Browsing by Author "Леськів, Галина Зіновіївна"

Now showing 1 - 5 of 5

Екологічна безпечна утилізація відходів поліетилентерефталату використанням їх для капсулювання мінеральних добрив
(Державнвна екологічна академія післядипломної освіти та управління Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України, 2021) Синельніков, Сергій Дмитрович; Мальований, Мирослав Степанович; Державнвна екологічна академія післядипломної освіти та управління Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України; Вакал, Сергій Васильович; Леськів, Галина Зіновіївна
В дисертаційному дослідженні розв’язане актуальне науково-практичне завдання: підвищення рівня екологічної безпеки рослинництва застосуванням мінеральних добрив пролонгованої дії, капсульованих модифікованим поліетилентерефталатом. Досліджені еколого-технологічні аспекти утилізації відходів ПЕТФ у виробництві капсульованих мінеральних добрив. Встановлена залежність необхідної товщини оболонки від терміну дії капсульованого амонію нітрату за різних значень коефіцієнту дифузії у матеріалі оболонки. Експериментально досліджена дифузія розчину амонію нітрату через полімерну плівку різної товщини. Досліджені окремі стадії утилізації відходів ПЕТФ у виробництві капсульованих мінеральних добрив: збір використаних виробів з ПЕТФ; первинна переробка зібраних відходів; створення плівкоутворюючої композиції; капсулювання гранульованих мінеральних добрив. Проведений аналіз технологічних рішень в процесі капсулювання мінеральних добрив оболонкою на основі модифікованого ПЕТФ. Досліджена гідродинаміка та тепломасообмін нанесення покриття на дисперсні матеріали. Дослідження теплообміну здійснювали за встановлених гідродинамічних умов процесу капсулювання. Проведені тестові дослідження капсульованих добрив згідно методики EN 13266:20. В лабораторних умовах досліджено вплив капсульованих ПЕТФ мінеральних добрив на зміну рН грунту, мікробіоту грунту та кінетику росту тестових рослин. Проведений теоретичний аналіз балансових співвідношень використання різних видів мінеральних добрив в агроекосистемах та кількість втрат незасвоєних елементів живлення від цих видів мінеральних добрив у довкілля. Проведені польові агроекологічні дослідження застосування капсульованих ПЕТФ мінеральних добрив в агроекосистемах таких культур як картопля, соя та кукурудза. Застосування капсульованих мінеральних добрив пролонгованої дії показало значно вищу екологічну та агрономічну ефективність в порівнянні із гранульованими добривами для всіх досліджуваних культур. Проведена оцінка екологічної та агрономічної ефективності використання мінеральних добрив, капсульованих ПЕТФ. Для всіх досліджуваних культур коефіцієнт ефективності використання добрива значно вищий для капсульованих добрив у порівнянні із гранульованими (максимально - більше, ніж у 4 рази). За меншої кількості внесеної діючої речовини врожайність на ділянках, де внесені капсульовані добрива, значно вища. In the thesis research actual scientific and practical task is solved: increasing environmental safety level of plant growing by applying the mineral fertilizers of the prolonged action encapsulated by the modified polyethylene terephthalate. Environmental and technological aspects of PET waste disposal in the production of encapsulated mineral fertilizers have been studied. The dependence of the required shell thickness on the duration of encapsulated ammonium nitrate at different values of the diffusion coefficient in the shell material is established. Diffusion of ammonium nitrate solution through a polymer film of different thickness was experimentally investigated. Separate stages of PET waste utilization in the production of encapsulated mineral fertilizers have been studied: collection of used PET products; primary collected waste processing; creation of a film-forming composition; granular mineral fertilizers encapsulation. The analysis of technological decisions in the process of mineral fertilizers encapsulation by a cover on the basis of the modified PET is carried out. The hydrodynamics and heat and mass transfer of coating on dispersed materials is investigated. Heat transfer studies were performed under the established hydrodynamic conditions of the encapsulation process. Test studies of encapsulated fertilizers have been carried out according to the method of EN 13266: 20. Under laboratory conditions, the effect of encapsulated PET mineral fertilizers on changes in soil pH, soil microbiota and growth kinetics of test plants were studied. A theoretical analysis of the balance ratios on the use of different types of mineral fertilizers in agroecosystems and the amount of undigested nutrients loss from these mineral fertilizers types in the environment. Field agroecological studies have been conducted on the use of encapsulated PET mineral fertilizers in agroecosystems of crops such as potatoes, soybeans and corn. The use of encapsulated mineral fertilizers with prolonged action showed significantly higher environmental and agronomic efficiency compared to granular fertilizers for all studied crops. The environmental and agronomic efficiency on the use of mineral fertilizers encapsulated in PET was evaluated. For all studied crops, the efficiency of fertilizer use is much higher for encapsulated fertilizers compared to granular (maximum - more than 4 times). With a smaller amount of applied active substance, the yield in areas where fertilized fertilizers are applied is much higher. В диссертационном исследовании решена актуальная научнопрактическая задача: повышение уровня экологической безопасности растениеводства применением минеральных удобрений пролонгированного действия, капсулированных модифицированным полиэтилентерефталатом. Исследованы эколого-технологические аспекты утилизации отходов ПЭТФ в производстве капсулированных минеральных удобрений. Преимуществом применения ПЭТФ является функционирующая система селективного сбора отходов, недостатком - необходимость модификации с целью обеспечения растворения в органических растворителях. Установлена зависимость необходимой толщины оболочки от срока действия капсулированного аммония нитрата при различных значениях коэффициента диффузии в материале оболочки. Экспериментально исследована диффузия раствора аммония нитрата через полимерную пленку разной толщины. На основании анализа результатов исследований рассчитаны значения коэффициента диффузии NH4NO3 через полимерные пленки. Проведен анализ технологических решений в процессе капсулирования минеральных удобрений оболочкой на основе модифицированного ПЭТФ. Исследована гидродинамика нанесения покрытия на дисперсные материалы. Экспериментально исследованы зависимости потерь напора гранулированной нитроаммофоски и аммиачной селитры от скорости псевдоожижения и интенсивности орошения. В результате анализа теоретических и экспериментальних результатов получены уравнения для расчета изменения гидравлического сопротивления слоя материала в состоянии псевдоожижения в условиях орошения в зависимости от расхода жидкости и величины критерия Reг. Полученные уравнения позволяют рассчитать изменение гидравлического сопротивления слоя гранулированной нитроаммофоски и аммиачной селитры по сравнению с сухим. Экспериментально установлено распределение температуры воздуха по высоте слоя гранулированных минеральных удобрений в процессе капсулирования при разных расходах пленкообразователя. Проведены тестовые исследования капсулированных удобрений согласно методике EN 13266: 20. Полученные результаты свидетельствуют о том, что кинетические кривые растворения имеют прогнозируемый характер, процесс происходит плавно без резких спадов или подъемов. Это служит доказательством равномерного, качественного покрытия, которое дает возможность получать пролонгированные минеральные удобрения с необходимым временем действия. В лабораторных условиях исследовано влияние капсулированных ПЭТФ минеральных удобрений на изменение рН почвы, микробиоту почвы и кинетику роста тестовых растений. Проведен теоретический анализ балансовых соотношений использования различных видов минеральных удобрений в агроэкосистемах и количество потерь элементов питания растений для этих видов минеральных удобрений в окружающую среду. Установлено, что при использовании капсулированных удобрений вместо гранулированных, загрязнение окружающей среды остаточными удобрениями уменьшается почти в 4 раза. Проведены полевые агроэкологические исследования применения капсулированных ПЭТФ минеральных удобрений в агроэкосистемах таких культур как картофель, соя и кукуруза. Применение капсулированных минеральных удобрений пролонгированного действия показало значительно более высокую экологическую и агрономическкю эффективность по сравнению с гранулированными удобрениями для всех исследуемых культур. Для всех исследуемых культур коэффициент эффективности использования удобрения значительно выше для капсулированных удобрений по сравнению с гранулированными (максимально - больше, чем в 4 раза). При меньшем количестве внесенного действующего вещества урожайность на участках, где внесены капсулированных удобрения, значительно выше.
Екологічні проблеми крафтових пивоварень та способи їх вирішення
(Національний університет "Львівська політехніка", 2019) Фалик, Тарас Сергійович; Шевчук, Лілія Іванівна; Національний університет «Львівська політехніка»; Полутренко, Мирослава Степанівна; Леськів, Галина Зіновіївна
В дисертаційному дослідженні розв’язана актуальна науково-практична задача - підвищення рівня екологічної безпеки гідросфери шляхом кавітаційного очищення стічних вод крафтових пивоварень. Шляхом аналізу стадій виробництва крафтового пива проведена ідентифікація джерел екологічної небезпеки в зоні впливу крафтового пивоваріння. Встановлено, що найбільш небезпечним джерелом екологічної небезпеки є дріжджові стоки, яких виділяється 150-200 кг. на 1 т приготовленого пива. Саме ці стоки створюють найбільш суттєву екологічну небезпеку в зоні впливу виробництва крафтового пива. На мінімізацію цієї екологічної небезпеки направлені дисертаційні дослідження. Проведена оцінка ступеня екологічної небезпеки від забруднення довкілля в зоні впливу крафтового пивоваріння, на основі якої встановлено, що перспективною є двостадійна технологія очищення стоків: (1 стадія – фільтрування на дробині; 2 стадія – кавітаційна обробка). У випадку застосування різних способів створення кавітаційного поля досягаються такий ступінь очищення стоків від дріжджів: для ультразвуку - 90%; для віброрезонансного впливу – 80%; для застосування насоса- кавітатора – 60%. Побудовані залежності ступеня екологічної небезпеки внаслідок впливу на гідросферу стоків крафтового пивоваріння для різних способі очищення стоків та кількості дріжджів у стоках крафтового виробництва на різних стадіях очищення. Показано, що фільтрація висококонцентрованих дріжджових стоків через шар дробини дозволяє знизити рівень біологічного забруднення майже у 200 разів, при цьому вміст органічного забруднення зменшується на 60%. Експериментально підтверджено, що в атмосфері азоту при кавітаційному очищенні стічної води з різними вихідними параметрами досягнуто високого ступеня очищення (62-77%), порівняно з киснем (43-67%), суміші цих газів (39-63%) незалежно від початкової кількості органічних речовин. Встановлено відносний ряд ефективності газів (азот, кисень, суміш азоту і кисню) в кавітаційних умовах на знезараження від дріжджів Saccharomyces cerevisiae та деструкції органічних сполук. Встановлено, що спільна дія барботування газів у кавітаційному полі на 25-50% ефективніша порівняно із дією УЗ і на 19-23% - дії виключно газів , що свідчить про синергічний ефект одночасного застосування газу та УЗ для руйнування наявних у рідині органічних домішок: Досліджено довготривалий вплив повітря на попередньо очищену в кавітаційних умовах стічну воду пивоварні та розраховано ступені руйнування органічних речовин – 87,09 % та ступені знезараження води – 88,23 %. Запропоновано спосіб кавітаційного очищення стоків пивоварень і для його реалізації розроблено вібраційний електронасос-кавітатор резонансної дії, основною перевагою якого є висока продуктивність, придатність для обробки значних обсягів рідин у неперервному їх потоці у поєднанні довготривалим терміном роботи. Проведена оптимізація роботи вібраційного електронасоса- кавітатора в залежності від частоти коливань дек-збурювачів кавітації з метою виявлення резонансних частот та мінімального енергоспоживання. Показано, що технологію кавітаційного очищення стічних вод можна поширити і на спиртову промисловість – в присутності азоту під дією кавітації досягається 90% ступінь руйнування органічних забруднень. Запропоновано технологічну схему очищення стічних вод крафтових пивоварень від хімічних та біологічних забруднень, що включає віброкавітаційну обробку стоків у вдосконаленій робочій камері, принциповою відмінністю якої є наявність не пласких дек із отворами, які можуть забиватись продуктами розкладу дріжджів, а зміщення кавітаційної зони над деками, що дозволяє підвищити інтенсивність формованого кавітаційного поля та продуктивність обробки стоків. В диссертационном исследовании решена актуальная научно-практическая задача: повышение уровня экологической безопасности гидросферы путем кавитационной очистки сточных вод крафтовых пивоварен. Путем анализа стадий производства крафтового пива проведена идентификация источников опасности в зоне влияния крафтового пивоварения. Установлено, что наиболее опасным источником опасности является дрожжевые стоки, которых образуются 150-200 кг на 1 т выпущенного пива. Именно эти стоки создают наиболее существенную экологическую опасность в зоне влияния производства крафтового пива, на минимизацию этой опасности направлены диссертационные исследования. Проведена оценка степени экологической опасности от загрязнения окружающей среды в зоне влияния крафтового пивоварения, на основе которой установлено, что перспективным является двухстадийная технология очистки стоков (1 стадия – фильтрование на дробине, 2 стадия - кавитационная обработка). В случае применения различных способов создания кавитационного поля достигаются такие степени очистки стоков от дрожжей: для ультразвука - 90%; для виброрезонансного влияния – 80%; для применения насоса-кавитатора - 60%. Построенные зависимости степени экологической опасности вследствие воздействия на гидросферу стоков крафтовой пивоварения для различных способов очистки стоков и количества дрожжей в стоках крафтового производства на различных стадиях очистки. Показано, что фильтрация висококонцентрованных дрожжевых стоков через слой дробины позволяет снизить уровень биологического загрязнения почти в 200 раз, при этом содержание органического загрязнения уменьшается на 60%. Экспериментально подтверждено, что в атмосфере азота при кавитационной очистке сточной воды с различными исходными параметрами достигнуто высокой степени очистки (62-77%) по сравнению с кислородом (43-67%), смеси этих газов (39-63%) независимо от исходного количества органических веществ и установлено относительный ряд эффективности газов (азот, кислород, смесь азота и кислорода) в кавитационных условиях от дрожжей Saccharomyces cerevisiae и деструкции органических соединений. Установлено, что совместное действие барботирования газов в кавита-ционном поле на 25-50% эффективнее по сравнению с действием УЗ и на 19-23% - действия исключительно газов, что свидетельствует о синергическом эффекте одновременного применения газа и УЗ для разрушения имеющихся в жидкости органических примесей: Исследовано долговременное влияние воздуха на предварительно очищенную в кавитационных условиях сточную воду пивоварни и рассчитаны степени разрушения органических веществ - 87,09% и степени обеззараживания воды - 88,23%. Предложен способ кавитационной очистки стоков пивоварен и для его реализации разработаны виброрезонансный электронасос-кавитатор резонансного действия, основным преимуществом которого является высокая производительность, пригодность для обработки значительных объемов жидкостей в непрерывном их потоке в сочетании с длительным сроком работы. Проведена оптимизация работы вибрационного електронасоса-кавитатора в зависимости от частоты колебаний дек-создателей кавитации с целью выявления резонансных частот и минимального энергопотребления. Показано, что технологию кавитационной очистки сточных вод можно распространить и на спиртовую промышленность - в присутствии азота под действием кавитации достигается 90% степень разрушения органических загрязнений. Предложена технологическая схема очистки сточных вод крафтового пивоварения от химических и биологических загрязнений, включая виброкавитационную обработку стоков в усовершенствованной рабочей камере, принципиальным отличием которой является наличие не плоских дек с отверстиями, которые могут забиваться продуктами разложения дрожжей, а смещение кавитационной зоны над деками, что позволяет повысить интенсивность формируемого кавитационного поля и производительность обработки стоков. Dissertation is solving relevant scientific-practical task: increase of the level of eco-logical safety of hydrosphere by cavitational purification of craft breweries waste waters. Through analysis of craft beer manufacturing stages was made an identification of sources of ecological threat in the zones of influence of craft breweries. It was established that main source of ecological threat are yeast waste waters, that are produced in quantities 150-200 kg from 1 t of manufactured beer. This waste waters create the biggest ecological threat in the zone of manufacturing of the craft beer and dissertation research is aimed on minimization of this threat. The evaluation of the level of the ecological threat of enviormental pollution in the zone of manufacturing of craft beer was conducted and based on this evaluation it was es-tablished that the most perspective is two-staged technology of purification of the waste waters (1 stage – mash filtration; 2 stage – cavitational treatment). In cases of use of dif-ferent cavitation field creation techniques, the following yeast purification levels are rea-ched: for ultrasound – 90%, for vibroresonance treatment – 80%, for cavitational pump – 60%. Dependencies of the ecological threat levels as a result of influence on hydrosphere of craft brewing waste waters for different purification techniques and ammounts of yeasts in waste waters on different purification stages are build. It is shown that mash filtration of highly concentrated yeast waste waters allows to decrease biological pollution in almost 200 times, while organic pollution decreases on 60%. It was experimentally proven that in nitrogen environment at cavitational purifica-tion of waste waters with different starting parameters was reached higher level of purifi-cation (62%-77%) in comparison with oxygen environment (43%-67%) and mixture of mentioned gases (39%-63%), without dependence from starting amounts of organic com-pounds and was determined a relative row of efficiency of gases (nitrogen, oxygen, air) at cavitational conditions for Saccharomyces cerevisiae yeast disinfection and destruction of organic compounds. It was determined that simultaneous impact of gas bubbling in cavitational field is 25-50% more effective than impact of individual ultrasound and 19-23% than impact of indi-vidual gas bubbling, and this proves existing of synergic impact of simultaneous use of gas bubbling and ultrasound on destruction of organic impurities in solution Long-term impact of air on previously purified in cavitational conditions waste water from brewery was researched and levels of destruction of organic compounds – 87,09% and water disinfection – 88,23% were calculated. Method of cavitational purification of the brewery waste waters is proposed and for its implementation electrical pump-cavitator of resonance action, main advantages of which is high productivity, possibility of processing large amounts of waste waters in con-stant flow and long service term, is created. Optimization of vibration electrical pump-cavitator work in dependence from frequency of fluctuations of cavitational decks is con-ducted for determination of the resonance frequencies and minimal energy consumption. It is shown that technology of cavitational purification of waste waters can be applied in alcohol manufacturing – in the presence of nitrogen under cavitational treatment is achieved 90% destruction of organic pollutants. Technological scheme of craft breweries waste waters purification from chemical and biological pollutants is proposed. This scheme includes cavitational treatment of waste waters in improved working chamber, that doesn’t contain flat decks with holes, that can be blocked by products of yeast decomposition, but shifting of cavitational zone above decks, that allows to intensify formed cavitational field and productivity of waste waters treatment.
Забезпечення екологічної безпеки в зоні впливу діяльності птахоферм
(Національний університет "Львівська політехніка", 2019) Канда, Марія Іванівна; Мальований, Мирослав Степанович; Національний університет «Львівська політехніка»; Пляцук, Леонід Дмитрович; Леськів, Галина Зіновіївна
В дисертаційному дослідженні розв’язане актуальне науково-практичне завдання в зоні впливу птахоферм шляхом додавання у підстилку суміші природних дисперсних сорбентів. Використання отриманого в результаті цього органо-мінерального добрива є одним із шляхів забезпечення екологічно безпечної та ресурсозберігаючої технології вирощування сільськогосподарських культур. Проведена ідентифікація джерел екологічної небезпеки в зоні впливу птахофабрик України та проведена оцінка ступеня зменшення екологічної небезпеки від забруднення довкілля сполуками амонію у разі внесення в підстилку суміщі природних сорбентів. Експериментально та теоретично досліджені процеси сорбції аміаку природними сорбентами із посліду птахів та технологічні аспекти отримання органо-мінерального гранульованого добрива. Для встановлення оптимальних умов проведення процесу сорбції аміаку визначалась залежність процесу від розміру зерна сорбенту, температурних умов, тривалості контакту фаз, типу структури мінерального сорбенту, оптимальної пропорції компонентів досліджуваної композиції. запропонована принципова технологічна схема виготовлення органо - мінерального добрива на основі курячого посліду та обґрунтовані параметри технологічного режиму його виготовлення. Встановлений вплив досліджуваної композиції на зміну рН та концентрації основних елементів живлення рослин в залежності від типу ґрунту. Проведені дослідно-промислові випробування технології застосування та агрохімічні випробування отриманого органо-мінерального добрива. The dissertation research provides a solution for the topical scientific and practical problem in the area of impact of poultry farms by adding a mixture of natural dispersive sorbents to litter. Application of organic-mineral fertilizer obtained as a result is one of the ways to ensure environment-friendly and resourse-saving process of cultivation of agricultural crops. The paper identifies the sources of environmental hazard in the area of impact of poultry farms in Ukraine and evalulates the reduction of environmental hazard of polution with ammonium compounds as a result of application of mixed natural sorbents to litter. The processes of ammonia sorbtion from poultry droppings by natural sorbents and technological aspects of production of organic-mineral granular fertilizer have been studied both experimentally and theoretically. In order to find the optimal conditions for ammonia sorbtion, we determined dependence of the process on the size of a sorbent grain, temperature conditions, phase contact duration, a structural type of mineral sorbent, and the optimal proportion of components of the study composition. We presented a process flow diagram for production of organic-mineral fertilizer on the basis of chicken manure, and substantiated the parameters of technological process of its production. We determined influence of the study composition on change of pH and the concentration of primary plant nutrition elements depending on a soil type. Also, we conducted research-commercial tests of the application technology and agrochemical tests of the obtained organic-mineral fertiliser. В диссертационном исследовании решена актуальная научно-практическая задача: уменьшение уровня экологической опасности в зоне влияния птицеферм путем добавления в подстилку смеси природных дисперсных сорбентов. Использование полученного в результате этого органо-минерального удобрения является одним из путей обеспечения экологически безопасной и ресурсосберегающей технологии выращивания сельскохозяйственных культур. Проведена идентификация источников опасности в зоне влияния птицефабрик Украины. Установлено, что определяющим источником опасности являются птичники - места образования птичьего помета, который является источником выделения загрязнений в атмосферу, гидросферу и в грунты. Расчетами установлено, что внесение в состав подстилки сорбентов с соотношением смеси палыгорскит + клиноптилолит (1: 1) и куриного помета с подстилкой с соотнгошением 1: 5 позволяет адсорбировать 84% всего выделенного пометом птиц аммиака, то есть в случае введения в состав подстилки адсорбентов в установленном оптимальном соотношении количество аммиака, который попадает в вентиляционную систему, уменьшается в 6,3 раз. Для определения оптимальных условий реализации процесса адсорбции аммиака с помета птиц экспериментально устанавливался оптимальный размер зерна сорбента, исследовалась кинетика процесса адсорбции аммиака, определялся влияние температуры воздушной среды на адсорбцию аммиака, устанавливалась зависимость сорбции от типа структуры минерального сорбента, определялось оптимальное соотношение смеси природных дисперсных сорбентов и куриного помета. Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что наиболее высокую емкость продемонстрировала композиция из смеси клиноптилолита и палыгорскита в пропорции 1: 1. Анализ результатов проведенных экспериментов свидетельствуют, что с целью предупреждения потерь аммиака сушки следует проводить при минимальных значений температур сушки - (20÷25) 0С. При такой температуре сушки в фильтрационном режиме относительная влажность гранул органо-минерального удобрения составит ≈ 30%, а содержание азота аммонийного - 0,86%. На основе анализа данных исследований предложена принципиальная технологическая схема изготовления органо-минерального удобрения на основе куриного помета. Исследовано влияние композиции куриного помета и смеси природных сорбентов на изменение рН почвы. Во всех образцах установлено незначительное смещение уровня рН почвенного раствора в сторону нейтральности (в среднем на 0,6 единицы показателя рН), то есть снижения кислотности почвенной среды. Наиболее благоприятна для растений слабокислая и слабощелочная реакция почвенного раствора находится в пределах pH = 6 - 7,5. Определялся влияние композиции на изменение концентрации аммонийного азота в почве и на изменение концентрации фосфора, кальция, калия и марганца в зависимости от типа почвы. Установлено, что содержание фосфора с внесением смеси сорбента и помета увеличивается для всех типов почв. Содержание калия, кальция и марганца для серого типа почвы остается практически неизменной, но для дерново-подзолистого типа почвы содержание калия снижается, концентрация кальция возрастает, а марганца почти не меняется. Установлено, что предложенная композиция является эффективным органическим удобрением пролонгированного действия. По данным однолетних полевых агроэкологических исследований, внесение органо-минеральных удобрений на урожайность райграса многоукосного сорта «Жайвир» достоверно влияет на выход семян с единицы площади. Отмечено также тенденцию к росту сходства полученного семян и массы 1000 семян.
Очищення стічних вод від барвників шляхом адсорбції на природних дисперсних сорбентах
(Національний університет "Львівська політехніка", 2008) Леськів, Галина Зіновіївна
Дисертацію присвячено розробленню технології очищення стічних вод від органічних барвників шляхом їхньої адсорбції на природних дисперсних сорбентах – глауконіті та палигорськіті. Здійснено моніторинг забруднень поверхневих вод України органічними барвниками зважаючи на локалізацію підприємств, які виробляють і застосовують барвники у своїх технологіях. Виконано токсикологічну оцінку барвників, від яких досліджено очищення стоків, а саме – активного алого 4ЖТ та аніонного червоного 8С. На основі теоретичного аналізу розроблено методику опрацювання кінетичних рівнянь, яка ґрунтується на використанні інтегрального методу. Для аналізу досліджуваних процесів запропоновано найбільш використовувані теоретичні моделі адсорбції. Розроблено принципову технологічну схему процесу очищення стічних вод від барвників шляхом застосування природних дисперсних сорбентів. Здійснено розрахунок еколого-економічного ефекту, який досягається у випадку впровадження розробленої технології для очищення стоків фарбувально-обробних підприємств України. Диссертацию посвящено разработке технологии очистки сточных вод от органических красителей путем адсорбции их на природных дисперсных сорбентах – глауконите и палигорските. Проведен мониторинг загрязнений поверностных вод Украины органическими красителями, исходя из локализации предприятий, которые производят и используют красители в своих технологиях. На основании анализа данных мониторинга установлено, что только для покрасочно-обрабатывающих предприятий Украины часовой расход стоков, загрязненных исследуемыми красителями активным алым 4ЖТ и анионным красным 8С, составляет 4800 м3. В основном опасность загрязнения поверхностных вод Украины сточными водами, содержащими органические красители, относится к бассейну реки Днепр. С помощью программы PASS определена токсичность исследуемых красителей, которая составляет: для активного алого 4ЖТ – 91%, для анионного красного 8С – 85%. На основании теоретического анализа разработана методика обработки кинетических уравнений, которая базируется на использовании интегрального метода. Для анализа исследуемых процессов предложены наиболее часто используемые теоретические модели адсорбции: Ленгмюра, обратного Ленгмюра, Редриха – Петерсона, Ленгмюра-Френдлиха, Дубинина-Радушкевича, Тоса, модифицированного Дубинина-Радушкевича, би-Ленгмюра. Полученные зависимости использованы для создания программы, которая использовалась в дальнейшем с целью идентификации экспериментальных данных с указанными выше изотермами, расчета статистических оценок апроксимаций, установления значения кинетических констант, а также построения кривых кинетики с использованием полученных кинетических констант. Экспериментально установлено кинетику адсорбции органического красителя анионного красного 8С на природных дисперсных сорбентах – глауконите и палигорските при разных температурах и начальных концентрациях красителя в модельном растворе. С помощью разработанного программного обеспечения проведено идентификацию экспериментальных данных с известными теоретическими моделями. Рассчитаны статистические оценки адекватности идентификации, анализ которых дал возможность утверждать, что в случае использования в качестве сорбента глауконита наиболее удачно описывают процесс модели Редриха-Петерсона, Тоса, Дубинина – Радушкевича, модифицированного Дубинина-Радушкевича и Ленгмюра-Френдлиха, а в случае использования палигорскита – модели модифицированного Дубинина-Радушкевича и Ленгмюра-Френдлиха. Рассчитанные значения кинетических констант адсорбции красителя анионного красного 8С на глауконите и палигорските, которые в дальнейшем можно использовать для рассчета промышленных процессов адсорбционной очистки и промышленной адсорбционной аппаратуры. Разработана принципиальная технологическая схема процесса очистки сточных вод от красителей путем применения природных дисперсных сорбентов, которая предоставлена для использования в Сумской государственный научно-исследовательский институт минеральных удобрений и пигментов с целью очистки стоков от красителей. Проведен рассчет эколого-экономического эффекта, достигаемого в случае внедрения разработанной технологии для очистки стоков покрасочно-обрабатывающих предприятий Украины, который составит 449 100 гривен в год. The dissertation is devoted to developing of the technology of wastewater cleanout from organic pigments by adsorption them on the natural dispersive sorbents: glauconite and palygorskit. The monitoring the pollution of surface waters of Ukraine with organic pigments according to the location of the enterprises which produce pigments and which use them in their technologies was carried out. Toxicological evaluation of the pigments, wastewater cleanout from which is being researched: active scarlet 4GT and anion red 8C, was carried out. The methods of working–out kinetic equations which is grounded on using of the integral method was developed on the base of the theoretical models of adsorption were offered for analysis of the researched process. The principle technological scheme of the process of wastewater cleanout from pigments by applying natural dispersive sorbents was developed. The calculation of ecologic and economic effect which could be reached in case of inculcation of the developed technology for cleanout of wastewaters of dyeing and manufacturing enterprises of Ukraine.
Підвищення рівня екологічної безпеки довкілля за допомогою інтегрованої системи управління побутовими відходами
(Національний університет "Львівська політехніка", 2019) Коваль, Ірина Ігорівна; Погребенник, Володимир Дмитрович; Національний університет «Львівська політехніка»; Петрук, Василь Григорович; Леськів, Галина Зіновіївна
У дисертаційному дослідженні вирішено актуальне науково-практичне завдання – підвищення рівня екологічної безпеки регіону інтегрованою системою управління побутовими відходами. На основі системного аналізу літературних джерел виявлено основні тенденції розвитку методів і систем управління відходами. Здійснено моделювання інтегрованої системи управління відходами на основі її декомпозиції і матричних рівнянь показника якості середовища. Запропоновано класифікацію опаковальних відходів, як інформаційний засіб для їх сортування. Виконано аналіз впливу Львівського полігону побутових відходів на навколишнє середовище і встановлено рівні забруднення ґрунтів, поверхневих і підземних вод. Розроблено рекомендації щодо поліпшення екологічного стану територій, прилеглих до Львівського полігону побутових відходів. Подано підходи до організації інтегрованої системи управління побутовими відходами регіону, методи сортування та мінімізації побутових відходів на локальному рівні. Визначено етапи процесу управління відходами для житлових комплексів. Запропоновано схему інтегрованої системи управління побутовими відходами. В диссертационном исследовании решена актуальная научно-практическая задача – повышение уровня экологической безопасности региона интегрированной системой управления бытовыми отходами. На основе системного анализа литературных источников выявлены основные тенденции развития методов и систем управления отходами. Разработаны основы интегрированного управления бытовыми отходами, в основу которого положен иерархический принцип. Осуществлено моделирование интегрированной системы управления бытовых отходов на основе ее декомпозиции и матричных уравнений показателя качества среды. Разработана классификация отходов упаковки по источникам образования, назначению, типу материала, размерам и т.п. Она является эффективным информационным средством для сортировки, переработки и утилизации бытовых отходов. Предложено разделение задач и ответственность участников “товарно-производственной цепи” по круговороту отходов упаковки и разработаны методы их минимизации. Выполнен анализ влияния Львовского полигона бытовых отходов на окружающую среду и установлен факт загрязнения почв, поверхностных и подземных вод. Установлено превышение ГДК у почве для тяжелых металлов – Кадмия, Купрума, Плюмбума, Ферума, Мангана, Стронция. Определены коэффициенты загрязнения основных загрязнителей: Цинк, Манган, Стронций. Полученные результаты позволили обоснованно выбирать стратегию управления бытовых отходов с целью минимизации уровня экологической опасности. Предложены рекомендации по улучшению экологического состояния и почвенного покрова территорий, прилегающих к Львовскому полигону бытовых отходов, а также план необходимых мероприятий по приведению полигона в состояние экологически безопасной территории. Обоснованы подходы по сортировке бытовых отходов, в основу которых положены принципы сбора и сортировки всех бытовых отходов, и предложена логистическая схема управления отходами на уровне жилого комплекса, преимуществом которой является их минимизация и экономическая эффективность. Определены этапы процесса управления отходами для жилых комплексов. Предложен новый метод измерения концентрации веществ, который заключается в излучении и приеме импульсного ультразвукового сигнала в контролируемую и n эталонных веществ, измерении разности времен распространения ультразвуковых сигналов в эталонных веществах, в контролируемом и двух эталонных веществах, который характеризуется высокой точностью. На основе предложенных математических моделей разработаны подходы к построению региональной геоинформационной интегрированной системы управления бытовыми отходами, в основу которой положен анализ, систематизация и обработка информации характеристик загрязнения окружающей среды и бытовых отходов, статистическая и региональная информация об объектах образования и переработки отходов, моделирования и прогнозирования их уровня. Предложенная структура системы позволяет достичь высокого уровня экологической безопасности региона. Результаты работы внедрены в практику деятельности организаций и учреждений и учебный процесс. In the dissertation work the actual scientific-practical task, such as increasing of the region ecological safety level by the integrated system of household waste management, is solved. The main tendencies of the development of waste management methods and systems based on system analysis of domestic and foreign literature sources were revealed, which made it possible to substantiate the need to improve the approaches to the organization and construction of an efficient integrated waste management system. Mathematical models of integrated waste management system because of their decomposition, based on matrix equations of the quality index of the environment were developed. This made it possible to create a geo-relational database model. Classification of packaging waste as an information tool for their sorting was developed. It supplies the opportunity for further progress to develop a wide range of effective management of packaging waste and acceptable methods for their recycling and utilization. Complex analysis of the impact of the Lviv household waste landfill on the environment has been carried out and the fact of contamination of soils, surface, and underground waters has been established. The main source of environmental pollution is infiltration, which is formed because of atmospheric precipitation and processes occurring in the “body” of the landfill. Recommendations for improvement of the ecological state and soil cover of the territories adjacent to the Lviv household waste landfill have been developed. The approaches to organization of integrated management system of household waste in the region are developed. The methodology of household waste sorting at the local level is developed, the feature of which is the sorting of all household waste, which makes it possible to minimize the amount of waste at landfills and save money on the construction of sorting enterprises. Stages of the waste management process for residential complexes are defined and monitoring schemes, integrated control, waste management, and minimization of waste generation are proposed.