Характеристика способів і методів утилізації боєприпасів і вибухових речовин. Розробка математичних моделей прогнозування деструкції тринітротолуолу і гексогену. Дослідження універсального екологічно безпечного способу утилізації токсичних відходів.
При низкой оригинальности работы "Особливості ліквідації токсичних відходів, що утворюються при виробництві та переробці боєприпасів", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Актуальність теми дослідження визначається необхідністю утилізації вибухових речовин і забезпечення екологічної безпеки України. Їх утилізація складає важливу технічну складову комплексу заходів щодо зниження ризику їх неконтрольованого розповсюдження і забезпечення екологічної безпеки навколишнього природного середовища і населення. Одним з можливих шляхів вирішення проблеми утилізації речовин, що містять гексоген і тринітротолуол, є використання нової технології, переваги якої полягають в простоті апаратурного оформлення і протіканні процесу, у відносно невисоких експлуатаційних витратах і забезпеченні екологічної безпеки. Метою дисертаційної роботи є розробка способу утилізації тринітротолуол-і гексогенутримуючих відходів, що утворюються при виробництві і переробці боєприпасів, шляхом зниження концентрації токсичних сполук до екологічно безпечного рівня. Полягає в тому, що особисто ним були самостійно визначені існуючі методи й способи утилізації боєприпасів [4 - 6], розглянутий процес деструкції тринітротолуол і гексоген утримуючих відходів [7, 10 - 12], розроблена математична модель прогнозування деструкції тринітротолуолу й гексогену на основі фізико-хімічних параметрів відходів і початкової концентрації вибухових речовин [9 - 13], розроблена математична модель прогнозування деструкції тринітротолуолу та гексогену на основі термохімічних параметрів вермикультури та початкової концентрації вибухових речовин [8, 14], розроблена структурна схема ділянки для утилізації тринітротолуолу й гексогену [1 - 3, 15, 16].Приймаючи кількість бактерій в момент часу t рівною N, природну швидкість загибелі за 1 годину рівною а, рівняння числа загиблих бактерій природним шляхом прийме вигляд Для виведення рівняння зміни маси тринітротолуолу і гексогену приймається, що швидкість переробки вибухових речовин (ВР) бактеріями дорівнює w, і в момент часу t маса залишкових вибухових речовин - m, кількість бактерій - N, тоді за час ?t Результати розвязання системи методом Рунге-Кутта для різних початкових концентрацій тринітротолуолу й гексогену показали, що після 13 діб ефективної безперервної роботи мікроорганізмів процес переробки даних речовин практично відсутній. Рівняння переробки тринітротолуолу і гексогену залишається попереднім, тому математична модель для другого етапу роботи вермикультури прийме вигляд системи рівнянь (15), (15) де N - кількість бактерій в момент часу t; Подрібнення підсилює контакт між асоціацією мікроорганізмів і органічними залишками, таким чином забезпечуючи максимальну інтенсивність і швидкість процесу первинного розкладу вибухових речовин (найбільш рентабельним матеріалом для утилізації речовин, що містять ТНТ і гексоген, є деревна тирса листяних порід, сіно); змішування подрібнених стерильних рослинних залишків з тринітротолуолом і гексогеном до спеціальної фільтраційної карти; доведення вологості суміші до 80 %; засівання суміші заздалегідь підготовленою накопичувальною культурою мікроорганізмів.У дисертації приведені результати досліджень і виконаних розробок, що характеризують стан проблеми деструкції токсичних відходів, що утворюються при виробництві та переробці боєприпасів. Отримані результати дозволяють використовувати нові методичні і технічні підходи до вирішення комплексної сумарної науково-технічної проблеми утилізації вибухових речовин. Аналіз існуючих на сьогодні способів і методів утилізації боєприпасів, вибухових матеріалів свідчить, що їх реалізація супроводжується утворенням великої кількості токсичних відходів, що істотно ускладнює вирішення питань забезпечення екологічної безпеки окремих підприємств і територій. Найбільший ефект деструкції тринітротолуолу, гексогену, а також зниження мутагенності вибухових речовин досягається при компостуванні і дотриманні температурного, вологістного режиму, певної концентрації косубстрату. Вперше розроблено математичні моделі прогнозування деструкції тринітротолуолу, гексогену й прогнозування деструкції тринітротолуолу й гексогену вермикультурою.
План
Основний зміст роботи
Вывод
У дисертації приведені результати досліджень і виконаних розробок, що характеризують стан проблеми деструкції токсичних відходів, що утворюються при виробництві та переробці боєприпасів. Отримані результати дозволяють використовувати нові методичні і технічні підходи до вирішення комплексної сумарної науково-технічної проблеми утилізації вибухових речовин.
Основні результати досліджень зводяться до наступного: 1. Аналіз існуючих на сьогодні способів і методів утилізації боєприпасів, вибухових матеріалів свідчить, що їх реалізація супроводжується утворенням великої кількості токсичних відходів, що істотно ускладнює вирішення питань забезпечення екологічної безпеки окремих підприємств і територій. Складність проблеми утилізації боєприпасів полягає у відсутності виробничих потужностей для їх роззнарядження і переробки. Найбільш прийнятною, з позиції забезпечення екологічної безпеки, на сьогодні є технологія утилізації вибухових речовин деструкцією.
2. Деструкція вибухових речовин монокультурами в аеробному або анаеробному режимі відбувається переважно реакцією денітрації з утворенням похідних тринітротолуолу і гексогену. Найбільший ефект деструкції тринітротолуолу, гексогену, а також зниження мутагенності вибухових речовин досягається при компостуванні і дотриманні температурного, вологістного режиму, певної концентрації косубстрату. Виходячи з аналізу зарубіжного досвіду деструкції, показана необхідність в розвитку подальших досліджень мікробіологічної деструкції гексогену і тринітротолуолу.
3. Вперше розроблено математичні моделі прогнозування деструкції тринітротолуолу, гексогену й прогнозування деструкції тринітротолуолу й гексогену вермикультурою. Перша є аналітичною залежністю строків проведення процесу в залежності від первісної концентрації вибухових речовин і фізико-хімічних параметрів відходів. Друга є аналітичною залежністю строку проведення процесу від концентрації тринітротолуолу, гексогену й термохімічних параметрів середовища (температури й вологості фільтраційного середовища).
4. Розроблений універсальний екологічно безпечний спосіб утилізації токсичних відходів, що утворюються при виробництві і переробці боєприпасів, що припускає проведення трьох етапів: етап I - підготовчий, етап II - деструкція, етап III - деструкція тринітротолуолу і гексогену за допомогою вермикультури. У результаті відбувається зниження концентрації тринітротолуолу і гексогену до екологічно безпечного рівня.
5. Результати експериментів показали збіжність теоретичних положень із експериментальними даними. Максимальна помилка чисельного рішення для тринітротолуолу не перевершує 18 %, для гексогену 20 % відповідно, для вермикультурного етапу утилізації гексогену й тринітротолуолу не перевершує 15 %, що укладається в довірчий інтервал, що підтверджує вірогідність розроблених математичних моделей.
- Пат. 12733 Україна. Універсальний спосіб утилізації звичайних боєприпасів, що містять тротил і/або гексоген / А.Н. Баранов, М.В. Гавриш, Н.М. Дербасова, М.М. Кисельов, К.В. Ерьомін. - Надрук. 15.02.2006, Бюл. № 2.
Опубліковані статті: 1. Дербасова Н.М. Комплексная утилизация техногенных отходов / Н.М. Дербасова, В.А. Сафонов, Н.М. Киселев, М.В. Гавриш // Зб. наук. праць СНУЯЕТАП. - Севастополь: СНУЯЕТАП, 2005. - Вип. 14. - С. 48 - 51. (автором визначені етапи способу деструкції токсичних відходів)
2. Дербасова Н.М. Утилизация взрывчатых веществ с использованием биотехнологии / Н.М. Дербасова, М.В. Гавриш // Зб. наук. праць СНУЯЕТАП. - Севастополь: СНУЯЕТАП, 2005. - Вип. 16. - С. 110 - 113. (Автором визначені методи й способи утилізації боєприпасів)
3. Дербасова Н.М. Экологически безопасная деструкция тринитротолуол- и гексогенсодержащих отходов ассоциацией микроорганизмов и возможный механизм ее протекания / Н.М. Дербасова, Г.В. Жданова // Зб. наук. праць Севастопольського військово-морського ордена червоної зірки ін-ту ім. П.С. Нахімова. - Севастополь: СВМІ ім. П.С. Нахімова, 2010. - Вип. 4 (4). - С. 168 - 174. (автором запропоновано можливий механізм деструкції тринітротолуол- і гексогенутримуючих відходів)
4. Дербасова Н.М. Характеристика активных штаммов микроорганизмов, входящих в ассоциацию деструкторов тринитротолуола и гексогена / Н.М. Дербасова, Э.П. Тархова, М.В. Гавриш // Зб. наук. праць СНУЯЕТАП. - Севастополь: СНУЯЕТАП, 2010. - Вип. 2 (34). - С.99 - 108. (автором дана характеристика асоціації мікроорганізмів)
5. Дербасова Н.М. Микробиологическая деструкция инсектицида дихлордифенилтрихлорметилметана (ДДТ) / Н.М. Дербасова, М.М. Дивизинюк, Е.А. Емец, О.А. Сербина // Зб. наук. праць Севастопольського військово-морського ордена червоної зірки ін-ту ім. П.С. Нахімова. - Севастополь: СВМІ ім. П.С. Нахімова, 2007. - Вип. 2 (12). - С. 247 - 250. (автором рекомендовано спосіб деструкції токсичних відходів)
6. Дербасова Н.М. Исследование возможности очистки сточных вод производства вермикультивированием / Н.М. Дербасова, М.М. Дивизинюк // Вестник национ. технич. ун-та Украины „Киевский политехнический институт”. Машиностроение. - К.: НТУУ „КПИ”, 2007. - С. 310 - 314. (автором досліджена очистка стічних вод вермикультивуванням)
7. Дербасова Н.М. Исследование эффективности очистки тринитротолуолсодержащих взрывчатых веществ микробиологической деструкцией / Н.М. Дербасова, И.В. Мазепа // Фізика і хімія твердого тіла. - Прикарпатський націон. ун-т ім.. Василя Стефаника, 2010. - Вип. 1 (11). - С.254 - 259. (автором розглянуто процес деструкції тринітротолуол-відходів, розроблена експериментальна установка)
9. Дербасова Н.М. Математическая модель биодеструкции гексоген- и тринитротолуолсодержащих веществ / Н.М. Дербасова, М.М. Дивизинюк // Техногенно-екологічна безпека та цивільний захист. - Київ-Кременчук, 2010. - Вип. 2. - С. 40 - 45.
10. Дербасова Н.М. Оценка эффективности микробиологической очистки промышленных сточных вод / Н.М. Дербасова, М.В. Гавриш, С.Б. Смирнов // Сб. науч. трудов междунар. науч.-техн. конф. под общ. ред. к.т.н. В.Ф. Костенко, А.И. Абрамовича. - Х.: УКРВОДГЕО, 2010. - С. 218 - 227. (автором аналізовано процес деструкції тринітротолуол і гексоген стічних від)
11. Дербасова Н.М. Анализ возможных факторов влияния биотехнологии утилизации гексогена на окружающую среду / Н.М. Дербасова, О.П. Гавриш // Зб. наук. праць СЕВНТУ. - Севастополь: СЕВНТУ, 2007. - Вип. 8. - С. 203 - 209. (автором проаналізовані чинники впливу процесу деструкції на навколишнє середовище)
12. Дербасова Н.М. Утилизация высокотоксичных отходов // Актуальные проблемы транспортной медицины: Науч. журнал. - Одеса. - № 3 (5). - с. 115 - 118. (приведений спосіб деструкції відходів, що містять тринітротолуол і гексоген)
Опубліковані тези доповідей: 1. Дербасова Н.М., Сафонов В.А. Утилизация высокотоксичных отходов // Матер. I Міжнар. молодіж. екологіч. форуму, 4 - 7 квітня 2006 р. - Славутич: ЦПП ДСП «ЧАЭС», 2006. - С. 49 - 50.
2 Дербасова Н.М., Сафонов В.А. Утилизация чрезвычайно опасных отходов на примере биологической деструкции взрывчатых веществ, содержащих в своем составе гексоген // Екологічні проблеми регіонів України: Матер. VIII Всеукр. наук. конф. студентів, магістрантів і аспірантів, 19/20 квітня 2006 р. - Одеса: ОДЕКУ, 2006. - С. 73 - 75.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
