Снижение техногенной нагрузки на окружающую среду отходов нефтехимического производства Сафаров Альберт Хамитович

Краткое описание

Сафаров,АльбертХамитович.Снижениетехногеннойнагрузкинаокружающуюсредуотходовнефтехимическогопроизводства: диссертация ... доктора технических наук : 03.02.08 /СафаровАльбертХамитович; [Место защиты: с]. - Уфа, 2019. - 303 с. : ил.больше
Цитаты из текста:

стр. 1
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» На правах рукописиСАФАРОВАЛЬБЕРТХАМИТОВИЧСНИЖЕНИЕТЕХНОГЕННОЙНАГРУЗКИНАОКРУЖАЮЩУЮСРЕДУОТХОДОВНЕФТЕХИМИЧЕСКОГОПРОИЗВОДСТВАСпециальность 03.02.08 Экология (в химии и нефтехимии) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора технических

стр. 11
Экспериментальное и теоретическое исследование нового методаснижениятехногеннойнагрузкинаокружающуюсредупутём использования аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов и сорбентов для ремедиации грунтов, загрязнённых лёгкой, средней и тяжёлой нефтью, иотходовнефтехимическогопроизводствас получением вторичных

стр. 86
регенерации, закоксовывание цеолита очень низко. 1.4.3 Влияниепроизводстватерефталевой кислоты наокружающуюсреду. Способы переработкиотходовпроизводстваполиэтилентерефталата Для синтеза полиэтилентерефталата (полиэфир) используют терефталевую кислоту (ТФК), которую применяют в различныхпроизводствах, таких

Оглавление диссертациидоктор наук Сафаров Альберт Хамитович
ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................10
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...................................................18
1.1 Влияние нефти на окружающую среду. Свойства и состав нефти..............18
1.1.1 Сведения о составе тяжёлой нефти..............................................................22
1.1.2 Нефтешламы нефтеперерабатывающих заводов........................................30
1.1.2.1 Нефтешламы предприятий нефтяной промышленности........................35
1.1.3 Полиароматические углеводороды..............................................................42
1.2 Утилизационные методы переработки нефтесодержащих отходов............47
1.2.1 Обезвреживание нефтесодержащих отходов термическими методами... 48
1.2.2 Механическое обезвреживание нефтесодержащих отходов.....................53
1.2.3 Химическое обезвреживание нефтесодержащих отходов.........................54
1.2.4 Физико-химическое обезвреживание нефтесодержащих отходов...........56
1.2.4.1 Использование сорбентов при обезвреживании нефтесодержащих отходов.....................................................................................................................59
1.2.4.2 Сорбенты для обезвреживания нефтесодержащих отходов, их состав, классификация и особенности применения.........................................................62
1.2.4.3 Биосорбенты для очистки нефтесодержащих отходов...........................67
1.2.5 Биологические методы обезвреживания нефтешламов.............................69
1.2.5.1 Физиолого-биохимические, морфопопуляционные особенности бактерий, обезвреживающих нефтесодержащие отходы...................................72
1.2.5.2 Основные методы активации роста аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов..................................................................................................... 73
1.3 Методы восстановления техногеннозасолённых почвогрунтов..................74
1.4 Использование продуктов переработки нефтесодержащих отходов в качестве сырья для получения дорожной смеси..................................................81
1.4.1 Отработанный проппант. Основные технологии восстановления проппантов ............................................................................................................... 81
1.4.1.1 Типы проппантов........................................................................................81
1.4.1.2 Главные причины процесса обратного выноса проппанта из пластов и методы борьбы с ними............................................................................................ 82
1.4.1.3 Технологии восстановления отработанных проппантов........................83
1.4.2 Образование и накопление отработанных цеолитов..................................85
1.4.3 Влияние производства терефталевой кислоты на окружающую среду. Способы переработки отходов производства полиэтилентерефталата.............86
1.5 Основные требования к составу дорожных смесей......................................89
1.5.1 Сведения об асфальтобетонах......................................................................89
1.5.1.1 Традиционный асфальтобетон...................................................................89
1.5.1.2 Литой асфальтобетон..................................................................................91
1.5.2 Требования, предъявляемые к составам дорожных смесей......................93
1.6 Сравнение известных способов утилизации нефтешламов со способами, представленными в диссертационной работе......................................................94
Выводы к главе 1...................................................................................................103
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ............................................105
2.1 Объекты исследований...................................................................................105
2.1.1 Нефтезагрязнённые почвогрунты, нефтесодержащие отходы и
шламы.....................................................................................................................105
2.1.2 Исследуемые стимуляторы.........................................................................106
2.2 Аппаратура и методы исследования.............................................................108
2.2.1 Определение численности микроорганизмов методом Коха..................108
2.2.2 Определение морфологических и культуральных признаков аборигенных
нефтеокисляющих микроорганизмов.................................................................109
2.2.2.1 Определение морфологических признаков выделенных микроорганизмов...................................................................................................109
2.2.2.2 Определение культуральных признаков выделенных микроорганизмов...................................................................................................110
2.2.2.3 Методы определения физиологических и биохимических признаков микроорганизмов...................................................................................................111
2.2.3 Методы по определению массовой концентрации нефти и нефтяных продуктов в природных средах............................................................................111
2.2.3.1 Использование метода ИК-спектрометрии для выполнения измерения массовой доли нефтяных продуктов в почвогрунтах.......................................112
2.2.3.2 Использование метода ионометрического титрования для определения иона хлорида..........................................................................................................113
2.2.4 Методика по подбору состава питательной среды для активации аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов..........................................115
2.2.5 Методика исследования деструкции нефти и нефтяных продуктов аборигенными нефтеокислящими микроорганизмами.....................................116
2.2.6 Методика исследования процессов деструкции полиароматических соединений и фенола............................................................................................117
2.2.7 Методика подбора стимуляторов нефтеокисляющих микроорганизмов 118
2.2.8 Методика исследования основных характеристик сорбента..................119
2.2.8.1 Методика оценки нефтеёмкости сорбента.............................................119
2.2.8.2 Методика определения влагоёмкости сорбента....................................120
2.8.3 Методика иммобилизации аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов на сорбент-носитель..............................................................121
2.2.9 Методика определения количества микроорганизмов, иммобилизованных на носитель..........................................................................121
2.2.10 Методика подбора растений для процесса восстановления нефтезагрязнённых почвогрунтов.......................................................................121
2.2.11 Методика исследования фракционного состава отобранных образцов нефтесодержащих отходов и нефтешламов.......................................................122
2.2.12 Методика исследования физико-химических свойств продуктов низкотемпературного пиролиза нефтесодержащих отходов............................122
2.2.13 Изучение возможности применения тяжёлого газойля в качестве компонентов дорожных битумов........................................................................122
2.2.14 Методика изучения воздействия полимерных добавок на свойства битума.....................................................................................................................123
2.2.15 Методика приготовления компаундированных битумов и образцов асфальтобетонной смеси......................................................................................124
2.2.16 Методика исследования прочностных свойств образцов асфальтобетонных смесей....................................................................................125
2.2.16.1 Методика определения предела прочности при сжатии.....................125
2.2.16.2 Определение водостойкости..................................................................125
2.2.16.3 Методика по определению морозостойкости образцов......................126
2.2.17 Методика получения из образцов готовых асфальтобетонных смесей водных вытяжек....................................................................................................127
2.2.18 Методика проведения биотестирования получаемых асфальтобетонных смесей.....................................................................................................................127
2.2.19 Методика расчёта предотвращенного экологического ущерба............128
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА АКТИВАЦИИ И НАРАБОТКИ СУСПЕНЗИИ АБОРИГЕННЫХ НЕФТЕОКИСЛЯЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ...........................................................................................129
3.1 Исследование, анализ и сравнение микробиологического состава нефтезагрязнённых почвогрунтов и шламов.....................................................129
3.2 Активация и наработка смеси аборигенных нефтедеструктирующих микроорганизмов...................................................................................................138
3.2.1 Подбор компонентов питательной среды для активации и наработки суспензии аборигенных нефтедеструктирующих микроорганизмов..............138
3.2.2 Подбор компонентов питательной среды для активации и наработки суспензии галофильных аборигенных нефтедеструктирующих микроорганизмов...................................................................................................140
Выводы к главе 3...................................................................................................142
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗРУШЕНИЯ УСТОЙЧИВЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ АССОЦИАЦИЕЙ АБОРИГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ...........................................................................................143
4.1 Исследование нефтеокисляющих свойств аборигенных микроорганизмов...................................................................................................143
4.1.1 Исследование процессов деструкции светлых нефтепродуктов, а также лёгкой и средней нефти........................................................................................143
4.1.2 Исследование процессов деструкции тёмных нефтепродуктов, а также тяжёлой нефти.......................................................................................................146
4.1.3 Исследование деструкции полиароматических соединений и фенола .. 150
4.1.3.1 Исследование деструкции нафталина.....................................................150
4.1.3.2 Исследование деструкции фенантрена...................................................152
4.1.3.3 Исследование деструкции антрацена......................................................153
4.1.3.4 Процессы деструкции фенола..................................................................155
4.2 Исследование интенсивности трансформации нефтяных загрязнений солеустойчивыми абоигенными нефтеокисляющими микроорганизмами в средах с повышенным содержанием солей........................................................157
4.3 Математическая модель динамики численности аборигенных микроорганизмов и деградации тяжёлой нефти в почве..................................158
Выводы к главе 4...................................................................................................168
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОРЕМЕДИАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЁННЫХ СРЕД...........................................................................169
5.1 Подбор стимуляторов.....................................................................................169
5.2 Исследование влияния сорбентов-структураторов на процесс биоремедиации нефтезагрязнённых почвогрунтов и шламов..........................172
5.2.1 Разработка способа получения сорбента...................................................172
5.2.1.1 Определение основных сорбционных характеристик сорбентов-носителей ...............................................................................................................173
5.2.1.2 Иммобилизация аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов на сорбенте..................................................................................................................173
5.2.1.3 Обработка биогенными добавками.........................................................174
5.2.1.4 Изучение воздействия физико-химической обработки на сорбционные характеристики сорбента......................................................................................175
5.2.2 Изучение деградации нефти и нефтепродуктов в нефтезагрязнённых почвогрунтах и шламах с использованием разработанного сорбента............176
5.3 Исследование и подбор фитомелиорантов...................................................177
Выводы к главе 5...................................................................................................179
6 ТЕХНОЛОГИЯ РЕМЕДИАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЁННЫХ ПОЧВОГРУНТОВ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ НЕФТЕШЛАМОВ....................180
6.1 Способ наработки суспензии аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов и получения сорбента............................................................180
6.2 Технология восстановления нефтезагрязнённых почвогрунтов................184
6.2.1 Способ восстановления нефтезагрязнённых почвогрунтов....................184
6.2.2 Способ ремедиации нефтезагрязнённых почвогрунтов с повышенным содержанием ионов солей....................................................................................185
6.3 Исследование процесса очистки нефтешлама от нефти и нефтепродуктов в условиях полигона................................................................................................187
Выводы к главе 6...................................................................................................189
7 ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ И НЕФТЕШЛАМОВ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ...................................................................................................191
7.1 Исследование компонентного состава отобранных образцов нефтесодержащих отходов...................................................................................191
7.2 Исследование свойств дизельных фракций низкотемпературного пиролиза нефтесодержащих отходов...................................................................................195
7.3. Изучение свойств тяжёлого газойля............................................................197
7.3.1 Изучение элементного и группового состава тяжелого газойля.............197
7.3.2 Перспективы применения тяжёлого газойля в качестве компонентов дорожных битумов................................................................................................199
7.4 Применение компаундированной смеси «тяжелый газойль-битум» для получения асфальтобетонной смеси...................................................................205
7.4.1 Асфальтобетонные смеси с применением пропаннта и цеолита............205
7.4.2 Разработка эмпирического регрессионного соотношения прочностных характеристик дорожных смесей.........................................................................207
7.5 Влияние дорожных материалов на экологическую безопасность.............222
7.5.1 Воздействие дорожных материалов на окружающую среду...................222
7.5.2 Анализ нефтепродуктов в водных вытяжках из образцов дорожного покрытия................................................................................................................224
7.6 Исчисление предотвращенного экологического ущерба............................225
7.7 Вычисление снижения платы за отрицательное влияние на окружающую среду.......................................................................................................................226
7.8 Эколого-экономическое обоснование...........................................................227
7.8.1 Расчёт суммы платы по объекту негативного воздействия за 2017 год
(1 - 4 кварталы) на санкционированном полигоне при наличии регионального оператора в субъекте Федерации и без него......................................................228
7.8.2 Расчёт экономической эффективности переработки нефтешлама.........231
7.8.2.1 Исходные данные для расчётов...............................................................232
7.8.2.2 Расчёт численности обслуживающего персонала.................................232
7.8.2.3 Расчёт фонда заработной платы..............................................................234
7.8.2.4 Калькуляция себестоимости продукции.................................................238
Выводы к главе 7...................................................................................................242
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................................................................................243
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................................................245
ПРИЛОЖЕНИЯ........................................................................................................268