ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ С РАЗЛИЧНЫМ СООТНОШЕНИЕМ ЖИДКИХ И ТВЕРДЫХ ПРОДУКТОВ
Источник:
Методом термического анализа (Q-дериватограф) изучены процессы, происходящие при нагревании на воздухе индивидуальных нефтесодержащих отходов (НСО) - жидкого и донного (твердого) нефтешламов, осадка биологических очистных сооружений (БОС) и их смесей различного состава. На термограммах образцов индивидуальных НСО присутствуют два основных эффекта, сопровождающихся уменьшением массы материалов. Первый эффект, эндотермический, наблюдается при нагреве НСО до 140-200ОС (таблица) и может быть связан с удалением из материалов воды и других летучих веществ.
Таблица 1. Состав и термические свойства образцов НСО и их смесей.
|
№ об-разца |
Содержание, % по массе |
1 эффект |
2 эффект |
||||
|
Жидкий нефтешлам |
Донный не-фтешлам |
Осадок БОС |
Интервал тем-пературы, ОС |
Потеря массы, % |
Интервал тем- пературы, ОС |
Потеря массы, % |
|
|
1 |
100,0 |
0 |
0 |
20-140 |
58,0 |
140-660 |
95,5 |
|
2 |
0 |
100,0 |
0 |
20-150 |
10,8 |
150-830 |
50,5 |
|
3 |
0 |
0 |
100,0 |
20-200 |
85,5 |
200-650 |
94,1 |
|
4 |
60,0 |
20,0 |
20,0 |
20-180 |
73,5 |
180-680 |
91,5 |
|
5 |
20,0 |
60,0 |
20,0 |
20-160 |
30,0 |
160-815 |
64,0 |
|
6 |
20,0 |
20,0 |
60,0 |
20-180 |
63,0 |
180-750 |
84,6 |
|
7 |
67,0 |
0 |
33,0 |
20-180 |
78,0 |
180-650 |
94,1 |
Самое малое количество летучих веществ содержит донный нефтешлам - 10,8% по массе. Наибольшая потеря массы происходит при нагреве осадка БОС - 85,5% по массе. Сравнение термограмм жидкого нефтешлама показывает, что снижение скорости нагрева вещества с 10 до 2О/мин не влияет на ход процесса удаления летучих веществ на первом этапе. Поэтому, для удаления из НСО летучих веществ при термическом обезвреживании отходов будет достаточным пребывание материалов в зоне сушки печи при температуре 160-200ОС в течение 15-20 мин.
При последующем нагревании НСО на термограммах проявляется второй, экзотермический, эффект (таблица), связанный с выгоранием содержащихся в материалах нефтепродуктов (нефтешламы), органических и биологических остатков (осадок БОС). Температура самовоспламенения исследованных материалов на воздухе увеличивается в ряду: жидкий нефтешлам →донный нефтешлам → осадок БОС и составляет соответственно 340, 370 и 410ОС. Расчет количества теплоты, выделяющейся при горении нефтешламов дает следующие величины (кдж/г исходного образца): жидкий нефтешлам = 11,6±1,0 и донный нефтешлам = 7,8±0,8. Из термограмм следует, что масса твердых остатков, образующихся после сжигания исследованных НСО при 1000ОС составит (% от массы исходного НСО): донный нефтешлам - 49,5, жидкий нефтешлам - 4,5 и осадок БОС - 5,9.
При нагревании смесей НСО происходят те же процессы, что и при сжигании индивидуальных материалов. Однако изменение состава образцов вносит свои особенности в ход этих процессов. Так, увеличение в смеси НСО содержания жидкого нефтешлама способствует удалению летучих веществ из материала при его нагреве, а повышение в смеси доли донного нефтешлама наоборот затрудняет ход этого процесса. К окончанию первого эффекта (Т=160-180ОС) из смеси НСО, содержащей преимущественно жидкий нефтешлам выделяется 73,5% летучих веществ, а содержащей преимущественно донный нефтешлам - около 30%. Расчеты, проведенные с учетом состава смесей и наблюдаемой потери массы при нагревании индивидуальных НСО показывают, что эти величины должны составлять соответственно 54,0 и 54,3% по массе. Можно полагать, что жидкий нефтешлам выполняет роль своеобразного экстрагента, который способствует последовательному переходу летучих веществ из твердых компонентов смеси (осадок БОС и донный нефтешлам) в жидкую и затем в газовую фазы. В свою очередь, присутствие донного нефтешлама затрудняет испарение летучих компонентов из смеси, возможно, из-за их адсорбции на поверхности минеральных частиц, входящих в состав донного нефтешлама.
При нагреве смесей НСО выше 200 250ОС происходит выгорание содержащихся в них нефтепродуктов, а также - органических и биологических остатков. Температура самовоспламенения смесей НСО (и интенсивность их горения) зависит от соотношения компонентов и находится для исследованных образцов в интервале 350-390ОС. Процесс горения смесей НСО, как и индивидуальных НСО, в принятых условиях проведения термического анализа завершается к 650-750ОС. Количество образующейся при полном сжигании смесей НСО золы достаточно хорошо совпадает с результатами расчета по данным о составе смесей и общей потере массы при нагревании индивидуальных НСО.
Золы от сжигания донного и жидкого нефтешламов относятся к отходам четвертого класса опасности для окружающей природной среды, а зола от сжигания осадка БОС - к отходам третьего класса. Понизить токсичность золы от сжигания осадка БОС можно путем ее разбавления - смешения с менее токсичным отходом. Расчеты показывают, что для перевода отхода в 4-й класс опасности достаточным будет 2-4-х кратное разбавление золы. Отсюда, если ставится цель получить наименее токсичный остаток после сжигания НСО, то на термическое разложение целесообразно направлять не индивидуальные НСО, а их смеси. В том случае, когда предполагается разместить твердые остатки от сжигания НСО на полигоне промотходов и необходимо минимизировать объем образующейся золы, можно рекомендовать использовать в качестве разбавителя (и дополнительного источника тепловой энергии) только жидкий нефтешлам: в результате сжигания такой смеси количество образующегося твердого остатка составит около 6% от массы поступившей на утилизацию смеси, а по опасности для ОПС этот отход будет относиться к 4 классу.
Результаты исследования поведения НСО и их смесей при нагревании позволяют выбрать условия сжигания отходов, при которых обеспечиваются минимальные энергетические затраты на их ликвидацию и образуются наименее опасные для окружающей природной среды твердые остатки.
Работа представлена на V научную конференцию «Успехи современного естествознания», 27-29 сентября 2004г., РФ ОК «Дагомыс», г. Сочи
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Статья в формате PDF 115 KB...
18 04 2021 17:58:28
Все более актуальной в настоящее время становится проблема прогнозирования динамики развития региональных лесных комплексов. В качестве одного из этапов исследований по этой теме автором в содружестве с Гринпис России был выполнен описанный в статье проект. В рамках проекта разработана экономико-математическая модель. Последующая реализация модели на компьютере с использованием реальных данных показала ее эффективность для решения задач прогнозирования лесной отрасли. В качестве региона для апробации модели был выбран Санкт- Петербург и область, где влияние человека на окружающую среду в последнее время существенно возросло. Проведенная на основе статистических тестов верификация модели показала ее соответствие реальности. С целью апробации модели были сформированы два сценария с различными значениями показателей внешнего воздействия на региональную систему лесного комплекса. В результате, после имитации были получены основные параметры регионального лесного комплекса, соответствующие двум сценариям. ...
17 04 2021 9:14:43
Статья в формате PDF 136 KB...
16 04 2021 23:54:11
Обсуждаются возможности использования микроскопических почвенных водорослей при оценке качества окружающей среды. Показано, что в качестве критериев при прогнозировании антропогенной нагрузки на наземные экосистемы можно использовать изменение видового состава и численности почвенных водорослей. ...
14 04 2021 23:24:30
Статья в формате PDF 124 KB...
13 04 2021 19:13:50
Статья в формате PDF 181 KB...
12 04 2021 15:27:17
По комплексу признаков оценили трансформированные урбанизацией лесные фитоценозы, и населяющие их сообщества мелких млекопитающих в лесопарково-парковой зоне крупного промышленного центра. Выявили, что хотя и наблюдаются общие закономерности в группировке фито- и зооценозов в зависимости от уровня и характера урбаногенного воздействия, но между ними нет полного соответствия. Специфика сообществ мелких млекопитающих определяется не только эдафо-растительными условиями. Ведущим параметром в трансформации сообществ является рекреация и сопровождающие ее факторы. ...
11 04 2021 20:36:56
Статья в формате PDF 133 KB...
09 04 2021 7:48:10
Статья в формате PDF 103 KB...
08 04 2021 3:51:11
Статья в формате PDF 302 KB...
07 04 2021 23:44:26
Статья в формате PDF 168 KB...
06 04 2021 8:49:10
Статья в формате PDF 284 KB...
04 04 2021 22:33:47
Статья в формате PDF 848 KB...
03 04 2021 2:47:50
Статья в формате PDF 722 KB...
02 04 2021 21:20:58
Статья в формате PDF 290 KB...
01 04 2021 15:57:49
Озонированный (5х10 -7 г/мл) раствор Кребса не влиял на базальный тонус продольных полосок (n=21) трахеи 5 коров, а также на их тонус, вызванный ацетилхолином (10 -6 г/мл), но в 43% опытов достоверно уменьшал релаксирующий эффект адреналина (10 -7 г/мл), т.е. проявлял β-адреноблокирующий эффект. Это свойство озона необходимо учитывать при нормировании условий труда в производствах с повышенным образованием озона и при озонотерапии. ...
31 03 2021 1:58:20
Статья в формате PDF 292 KB...
29 03 2021 9:39:47
Статья в формате PDF 121 KB...
28 03 2021 7:32:53
Статья в формате PDF 98 KB...
26 03 2021 6:22:37
Статья в формате PDF 293 KB...
25 03 2021 15:18:51
Статья в формате PDF 109 KB...
24 03 2021 15:10:50
Статья в формате PDF 136 KB...
23 03 2021 20:51:18
Статья в формате PDF 112 KB...
22 03 2021 16:45:12
В статье рассмотрены реакции 1,3-дегидроадамантана, относящегося к напряженным мостиковым [3.3.1]пропелланам, с диметилтрисульфидом. Установлено, что при взаимодействии образуются 1,3-бис(метилтио)адамантан, 1-(метилдитио)-3-(метилтио)адамантан и 1,3-бис(метилдитио)адамантан в соотношении 1:4,5:1. Структуры полученных соединений подтверждены методами хромато-масс-спектометрии и Я М Р1 Н-спектроскопии. Выход целевого 1-(метилдитио)-3-(метилтио)адамантана составляет 50 %. Было предположено, что реакция протекает по радикальному механизму. Приведено описание эксперимента. ...
21 03 2021 1:25:19
Статья в формате PDF 110 KB...
20 03 2021 9:53:46
Статья в формате PDF 274 KB...
19 03 2021 3:51:56
Статья в формате PDF 115 KB...
18 03 2021 14:13:33
Статья в формате PDF 111 KB...
17 03 2021 20:37:59
Статья в формате PDF 101 KB...
16 03 2021 22:10:46
Статья в формате PDF 267 KB...
15 03 2021 5:58:59
Статья в формате PDF 257 KB...
14 03 2021 1:48:36
Статья в формате PDF 304 KB...
13 03 2021 5:51:42
Статья в формате PDF 289 KB...
12 03 2021 5:57:39
Статья в формате PDF 104 KB...
11 03 2021 8:25:34
Изучение иммунитета при стрессе является правомерным в оценке адаптивных систем организма и его резервных возможностей. На основании анализа функциональных возможностей иммунитета можно воздействовать на адаптивные системы и прогнозировать течение стресс-реакции. ...
10 03 2021 0:10:28
Статья в формате PDF 130 KB...
09 03 2021 5:58:18
Статья в формате PDF 105 KB...
08 03 2021 1:21:42
Данная работа посвящена обоснованию несостоятельности современных путей решения вопроса о природе времени. Авторами показана абстрактность этих подходов, а также подчеркивается, что при создании научных теорий, описывающих материю, присутствует идеализация времени. Необходимо отметить, что в процессе решения данного вопроса нельзя забывать о сущности материи. До тех пор пока не будет понимания сущности материи, не будет понимания и природы времени. Поэтому авторы предлагают не создавать отдельных гипотез природы времени, а направить силы на понимание сущности материи. Для этого необходимо рассмотреть в более широком аспекте саму материю и те типичные процессы, в которые она включается. Только через решение вопроса о сущности материи можно прийти к пониманию природы времени. ...
07 03 2021 3:43:30
Статья в формате PDF 126 KB...
05 03 2021 13:44:36
Статья в формате PDF 248 KB...
04 03 2021 8:23:39
Статья в формате PDF 174 KB...
03 03 2021 22:22:48
Статья в формате PDF 107 KB...
02 03 2021 4:44:49
Статья в формате PDF 251 KB...
01 03 2021 23:24:11
Статья в формате PDF 112 KB...
27 02 2021 2:51:21
Статья в формате PDF 231 KB...
26 02 2021 23:22:51
Статья в формате PDF 166 KB...
25 02 2021 19:15:10
Статья в формате PDF 123 KB...
24 02 2021 5:41:14
Статья в формате PDF 117 KB...
23 02 2021 2:47:14
Статья в формате PDF 142 KB...
22 02 2021 22:29:44
Статья в формате PDF 290 KB...
21 02 2021 23:54:42
Статья в формате PDF 257 KB...
20 02 2021 8:57:32
Статья в формате PDF 307 KB...
19 02 2021 2:39:16
Статья в формате PDF 127 KB...
18 02 2021 7:34:30
Статья в формате PDF 125 KB...
16 02 2021 5:59:33
В эксперименте на половозрелых крысах Wistar исследованы особенности регенерации суставного хряща коленного сустава после имплантации в зону повреждения гранулированного минерального компонента костного матрикса ( М К К М), полученного по оригинальной технологии. Установлено, что М К К М имеет упорядоченную высокопористую структуру, близкую к естественной архитектонике костного матрикса и химический состав, соответствующий минеральному составу кости. М К К М обладает выраженными хондро- и остеиндуктивными свойствами, обеспечивает пролонгированную активизацию репаративного процесса, ускоренное органотипическое ремоделирование и восстановление поврежденного суставного хряща. ...
15 02 2021 11:29:42
Статья в формате PDF 110 KB...
12 02 2021 10:42:58
Статья в формате PDF 113 KB...
11 02 2021 9:51:35
Статья в формате PDF 241 KB...
10 02 2021 11:53:35
Представлены породный состав, структура и концентрация поголовья овец в разрезе природно-экономических зон Республики Тыва. ...
09 02 2021 22:39:30
Обсуждается проблемы разбиения и структурирования пространства, формирования структурных модулей, которые предназначены для конструирования модульных 3D структур кристаллов. ...
08 02 2021 10:11:54
Статья в формате PDF 287 KB...
07 02 2021 12:18:45
Статья в формате PDF 110 KB...
06 02 2021 15:16:48
Статья в формате PDF 144 KB...
05 02 2021 3:17:43
Статья в формате PDF 779 KB...
04 02 2021 13:26:33
Статья в формате PDF 269 KB...
03 02 2021 22:20:54
Статья в формате PDF 92 KB...
02 02 2021 17:54:55
Статья в формате PDF 110 KB...
31 01 2021 19:48:15
Статья в формате PDF 104 KB...
30 01 2021 11:53:57
Статья в формате PDF 137 KB...
29 01 2021 21:12:18
Статья в формате PDF 108 KB...
28 01 2021 20:52:18
Статья в формате PDF 120 KB...
27 01 2021 15:11:16
Статья в формате PDF 113 KB...
25 01 2021 22:53:20
Статья в формате PDF 127 KB...
24 01 2021 23:26:55
Статья в формате PDF 113 KB...
22 01 2021 3:15:38
Статья в формате PDF 101 KB...
21 01 2021 1:34:46
Статья в формате PDF 152 KB...
19 01 2021 22:33:23
Статья в формате PDF 503 KB...
18 01 2021 6:20:53
Статья в формате PDF 300 KB...
17 01 2021 14:48:56
Статья в формате PDF 252 KB...
16 01 2021 3:15:16
Статья в формате PDF 110 KB...
15 01 2021 23:44:42
Статья в формате PDF 108 KB...
14 01 2021 18:55:25
Статья в формате PDF 227 KB...
11 01 2021 4:27:56
Статья в формате PDF 311 KB...
10 01 2021 23:20:40
Статья в формате PDF 224 KB...
09 01 2021 20:49:10
Уточнено систематическое положение отдельных подвидов и видов рода Ctenocephalides и их распространение по зоогеографическим областям. ...
07 01 2021 1:52:23
Статья в формате PDF 267 KB...
06 01 2021 5:40:27
Статья в формате PDF 98 KB...
05 01 2021 4:51:37
Статья в формате PDF 214 KB...
03 01 2021 23:28:27
Статья в формате PDF 308 KB...
01 01 2021 14:55:47
Статья в формате PDF 314 KB...
31 12 2020 21:24:54
Статья в формате PDF 250 KB...
30 12 2020 5:13:30
Статья в формате PDF 130 KB...
29 12 2020 18:38:18
Статья в формате PDF 110 KB...
28 12 2020 1:53:10
Статья в формате PDF 113 KB...
26 12 2020 0:16:19
Проведена инвентаризация лихенофлоры Республики Татарстан ( Р Т). Показана роль особо охраняемых природных территорий в сохранении флористического разнообразия. Дан спектр семейств редких видов во флоре обследованной территории и анализ состава географических элементов. Рассмотрено распределение редких видов по основным типам местообитаний. Даются некоторые сведения о редких и исчезающих лишайниках для включения в Красную книгу Р Т. ...
25 12 2020 17:12:56
Статья в формате PDF 303 KB...
24 12 2020 15:58:59
Статья в формате PDF 269 KB...
23 12 2020 23:28:44
Статья в формате PDF 188 KB...
22 12 2020 6:14:18
Статья в формате PDF 206 KB...
20 12 2020 12:47:17
Статья в формате PDF 112 KB...
19 12 2020 12:23:14
Статья в формате PDF 122 KB...
18 12 2020 7:41:49
Статья в формате PDF 143 KB...
17 12 2020 21:28:38
Статья в формате PDF 205 KB...
16 12 2020 10:51:38
Статья в формате PDF 120 KB...
15 12 2020 5:40:31
Статья в формате PDF 261 KB...
14 12 2020 21:52:36
Статья в формате PDF 99 KB...
12 12 2020 17:16:57
Статья в формате PDF 248 KB...
11 12 2020 14:59:33
Статья в формате PDF 117 KB...
10 12 2020 8:53:44
Краниальные брыжеечные лимфатические узлы у новорожденных белой крысы располагаются главным образом вдоль ствола одноименной артерии и отличаются слабо дифференцированной паренхимой. ...
07 12 2020 5:44:57
Статья в формате PDF 142 KB...
06 12 2020 2:39:26
Статья в формате PDF 97 KB...
05 12 2020 3:38:17
Статья в формате PDF 118 KB...
02 12 2020 14:18:14
Статья в формате PDF 131 KB...
01 12 2020 19:33:23
Статья в формате PDF 115 KB...
30 11 2020 22:42:37
Статья в формате PDF 103 KB...
29 11 2020 21:55:12
Статья в формате PDF 124 KB...
28 11 2020 18:53:50
Статья в формате PDF 109 KB...
26 11 2020 12:32:43
Статья в формате PDF 251 KB...
25 11 2020 19:52:54
Статья в формате PDF 251 KB...
23 11 2020 17:36:51
Статья в формате PDF 103 KB...
22 11 2020 9:56:26
Статья в формате PDF 84 KB...
21 11 2020 10:10:41
Статья в формате PDF 124 KB...
20 11 2020 9:43:25
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::
Последовательность подготовки научной работы может быть такой: