Екологічно безпечні методи очистки газоподібних промислових викидів від формальдегіду та метану - Автореферат

Концентрація формальдегіду й метану в викидах зазначених виробничих процесів не відповідає встановленим нормативам, тому що через особливості технології і складу викидів ці одновуглецеві сполуки важко піддаються видаленню традиційними методами, і тому служать фактором інтенсивного погіршення екологічного стану міської атмосфери. Крім того, традиційні фізико-хімічні методи очищення газоподібних викидів від формальдегіду і метану не вирішують проблему екологічної безпеки цих сполук для природного середовища: такі методи лише переводять формальдегід і метан з газоподібного середовища на твердий сорбент при адсорбції або у водне середовище при абсорбції. Розробка біотехнологічних методів детоксикації промислових газоподібних відходів, що містять формальдегід і метан, і доведення їхньої концентрації до встановлених норм ГДК, є актуальним завданням, як для підвищення техногенної безпеки підприємств, так і для екологічного стану міської атмосфери. експериментально визначити кінетичні показники біологічної аеробної й анаеробної детоксикації газоподібних викидів, що містять формальдегід, біологічної детоксикації газоподібних викидів з каналізаційних мереж, що містять метан; Здобувач особисто виконав: аналіз сучасного стану проблеми захисту атмосфери від промислових газоподібних викидів за допомогою біотехнологічних методів; картографування України за рівнем екологічної небезпеки, яку спричиняють промислові викиди формальдегіду [11]; лабораторне експериментування для встановлення кінетичних показників аеробної й анаеробної біотехнологічної детоксикації формальдегіду [2, 6]; визначення кінетики аеробного й анаеробного біотехнологічного окиснення формальдегіду, розрахунок та порівняння швидкості цих процесів [7]; визначення основних факторів екологічної небезпеки газоподібних викидів з каналізаційних мереж [4]; лабораторні експерименти для встановлення кінетичних показників біотехнологічної детоксикації H2S, SO2 та NH3 [3]; визначення кінетичних показників біотехнологічного вилучення газів, супутніх метану в каналізаційних мережах [9]; експериментальні дослідження для встановлення кінетичних показників біотехнологічної детоксикації метану [1]; експериментальне дослідження детоксикації метану у двосекційному біореакторі, розрахунок швидкості окиснення метану в цьому процесі [8]; розрахунок біокінетичних констант на підставі власних експериментальних даних для математичної моделі біотехнологічної детоксикації формальдегіду [5]; розробку технологічних пропозицій щодо реалізації біотехнологічного методу детоксикації промислових газоподібних викидів, що містять формальдегід [10], і викидів з каналізаційних мереж, що містять метан; визначення еколого-економічного збитку, заподіяного наднормативними промисловими газоподібними викидами формальдегіду.У першому розділі викладено аналіз сучасного стану проблеми захисту атмосфери від формальдегіду, метану та їх супутників в промислових газоподібних викидах в Україні, Росії, а також у країнах зарубіжжя. У другому розділі наведено аналіз еколого-токсикологічної небезпеки, яку спричиняють формальдегід та метан, що містяться в газоподібних викидах. У третьому розділі наведено опис конструкцій та принципу роботи лабораторних установок, які використовували для дослідження в контактних умовах біотехнологічного методу детоксикації формальдегіду та метану в газоподібних викидах: фільтрів з активованим вугіллям, біореакторів з імобілізованою мікрофлорою, тенків з активним мулом, обладнаних пневматичними аераторами або механічною мішалкою. Математична модель біохімічного окиснення формальдегіду у процесі денітрифікації у біоскрубері періодичної дії на етапі регенерації води, має вигляд наступної системи рівнянь: , (1) де S - концентрація формальдегіду у ємності для регенерації (ХСК), мг/дм3; N - концентрація нітратного азоту у ємності для регенерації, мг/дм3; X1 - концентрація мікроорганізмів, які використовують розчинений кисень для біохімічного окиснення формальдегіду, мг/дм3; X2 - концентрація денітрифікуючих мікроорганізмів, які використовують звязаний кисень нітратів для біохімічного окиснення формальдегіду, мг/дм3; t - час протікання процесу очистки в апараті, с; RS - швидкість зміни концентрації формальдегіду, г/дм3•с; RN - швидкість зміни концентрації N-нітратів, г/дм3•с; RX1 - швидкість зміни концентрації мікроорганізмів, які використовують розчинений кисень для біохімічного окиснення формальдегіду, г/дм3•с; RX2 - швидкість зміни концентрації денітрифікуючих мікроорганізмів, які використовують кисень нітратів для біохімічних перетворень, г/дм3•с; , (5) де h - безрозмірний параметр, який враховує зменшення швидкості росту мікроорганізмів в процесі денітрифікації; МНМАХ - максимальна питома швидкість росту біомаси, діб-1; МН1max - максимальна питома швидкість росту біомаси мікроорганізмів, які використовують розчинений кисень, діб-1; МН2max - максимальна питома швидкість росту біомаси мікроорганізмів, які використовують звязаний кисень нітратів, діб-1; AS - частка органіки, яка містит

Основний зміст роботи