Доклады о будущих и современных технологиях

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЯГТУ: ПРАКТИКА, ПРОБЛЕМЫ, ПЕРСПЕКТИВЫ

Н. А. Соколова, С. З. Калаева, В. В. Макарьин, Н. Л. Гурылева,

А. В. Шевелев, В. М. Макаров, С. Д. Тимрот

Ярославский государственный технический университет

Ярославская область отличается высоким уровнем индустриального развития. Здесь представлены машиностроение и металлообработка, хими­ческая, нефтехимическая и нефтеперерабатывающая промышленности, энергетика и теплоэнергетика, топливная, легкая и пищевая промышлен­ности.

Экологические проблемы области связаны с влиянием изменчивого гидрологического режима зарегулированной Волги на водные и наземные экосистемы, антропогенным загрязнением воды, воздуха, почвы, воздейст­вием электромагнитных полей и его влиянием всего этого негатива на здо­ровье населения, сохранением биологического разнообразия, сохранением и поддержанием особо охраняемых природных территорий, объектов культурного наследия. Решение ряда этих проблем находит отражение в научно-исследовательской работе нашего университета, результаты, кото­рых имеют межрегиональное значение.

Климатические особенности последних лет характеризовались ано­мальными отклонениями температурного режима в зимний, весенний, лет­ний и осенний периоды от средних многолетних. Изменение климата зави­сит в первую очередь от неконтролируемого выброса углекислого газа, способствующего образованию парникового эффекта. В ЯГТУ разработа­ны и успешно испытаны электромагнитный аппарат, позволяющий на по­рядок ускорить реакцию поглощения углекислого газа щелочными раство­рами и добиться 100%-го улавливания.

Самыми вредными отходами производства 2-го и 3-го класса опасно­сти являются гальванические шламы (гальваношламы - ГШ), образующие­ся при очистке промывных сточных вод после операций травления черно­го металла хромирования, никелирования и цинкования, где эти тяжелые металлы находятся в виде гидроксидов. Проблема их утилизации стоит очень остро, так как в Ярославской области, как и в большинстве других регионов, отсутствуют полигоны для их захоронения. Имеется опасность их неконтролируемого распространения по территории. В тоже время, как показали работы ЯГТУ, он является ценнеЙшиМ сырьем, переработка ко­торого позволяет получить весьма востребованные продукты, например, магнитную жидкость.

Магнитные жидкости (МЖ) представляют собой суспензию нанодис - персных частиц магнитного материала (с размером 5-100 нм), стабилизи­рованных жидкости-носителе - углеводородах, воде. Предлагаемая техно­логия получения магнитной жидкости не только утилизирует отходы про­изводства, но и обеспечивает более широкое применение полученного продукта (например, для очистки воды от нефти и нефтепродуктов) за счет его значительного удешевления. Суммарный экологический эффект реали­зации предлагаемой технологии выразится в уменьшении вреда водоемам при попадании тяжелых металлов и нефтепродуктов, что в конечном счете снизит заболеваемость и смертность населения, затраты на питьевую во - доподготовку, повысит продуктивность рыбохозяйственных водоемов и снизит загрязнения земельных участков тяжелыми металлами. Остаточное содержание нефтепродуктов в воде составляет 8-10 мг/дм. На основании проведенной работы по исследованию процесса сбора нефтепродуктов с поверхности воды магнитной жидкостью разработаны и утверждены ТУ и технологические регламенты для получения магнитной жидкости и ее ис­пользованию. ООО «Ферос» изготовил опытно-промышленную нефтело­вушку для обработки режимов удаления нефтепродуктов с поверхности воды в производственных условиях.

Еще одной из технологий утилизации ГШ является его фосфатирова - ние с переводом его в антикоррозионный пигмент. В работе использовали ГШ машиностроительного предприятия, основным веществом которого является гидроксид железа (III). Для перевода ГШ в нерастворимое соеди­нение использовали 50 % ортофосфорную кислоту. Наиболее полное взаи­модействие фосфорной кислоты и ГШ происходит при соотношении галь­ваношлам : кислота - 1 : 0,25. Продукт фосфатирования был испытан на антикоррозионное торможение. Антикоррозионное торможение компози­та эффективнее серийного образца (тетраоксихромата цинка) на 60 %. Та­ким образом он может быть использован в лакокрасочной промышленно­сти в качестве антикоррозионного пигмента.

Существующие в настоящее время методы утилизации нефтесодер­жащих отходов зачастую сводятся к их сжиганию и захоронению, что при­водит к потере ценных компонентов и вторичному загрязнению окружаю­щей среды. Поэтому разработка эффективных методов утилизации нефте­содержащих отходов является актуальной. Кроме органических соедине­ний, воды и минеральных примесей они содержат различные кислоты. С целью утилизации кислых нефтесодержащих отходов нами предложена технология их нейтрализации и переработки в органические вяжущие ма­териалы. С использованием предложенного метода были получены образ­цы битумов и определены основные показатели качества полученных би­тумных материалов в соответствии с требованиями стандарта на вязкие дорожные битумы. Также нефтесодержащие отходы предложено утилизи­ровать в качестве вспучивающей добавки для производства керамзита, комплексного ингредиента в производстве резины и органического вяжу­щего для дорожного строительства.

Предлагаемое направление утилизации нефтесодержащих отходов позво­лит решить важную экологическую задачу в районе крупных НПЗ сокра­щением хранящихся отходов, одновременно экономическую - снижением платежей за загрязнение окружающей среды, а также расширит сырьевые ресурсы в производстве строительных материалов.

Развитие современных технологий в области передачи и переработки информации с повсеместным распространением мобильной связи привело к значительному воздействию магнитных (МП) и электромагнитных полей (ЭМП) практически на все слои населения. Всемирная организация здоро­вья признает, что ЭМП искусственного происхождения является одним из опасных и значимых для здоровья факторов, характеризующихся актив­ным биологическим действием. Появляются сообщения о развитии серьез­ных заболеваний и даже о возможности индукции ЭМП злокачественных образований. Однако специалисты - медики разрабатывают устройства электромагнитной и магнитной терапии с целью получения лечебного эф­фекта, но до сих пор нет полной ясности в понимании механизмов биоло­гических эффектов и проявлении отдаленных последствий действия МП и ЭМП на человека. В ЯГТУ разработан способ, защищенный патентом РФ, определения характера воздействия магнитных (МП) и электромагнитных полей (ЭМП) на человека. Он позволяет выделить 5 различных групп лю­дей по ответной реакции МП и ЭМП: магнитноустойщивые - это люди с отличной и хорошей адаптацией; магнитноотрицательные - это люди с не­удовлетворительной адаптацией и действием магнитных полей может при­водить к нежелательным последствиям; магнитноположительные - это люди, на которых магнитные и электромагнитные поля оказывают поло­жительное воздействие и им можно рекомендовать прохождение магнит­нотерапевтических процедур; магнитнолабильные (1 и 2 гр.) - 2 группы людей, у одной из которых вегетативная система испытывает стресс и МП и ЭМП, а у нейрогуморальной происходит стимуляция, у 2-й наблюдается обратный эффект. Также разработан материал, позволяющий компенсиро­вать вредное влияние МП и ЭМП.

Все вышеуказанные технологии активно внедряются в практику.