1279

А.Б. Исаев [и др.] // Экология и промышленность России. –

№9. – 2011. – С. 24–25.

4.Photocatalytic oxidation of phenol: reaction network, kinetic modeling, and parameter estimation / A. Ortiz-Gomez [et al.] // Industrial and engineering chemistry research. – 2007. – № 46. – Р. 7394–7409.

Работа выполнена в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на2009–2013 гг. Госконтракт№14.132.21.1458.

302

elib.pstu.ru

Р.И. Ромодин,

канд. техн. наук И.А. Коновалов

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

УМЕНЬШЕНИЕ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ПРИ ПРОГРЕВЕ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Двигатель внутреннего сгорания, в привычном для всех виде, даже оборудованный системой газобаллонного питания, при холодном пуске прогревается до рабочей температуры на привычном топливе – бензине. Эта процедура нужна для восстановления рабочих тепловых зазоров в двигателе, с целью достижения наилучших эксплуатационных характеристик и оптимального состава отработавших газов.

Однако в процессе прогрева двигателя выделяется повышенное количество вредных газов, поскольку его работа происходит на обогащенной смеси и при непрогретом кислородном датчике (если таковой присутствует).

Рассматривая процесс сгорания бензина в двигателе внутреннего сгорания при стехеометрическом смесеобразовании, можно сказать, что сгорание 1 кг топлива приводит к образованию примерно 16 кг смеси различных газов (таблица) [1].

Состав автомобильных выхлопных газов

303

elib.pstu.ru

Окончание таблицы

*Токсичные компоненты.

**Канцерогены.

При работе же двигателя на обогащенной смеси в момент прогрева количество токсичных и канцерогенных составляющих может увеличиваться в разы, что ощутимо для стран, где среднегодовая температура ниже 0–5 °С. Связано это с тем, что при низкой температуре для уверенного и безопасного движения автомобиля требуется некоторое время для прогрева основных узлов и механизмов [1]. А постоянно увеличивающееся количество автомобилей приводит к отравлению воздуха внутри мегаполиса, провоцируя тем самым болезни людей, являющихся владельцами данного транспорта [2].

Существуют различные способы ускоренного прогрева двигателя с уменьшением вредных выбросов. Но не всегда и не все из них позволяют работать двигателю без повышенного износа.

Однако существуют способы уменьшения количества вредных газов не только на стадии прогрева, но и при движения автомобиля на прогретом до рабочей температуре двигателе. Один из них – это конвертирование бензинового двигателя с впрыском топлива на работу на сжиженном углеводородном газе (пропан-бутане), что позволяет на треть снизить количество вредных газов, поскольку работа двигателя на данном виде топлива осуществляется на стехеометрической и обедненной смеси; практически избавиться от CH и значительно уменьшить СО.

Но длительная стоянка при отрицательной температуре окружающей среды создает ограниченные условия для запуска двигателя на газу, поскольку охлаждающая жидкость при неработающем двигателе отдает теплоту во внешнюю среду до того момента, пока их температуры не выравняются. Другими словами, после стоянки редуктор-испаритель следует нагреть до температуры,

304

elib.pstu.ru

обеспечивающей полное испарение сжиженного нефтяного газа. Нагрев может быть осуществлен дополнительным предпусковым подогревателем, которому вполне под силу прогреть двигатель в целом, через его систему охлаждения. Это позволяет нам не только значительно снизить количество выбросов отработавших газов, но и сократить износ трущихся деталей двигателя после длительной стоянки приотрицательной температуре.

Список литературы

1.Техническая эксплуатация автомобилей: учебник для вузов / Е.С. Кузнецов [и др.]. – М.: Наука, 2001. – 509 с.

2.Павлова Е.И. Экология автомобильного транспорта. –

М.: Транспорт, 2006. – 248 с.

305

elib.pstu.ru

В.В. Трусова,

д-р техн. наук, проф. В.А. Домрачева

Национальный исследовательский иркутский государственный технический университет

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ УГЛЕРОДНЫМ СОРБЕНТОМ

Внастоящее время наблюдается высокий уровень загрязнения окружающей среды. Неблагоприятное экологическое положение складывается в регионах, в которых располагаются крупные предприятия, осуществляющие хозяйственную деятельность. Значительная часть образующихся промышленных сточных вод сбрасывается в водоемы либо недостаточно очищенными, либо без очистки.

Нефтепродукты являются одними из наиболее опасных компонентов загрязнений сточных вод. Попадание нефтепродуктов в природные водоемы проявляется в изменении физических свойств воды: появление неприятных запахов, привкусов; изменяется окраска, поверхностное натяжение, вязкость; происходят изменения химического состава. Предельные и ароматические углеводороды оказывают токсическое и, в некоторой степени, наркотическое воздействие на организм, поражая сер- дечно-сосудистую и нервную системы. Углеводороды нефти способны проникать в жировую ткань водных организмов, накапливаться в ней и затем попадать в продукты питания человека [1]. Поэтому проблема эффективной очистки нефтесодержащих сточных вод является одной из наиболее актуальных.

Из физико-химических методов очистки сточных вод от нефтепродуктов большой интерес представляет сорбционный метод очистки, который является эффективным и при многоступенчатой организации процесса способен обеспечить очистку до любых требуемых уровней.

Всорбционной очистке воды от органических загрязнителей используют в основном активные угли. Активные угли, как

306

elib.pstu.ru

правило, производятся из дорогостоящего сырья, поэтому требуется их регенерация. Регенерация активированных углей сложна и недостаточно эффективна [2]. Получение сорбентов одноразового действия из достаточно дешевого углеродсодержащего сырья, обеспечивающих снижение концентрации нефтепродуктов в водах до санитарно-гигиенических показателей, представляет большой практический интерес.

Одним из перспективных направлений использования углей не в энергетических целях является их переработка в сорбционные материалы различного назначения. Наибольший интерес для региона Восточной Сибири, представляют сорбенты на основе ископаемых углей, так как на ее территории находятся большие запасы бурых углей с низкой зольностью и невысоким содержанием серы.

Сорбент (АБЗ) получали, используя в качестве исходного сырья бурый уголь Азейского разреза Тулунского месторождения Иркутского угольного бассейна. Получение сорбента АБЗ проводили по упрощенной классической технологии, включающей карбонизацию и парогазовую активацию. В основном структура АБЗ представлена микро- и мезопорами размером от 0,5 до 5 нм, средний радиус пор составляет 2,81 нм. Методами ИК-спектроскопии подтверждено наличие карбоксильных, гидроксильных, фенольных и других группнаповерхности сорбента.

Исследован процесс сорбции растворенных нефтепродуктов в динамических условиях. Модельные растворы получали перемешиванием дизельного топлива с дистиллированной водой, с последующим отстаиванием, разделением водной и органической фаз.

Процесс сорбции нефтепродуктов проводили в колонке с внутренним диаметром 16 мм, высота слоя сорбента 130 мм, сорбционный объем 26 см3, масса сорбента 13 г, удельная нагрузка 20 ч–1, линейная скорость 1,30 м/ч. Исходная концентрация нефтепродуктов составляла 6,72 мг/л. На рисунке приведена кривая сорбции нефтепродуктов углеродным сорбентом АБЗ.

«Проскок», т.е. появление нефтепродуктов в элюате происходит при 110 пропущенных объемах, что соответствует време-

307

elib.pstu.ru

ни сорбции 5,5 ч. Полное насыщение сорбента нефтепродуктами происходит в течение 36 ч.

Рис. Выходная кривая сорбции нефтепродуктов сорбентом АБЗ

вдинамических условиях

Впроцессе динамической сорбции после определенного момента времени происходит насыщение сорбента, и нефтепродукты не могут более поглотиться порами сорбента. Далее происходит увеличение концентрации нефтепродуктов в элюате.

Сорбцию прекращаем, когда концентрация нефтепродуктов в элюате сравняется с исходной концентрацией. Вычислены динамическая (ДОЕ = 4,3 мг/г) и полная (ПОЕ = 9,8 мг/г) обменные емкости сорбента АБЗ.

С целью оценки возможности использования углеродного сорбента АБЗ для доочистки сточных вод от нефтепродуктов до концентраций, отвечающих требованиям санитарно-гигие- нических норм, была проведена апробация сорбента АБЗ. Динамическая обменная емкость сорбента АБЗ при очистке про- мышленно-ливневых сточных вод от нефтепродуктов составила 4,0 мг/г.

Результаты лабораторных испытаний сорбента АБЗ показали эффективность его использования для доочистки сточных вод от нефтепродуктов. Проведенные исследования позволяют

308

elib.pstu.ru

рекомендовать сорбент АБЗ для доочистки сточных вод от нефтепродуктов предприятиям.

Отработанный сорбент рекомендовано утилизировать путем сжигания в энергетических установках в качестве облагороженного топлива без нанесения дополнительного экологического ущерба.

Список литературы

1.Климов Е.С., Бузаева М.В. Природные сорбенты и комплексоны в очистке сточных вод / УлГТУ. – Ульяновск, 2011.

2.Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. – Л.: Химия,

1982.

309

elib.pstu.ru

А.А. Ханжин,

д-р мед. наук, проф. В.Ю. Охапкина

Вятский государственный гуманитарный университет, г. Киров

ЭКОЛОГО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МИКРОМИЦЕТОВ РОДА FUSARIUM

Впоследние десятилетия проблема изучения микотоксинов, опасных для сельскохозяйственных животных и человека, стала одной из главных при исследовании качества урожая зерновых

иплодоовощных культур, а также продуктов животноводства. По данным экспертов ФАО ВОЗ, более 25 % мирового сбора урожая продовольственных и кормовых культур контаминировано микотоксинами, а обусловленные этим ежегодные экономические потери составляют порядка 20 млрд долларов. Возрастающее внимание ученых к данной проблеме во многом определяется тем, что МТ, включаясь в трофический цикл биосферы через растительную пищу и корм, попадая в организм человека

иживотных, являются причиной острых и хронических интоксикаций [1].

Вприроде наиболее распространены микромицеты рода Fusarium, большая часть которых являются сапрофитами и полупаразитами растений. Фузарии образуют более 150 трихотеценовых и около 40 прочих микотоксинов, из которых 10 наиболее значимы в эпидемиологическом плане [2].

Экспериментальными исследованиями показано, что в условиях загрязнения тяжелыми металлами и некоторыми другими ксенобиотиками отмечается увеличение в составе почвенной микробиоты удельного веса фузариев [3]. Выделяемые из загрязненных почв изоляты фузариев зачастую обладают более высокой патогенностью и токсигенностью в отношении культурных растений. Имеются данные, что нерациональное применение некоторых фунгицидов и азотных удобрений способно усиливать контаминацию зерна токсинами [4, 5].

310

elib.pstu.ru