Полимерные сорбенты для очистки пахотных земель и гидросферы от проливов нефти и нефтепродуктов
Сорбционная способность сорбентов, полученных на основе полимерных композиций. Совершенствование процесса сбора и ликвидации проливов легколетучих пожароопасных и токсичных органических жидкостей. Очистка пахотных земель и гидросферы от проливов нефти.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.02.2018 |
| Размер файла | 21,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http: //www. allbest. ru/
ФГОУ ВПО Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
ОАО «Красноярскнефтепродукт», Красноярск, Россия
Полимерные сорбенты для очистки пахотных земель и гидросферы от проливов нефти и нефтепродуктов
Васильев С.И., Мелкозеров В.М., Фельдман Л.А.,
Вельп А.Я., Марьянчик Д.И.
Annotation
The comparative characteristics of sorbing capacity of polymer sorbents under clearing agricultural grounds and hydrosphere from leakage of petroleum products and oil are examined.
Сорбционная способность сорбентов, полученных на основе полимерных композиций, проверена на ряде нефтепродуктов и их производных, а так же на жидких химических веществах. Сорбент предназначен для локализации и очистки поверхностей гидросферы, грунта, сточной, оборотной и технологической воды, газовоздушных жидкостей, растворителей, токсичных, ядовитых, химических, агрессивных и радиоактивных соединений, а также растворенных ионов тяжелых металлов при проведении плановых и профилактических мероприятий, возникновении аварийных чрезвычайных техногенных ситуаций, сопровождающихся пожарами.
К наиболее распространенным и эффективным адсорбентам относятся опилки, терморасширенный торф, солома, вспученный перлит и вермикулит [1], тонковолокнистые материалы из лавсана, акрилонитрила и полипропилена [2] с емкостью от 4 до 30 весовых частей на одну весовую часть поглотителя. Особенностью волокнистых материалов является многократное использование после извлечения поглощённых нефтепродуктов или других органических жидкостей в каландрах, центрифугах или других устройствах.
В плане совершенствования процесса сбора и ликвидации проливов легколетучих пожароопасных и токсичных органических жидкостей коллективом авторов разработан полимерный сорбент по [1] из нетоксичной модифицированной водорастворимой смолы, который, благодаря технике вспенивания и отверждения, имеет высокую пористость (84ч93%), причём большинство (до 90%) пор являются сквозными, открытыми. Получаемая пена гидрофобна и не поддерживает горение. В товарном виде полимерная пена является сухим порошком, имеющим гранулы неправильной формы до 10ч20 мм и компактные блоки толщиной от 50 до 150 мм. Кажущаяся плотность полимера 0,0070ч014 г/см3 при истинной плотности компактного полимера - 1 г/см3. сорбент полимерный пролив нефть
Сорбционные характеристики полимерных сорбентов изучались методом капиллярной пропитки в условиях жидкофазного контакта с последующей обработкой результатов с помощью графопостроителя. Материал в процессе всего времени смачивания при этом находился в условиях действия поверхностных сил на границе раздела жидкость-сорбент, и параметрами, определяющими ёмкость и скорость пропитки, являются поверхностное натяжение, вязкость и косинус краевого угла смачивания [2].
Непрерывно регистрируемое изменение количества впитывающейся жидкости позволило вычислить параметры капиллярной пропитки и рассчитать условно-пикнометрическую плотность, порозность «П», сорбционную ёмкость, выраженную соотношением mж/mс, вывод данных на графопостроитель позволяет получить и графическую зависимость количество сорбируемого продукта от времени.
Условно-пикнометрическая плотность вычисляется для каждой конкретной жидкости, т.к. является характеристикой её сорбирования, учитывает объём замкнутых, тупиковых (невпитывающих пор), и даёт возможность рассчитать значение порозности, характеризующее % пористого пространства сорбента.
Исследования сорбционных свойств разных модификаций полимерных сорбентов серии «УНИПОЛИМЕР-М» проводились на нефти транспортируемой по магистрали нефтепровод ОАО «Транссибнефть» и нефтепродуктах ОАО «Красноярскнефтепродукт»: дизельное топливо (летнее), бензин АИ-92, бензин А-76, нефть сырая Сургутского месторождения, имеющая плотность d420 0,871-0,873, кг/см3; содержание солей, мг/л - 15,2; содержание воды, мг/л - 0,09; содержание серы, мас. % - 1,5.
Результаты исследования полимерных сорбентов двух модификаций (легкой-высокократной и средней), получены в лаборатории ФГОУ ВПО Сибирского федерального университета, приведены в таблице.
Исследованы два типа образцов, имеющихся плотностью в диапазоне 0,0067ч0,014 г/см3, порозностью 83,9% и пикнометрической плотностью в пределах 0,06 см3. Следует отметить, что пикнометрическая плотность и порозность образцов, определённые для широкого спектра нефтепродуктов близки по значениям, что свидетельствует о наличии в этих образцах открытых пор, проницаемых для всех видов нефтепродуктов и значительную скорость сорбции.
Важная особенность полимерной пены - это её экологическая безопасность (4 класс опасности), возможность количественной регенерации собранных продуктов извлечением в каландрах, прессах, центрифугах или другими приемами (Ротж - 1ч2 кг/см2). Эти свойства сочетаются с простотой утилизации остатка (0,5-2% от собранного продукта) сжиганием, химической деструкцией (растворением в кислоте или щелочи) или полным биоразложением (как полимерной пены, так и остатков нефтепродукта в ней).
Благодаря описанным свойствам полимерная пена эффективно используется для быстрого поглощения и нейтрализации проливов легковоспламеняющихся, легкоиспаряющихся и, особенно, сильно токсичных жидкостей.
|
Сорбент Поглощ. жидкость |
Физико-химические свойства жидкости |
Поглощающая способность сорбентов |
||||||||
|
d42O, г/см3 |
з, m Па.С |
у, дин/ см |
cos и |
сн, г/см3 |
с*, г/см3 |
"П", % |
ф пропитки на высоту слоя 1 см, с |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Полимерный сорбент (высокократный) |
0.0068 |
|||||||||
|
Дизельное топливо летнее |
0.8426 |
4.31 |
28.40 |
0.8832 |
0.0410 |
106.5 |
83.4 |
8.9 |
||
|
Бензин А-92 |
0.7992 |
8.62 |
24.76 |
0.9380 |
0.0716 |
109.7 |
90.5 |
4.8 |
||
|
Бензин А-76 |
0.7957 |
14.90 |
21.85 |
0.9816 |
0.0687 |
84.9 |
90.1 |
1.8 |
||
|
Нефть (Кириши) |
0.8724 |
26.30 |
28.00 |
0.8900 |
0.0422 |
120.0 |
83.9 |
173 |
||
|
Полимерный сорбент (средней кратности) |
0.0082 |
|||||||||
|
Дизельное топливо летнее |
0.8426 |
4.31 |
28.40 |
0.8835 |
0.0451 |
105.1 |
81.8 |
23.4 |
||
|
Бензин А-92 |
0.7992 |
8.62 |
24.76 |
0.9382 |
0.0569 |
82.9 |
85.6 |
23 |
||
|
Бензин А-76 |
0.7957 |
14.90 |
21.85 |
0.9818 |
0.0519 |
65.1 |
84.2 |
3.9 |
||
|
Нефть (Кириши) |
0.8724 |
26.30 |
28.00 |
0.8906 |
0.0466 |
86 |
82.4 |
192 |
Результаты исследования сорбционных свойств пoлимерного сорбента
Не высокая стоимость сорбента при большой нефтеемкости 70г/г, низкая стоимость герметизирующего раствора (затраты на герметизацию 1 м2 - 12ч18 руб.) в сочетании с наличием отечественной сырьевой базы для производства полимера и типовых решений стационарных и мобильных генераторов пены должны открыть путь для широкого внедрения пены в народное хозяйство для очистки пахотных земель от проливов нефтепродуктов.
Литература
Мелкозёров М.Г., Васильев С.И., Батутина В.М. Охрана окружающей среды и рациональное недропользование. Красноярск, СФУ. 2007г.
Мелкозёров В.М., Мелкозёров М.Г. Сборник научных трудов «Перспективные материалы технологии конструкции экономика» г. Красноярск, 2005г. 23-28с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Распределение вклада различных источников в загрязнение нефтью Мирового океана. Источники загрязнения гидросферы нефтяными углеводородами. Биологические и физические изменения, обусловленные загрязнением гидросферы. Токсичность отдельных фракций нефти.
презентация [4,9 M], добавлен 07.03.2014Понятие и роль биотехнологий, используемых для очистки различных загрязнений окружающей среды: переработки отходов, защиты атмосферы, рекультивация, очистки вод, переработки отходов растительности, охраны земель, очистка почв от нефти и нефтепродуктов.
курсовая работа [218,6 K], добавлен 17.06.2013Разлив нефтепродуктов на воде и возможные последствия. Технологии устранения разлива нефтепродуктов. Неорганические, синтетические и природные органические сорбенты. Очистка сточных и поверхностных вод. Ликвидация разливов нефти и нефтепродуктов.
курсовая работа [38,8 K], добавлен 01.10.2008Природоохранные мероприятия по защите гидросферы от сбросов сточных вод предприятия ОАО "РУСАЛ Красноярский алюминиевый завод". Характеристика отходов всех видов. Инженерная защита гидросферы. Выбор и обоснование технологической схемы очистки сточных вод.
курсовая работа [814,4 K], добавлен 06.09.2015Основные понятия и этапы рекультивации земель. Рекультивация полигонов твердых бытовых отходов. Схема процесса очистки почвы от нефтепродуктов с внесением нефтеокисляющих микроорганизмов. Рекультивация земель, загрязненных тяжелыми металлами, отвалов.
контрольная работа [380,1 K], добавлен 31.10.2016Основные компоненты нефти. Основные источники загрязнения водных объектов нефтепродуктами. Сущность механического, термического, физико-химического и биологического методов ликвидации аварийного разлива нефтяных продуктов. Назначение нефтесборных систем.
контрольная работа [13,4 K], добавлен 08.02.2015Токсическое действие нефти на почвенную биоту. Изменение основных свойств почвы при длительном воздействии на неё нефтепродуктов. Перспектива применения биопрепаратов для ускорения процессов биодеградации нефтезагрязнений. Этапы рекультивации земель.
курсовая работа [59,6 K], добавлен 09.04.2014Значение нефти и газа в экономике России и мира. Последствия загрязнения атмосферы, гидросферы и почв нефтепродуктами. Пути решения экологических проблем при интенсивной добыче, транспортировке и переработке нефти. Задачи экологического мониторинга.
реферат [35,5 K], добавлен 21.02.2012Понятие и сущность биотехнологий; их использование для очистки углеводородов нефти. Биопрепараты-нефтедеструкторы: "Родер", "Суперкрмпост пикса", "Охромин", бактерии Pseudomonas - экологически безопасные методы восстановления нефтезагрязненных почв.
курсовая работа [921,5 K], добавлен 23.02.2011Сущность понятия "самоорганизация биосферы". Экологические функции гидросферы в формировании климата и развитии жизни на Земле. Особенности биогеохимического круговорота воды в природе. Последствия загрязнения гидросферы. Способы самоочищения водоемов.
реферат [17,5 K], добавлен 24.12.2013Проблемы нефтяного загрязнения почвы и подземных вод. Санитарно-эпидемиологические правила и гигиенические нормативы по содержанию нефти и нефтепродуктов в окружающей среде. Предупреждение аварийных выбросов, мероприятия по ликвидации их последствий.
курсовая работа [93,0 K], добавлен 19.04.2011Подготовка АЗС к эксплуатации в осенне-зимних и весенне-летних условиях, отпуск, хранение и прием нефтепродуктов. Защита металлоконструкций АЗС от коррозии. Мероприятия по охране окружающей среды. Новые сорбенты по очистке литосферы и гидросферы.
курсовая работа [84,5 K], добавлен 16.10.2009Общая характеристика проблемы загрязнения гидросферы отбросами производственной деятельности. Рассмотрение основных источников загрязнения. Изучение механических, физических и биологических способов очистки сточных вод. Описание последствий загрязнения.
презентация [2,4 M], добавлен 09.11.2015Загрязнение атмосферы. Виды загрязнения гидросферы. Загрязнение океанов и морей. Загрязнение рек и озер. Питьевая вода. Актуальность проблемы загрязнения водоемов. Спуск сточных вод в водоемы. Методы очистки сточных вод.
реферат [47,3 K], добавлен 06.10.2006Особенности загрязнения окружающей водной среды железнодорожным транспортом. Классификация основных загрязнителей гидросферы. Физические, биологические, механические и химические методы очистки сточных вод. Описание и функциональность очистных сооружений.
реферат [1,9 M], добавлен 14.05.2014Вода из поверхностных или подземных источников как источник питьевой воды во многих странах мира. Загрязнение источников воды нефтепродуктами и химическими примесями. Технологии очистки воды и почвы от разливов нефти, нефтепродуктов, химических веществ.
реферат [18,2 K], добавлен 08.04.2014Рассмотрение биохимического метода очистки почв, его виды: биовентилирование, фиторемедиация (очистка с помощью зелёных растений), грибковые технологии, использование ила. Основные причины загрязнения тяжелыми металлами сельскохозяйственных земель.
курсовая работа [20,2 K], добавлен 16.05.2014Проблема загрязнения нефтью. Водоподготовка на предприятиях различных отраслей промышленности. Совершенствование устройств для водоочистки. Ежегодный выброс нефтепродуктов в Балтийское море. Современные сорбенты и их характеристики с учетом регенераций.
реферат [693,1 K], добавлен 17.01.2011Влияние нефти и нефтепродуктов на растения и на микробиологические процессы в почве. Микробная деградация углеводородов нефти. Отбор и характеристика штаммов антистрессовых симбиотических бактерий, осуществляющих деструкцию нефтяных загрязнений почвы.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 19.05.2014Добыча нефти и газа. Мировой рынок нефти в современном виде. Перемещение жидкостей и газа в пластах к эксплуатационным скважинам. Разработка нефтяного месторождения. Влияние нефтедобычи на природу. Методы ликвидации нефтяного пятна в Мексиканском заливе.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 28.01.2011
