Екологія

Застосування в екології

Очищення промислових і побутових стічних вод, ліквідація розливів нафтопродуктів, органічних і токсичних рідин.


Адсорбент вермікулітовий призначений для фільтраційного очищення стоків електростаній і підприємств (промилених, побутових), а також ліквідаіі розливів нафтопродуктів, органічних і токсичних рідин з твердої поверхні та поверхні акваторій.

 

Адсорбент вермікулітовий володіє високими сорбціонними властивостями по ряду органічних домішок. Він, як і активоване вугілля, набуває гідрофобність, що дозволяє використовувати його, зокрема, для очищення води.

Хімічний склад адсорбенту вермікулітового:

  Хімічний склад   SiO2 AL203 MgO CaO K20 Fe2O3 pH (Н2О) Інші
  Відсотковий склад   34-36 6-18 14-25 1,2-2 3-5 5,6-17 6,8-8 0,2-1,2


Фізичні властивогості адсорбента вермікулітового:

Колір Жовтий, золотистий
або сріблястий
Форма Луската
Середня густина 65-150 кг/м3
Вологість 3-5 %
рH (водяний) 6,8-7,0
Горючесть Негорючий
Температура плавлення: 1350 oС
Водопоглинання До 450% по вазі

 

Примітка: середня щільність і водопоглинання змінюються з розміром фракції


Адсорбент вермикулітовий в системах очищення побутових стічних вод

Тривалість
роботи
биосорберів
Місце
відбору
рН СПАВ Нафто-
продукти
БПК
02/л,
мг
Взвіси
мг/л
Азот, мг/л Фос-
фати,
мг/л
Аммо-
нійний
Нітрит-
ний
Нітрат-
ний
1 доба Вхід 7,82 0,3 0,96 81,5 90 18,49 0,002 0,167 1,06
Вихід 7,97 0,1 0,28 40 37 17,1 0,072 1,18 0,89
10 діб Вхід 7,49 0,31 0,87 78,3 96 18,4 0,014 0,165 1,79
Вихід 6,94 0,09 0,148 19,2 12,6 5,36 0,0008 10,85 0,32
30 діб Вхід 7,44 0,29 0,91 84,1 89,0 17,9 0,015 0,169 1,79
Вихід 7,2 0,09 0,12 16,3 6,4 2,8 0,0001 3,4 0,12
Без біо-
сорбента
Вхід 7,2 0,63 0,30 81,5 90 18,49 0,002 0,167 1,06
Вихід 8,0 0,5 0,29 40 57,6 17,06 0,0072 1,18 0,89

 

Примітка: вимірювання при температурі води 8-10 oС.


Адсорбент вермікулітовий для збирання нафтопродуктів:

Нафтопродукти:  Поглинання 1 літром спученого вермікуліту (мл) 
№ фракції
0,5 1 2 4 8
Дизельне паливо 310 320 200 230 90
Дизельне мастило 290 350 400 250 120
Концентр. сірчана кислота - 400 400 380 380
Масло технічне 290 380 390 280 100
Нафта (мазут) 270 580 420 250 1
Толуол - 320 280 230 90
Уайт-спіріт - 480 450 - -

Фільтрація води:

Під час очищення промислових і побутових стічних вод як фільтр застосовується адсорбент вермікулітовий, через який перекачується забруднена вода.

 

При завантаженні адсорбенту слід брати до уваги коефіцієнт гарантованого вичерпання максимальної сорбційної ємності вермікуліту Ksb - 0,7.

 

Сорбційна ємність становить 1,6-3,5 г / г залежно від інтенсивності аерації розчину.


Збір нафтопродуктів з твердих поверхонь:

Для видалення нафтопродуктів з твердих поверхонь доцільно використовувати вермікуліт з розміром зерна не менше 1,25 мм. При цьому сорбційна ємність коливається в межах 1,9-5,9 г / м.

 

Розлитий нафтопродукт необхідно обробити адсорбентом вермікулітовим (вермикуліт розсипається на розлиту поверхню). Адсорбент вбирає в себе нафтопродукти протягом 10-15 хвилин, після чого необхідно видалити його з поверхні.


Рекультивація земельних ділянок:

На забруднений земельну ділянку наноситься суміш, що складається з адсорбенту вермикулітового (1 частина) і торфу (2 частини).

У цьому випадку адсорбент вермікулітовий вбирає вуглеводні, створює середовище для розвитку нафтоокислюючих грунтових бактерій, присутніх у природному біогіоценозі даного регіону.

 

Також адсорбент вермікулітовий володіє повітряно-втягуючою, вологоутримуючою і pH коректуючою добавкою до грунтового субстрату.


Адсорбція органічних речовин


Застосування адсорбенту вермикулітові дозволяє:

- Знижувати БПК до 2-3 мг/л. (початкове значення 20-25 мг/л)

- Знижувати фосфати в 10-15 разів, до 0,3-0,2 мг/л (початкове значення 3-5 мг/л)

- Знижувати азот амонійний до 1-3 мг/л (початкове значення 10-15 мг/л)

- Знижувати нітрати до 3-4 мг/л (початкове значення 10-15 мг/л)

- Знижувати нітрити до 0,0001-0,0002 мг/л (початкове значення 3-5 мг/л)



Необхідна час контакту для вилучення

При високій концентрації (розливи):

Визначається часом очищення від важко видобутих компонентів і складає 5-6 хвилин.


При низькій концентрації (30-50 мг/л):

У проточних фільтрах задовольняє вимогам, де лінійна швидкість фільтрації для адсорбентів з щільним шаром завантаження обмежується величиною 12 м/годину, тобто працює не гірше активованого вугілля. Відповідно, швидкість контакту визначається товщиною шару завантаження і вибраної лінійної швидкістю фільтрації (не вище 12 м/год).


Регенерація сорбенту

Використаний сорбент економічно не доцільно регенерувати, тому що вартість вермікуліту істотно нижче вартості його регенерації, і різниця витрат не компенсується вартістю витягнутих при очищенні нафтопродуктів. У результаті вермикуліт піддається утилізації.


Утилізація адсорбенту вермикулітового після збору нафтопродуктів:


1.Спалювання


Зібрані нафтопродукти можна змішувати з вугіллям для ТЕЦ, однак більш перспективним і економічно вигідним методом є спалювання в інсінератор з псевдожіткім шаром.

Сміттєспалювальні установки комунального господарства можуть приймати відходи з теплотою згоряння між 714 і 1190 кДж / кг, а інсінератори для спалювання промвідходів можуть приймати будь-які види відходів.

Після випалу при температурі 250-300 °С можливе повторне використання адсорбенту.

 

2.Поховання в грунт


Для вибору майданчика необхідно враховувати наявність в даному місці водозабору і проникність грунту.

Поховання необхідно обваловивать і забезпечити дренажними каналами.

Максимальна кількість нафтопродуктів, що розподілені по поверхні при похованні, не 10 кг/м3.

Оранка проводиться від 1 разу на місяць до 1 разу в сезон через 2 роки.

Для успішної переробки нафтопродуктів нафтоокислюючих бактеріями pH грунту має бути не менше 6,5.

Ця технологія застосовується для поховання шламу нафтоперегінних заводів протягом багатьох років.

 

3.Міські звалища


Адсорбент вермікулітовий іммобілізує бактерії, переробні нафтопродукти, в активний мул.

Через деякий час у відпрацьованому сорбенті нафтопродуктів не залишається.

При проведенні експерименту було взято адсорбент вермікулітовий, насичений нафтопродуктами до 80%, і поміщений на міському звалищі шаром 30 см.

Через 2 тижні, у весняно-осінній період, нафтопродукти були повністю перероблені нафтоокислюючих бактеріями.

 

Утилізація сорбентів, що містять органічні речовини, фосфати, нітрати, нітрити, амонійний азот, виконується аналогічно.