Новости российских технологий отрасли

Учёные РГУ нефти и газа разработали сырьё для пластика из отходов целлюлозной промышленности

Учёные РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина совместно с Центром экологической промышленной политики предложили способ превращать токсичные отходы целлюлозно-бумажной промышленности в ценное сырьё - пластификатор для поливинилхлорида (ПВХ). Новая технология позволяет решать сразу две задачи: утилизировать трудноразлагаемые промышленные отходы и получать материал для производства эластичного пластика.

По данным Росстата, только в России ежегодно образуется более 100 миллионов тонн жиросодержащих отходов. Целлюлозно-бумажные комбинаты вносят существенный вклад в эту статистику: их стоки содержат сложные органические соединения, которые трудно переработать традиционными методами и которые опасны для экосистем.

Исследователи предложили метод переработки, при котором отходы трансформируются в эфиры жирных кислот. Эти соединения протестировали как пластификаторы для ПВХ — материала, широко используемого в строительстве, производстве кабелей, медицинских изделий и упаковки.

Испытания капиллярным методом показали: новые эфиры хорошо совместимы с ПВХ, придавая ему эластичность и улучшая технологические свойства.

Для оценки безопасности разработчики применили метод биотестирования. Он показал, что переработка снижает степень токсичности исходных отходов и делает их безопаснее для окружающей среды. Таким образом, технология решает проблему вторичного использования промышленных стоков и снижает нагрузку на полигоны и водоёмы.

Разработка позволяет использовать масла вторично и может быть особенно полезна на селе

Студенты Приморского государственного аграрно-технологического университета (ПримГАТУ) создали установку для регенерации отработанных технических масел, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ. Новая разработка позволяет использовать масла вторично и может быть особенно полезна на селе, даже малым фермерским хозяйствам.

"Студенты Инженерно-технологического института ПримГАТУ разработали инновационную установку для регенерации отработанных масел. Установка поможет сельхозтоваропризводителям перерабатывать отработанные масла для их повторного использования", - отметили в пресс-службе.

До сих пор, по словам разработчиков, эта проблема решается недостаточно эффективно. Так, в Приморском крае большинство малых фермерских хозяйств вынуждены решать проблему отработанных масел сельскохозяйственной техники "стихийно", путем утилизации либо простейшей фильтрации и сжигания. Между тем, традиционные методы регенерации, такие как вакуумная дистилляция или кислотно-щелочная очистка, являются энергоемкими и дорогими, требуют использования агрессивных химических реагентов.

Разработка ПримГАТУ производит многоступенчатую физико-механическую обработку, включающую предварительную сепарацию и фильтрацию для удаления воды и крупных механических частиц, испарительно-конденсационный модуль для извлечения основной фракции базового масла, а также для удаления легких фракций и паров воды. Патент защищает конструкцию установки, которая обеспечивает качество восстановленного масла, соответствующее требованиям для повторного применения.

"Установка предназначена для удаления механических примесей, воды и смолистых образований, что позволяет многократно увеличить жизненный цикл смазочных материалов. Нашей целью было предложить наиболее приемлемое с точки зрения цены и качества решение проблемы обращения с нефтепродуктами в аграрном производстве", - рассказал руководитель проекта доцент Александр Редкокашин.

Ученые ИМЕТ РАН разработали новый способ утилизации опасных отходов алюминиевой промышленности — красного шлама, с получением из него специального сорта чугуна, сообщает РИА Новости. Описание технологии приводится в журнале Metals.

Красный шлам — вид высокотоксичных отходов, образующихся при производстве алюминия. В зависимости от состава исходной бокситовой руды и технологии ее переработки при производстве одной тонны глинозема — сырья для производства алюминия — получается до полутора тонн красного шлама.

Накопление и хранение красного шлама представляет собой одну из наиболее важных проблем алюминиевой промышленности. В нем содержатся большие количества оксидов железа (отсюда красный цвет), титана, кремния, невыщелоченного остаточного алюминия, а также редкоземельного металла скандия, что переводит красный шлам из категории отходов в разряд ценного техногенного сырья, которое лежит мертвым грузом в прудах-шламохранилищах. На алюминиевых заводах России уже накоплено около 600 миллионов тонн красного шлама и его количество с каждым днем только увеличивается.

Но главная проблема заключается в той экологической опасности, которая связана с этими запасами. Авария, которая произошла в 2010 году на алюминиевом заводе в городе Айка в Венгрии, показала, насколько велики эти риски. Разрушение плотины, ограждавшей шламохранилище, привело к разливу ядовитых отходов на площади около 40 квадратных километров. Властям пришлось эвакуировать жителей трех населенных пунктов, в реке, куда попал шлам, погибло все живое, а через несколько дней после катастрофы красный поток достиг Дуная.

Ученые из Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН совместно с коллегами из НИТУ "МИСиС", МГУ и КузГТУ придумали способ переработки красного шлама с получение из него чугуна специального состава, используемого для изготовления изложниц — емкостей для разливки металла.

Внедрение этого способа позволит переработать большую часть накопленных объемов красных шламов в цикле черной металлургии, что существенно снизит количество этих отходов на шламополях.

"Распространенным подходом для переработки красных шламов является их плавление в смеси с углеродом и известью при высоких температурах с получением чугуна. Данный метод является труднореализуемым за счет наличия в шламе щелочи, которая приводит к разрушению плавильных печей, — приводятся в пресс-релизе института слова одного из авторов исследования младшего научного сотрудника ИМЕТ РАН Дмитрия Зиновеева. — В нашей работе мы использовали для плавки шлам после удаления из него щелочи, которую можно вернуть в цикл производства алюминия. Другим важным отличием нашей технологии является использование экстремально высоких температур — более 1700 градусов Цельсия, что позволяет получать чугун со специальными свойствами".

В полученном чугуне содержится больше 1,5% карбида титана, придающего ему высокую прочность, а также около 1% фосфора, который образует легкоплавкие соединения, что существенно улучшает текучесть нового сплава.

"В данном исследовании нам удалось получить уникальный химический состав чугуна, сочетающий высокую прочность и хорошую текучесть. Чугуны похожего состава используются на заводе ЕВРАЗ, однако, для их производства применяют дорогостоящие добавки ферросплавов. В нашем случае, мы используем отход, в котором есть все необходимые элементы, поэтому можно получать "природнолегированный чугун". Внедрение этой технологии не только снизит производственные издержки, но и поможет продвинуться в сторону безотходного глиноземного производства", — объясняет руководитель проекта Дмитрий Валеев, кандидат технических наук, старший научный сотрудник ИМЕТ РАН.

В России насчитывается около 25-27 миллионов жилых домов. Каждый из них отправляет в канализацию огромное количество отходов, в которых содержатся тяжелые металлы и патогены. После очистки стоков чистая вода возвращается в водоемы, а непереработанный осадок в большом количестве складируют на иловых площадках, где он продолжает загрязнять экосистемы и источать неприятный запах. Ученые Пермского Политеха разработали технологию переработки токсичного ила очистных сооружений и кородревесных отходов в безопасный техногенный грунт. Метод заключается в совместном компостировании этих материалов в соотношении 1:1,5, что резко снижает токсичность отходов и устраняет неприятный запах. Полученный грунт можно использовать для рекультивации земель, предоставляя предприятиям экономически выгодную альтернативу захоронению отходов.

Статья опубликована в журнале «Вестник Евразийской науки». Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».

Согласно нормативам по проектированию внутреннего водопровода и канализации зданий и данным ресурсоснабжающих компаний, среднесуточный расход воды на одного человека в жилом помещении в России составляет примерно 100–150 литров в день, в зависимости от оснащения дома (отопление, водопровод, ванна). Исходя из этого, для типичной квартиры из 3-4 человек суточный объем, который попадает в канализацию, составляет около 300–600 литров.

Сточные воды обязательно проходят через очистные сооружения, поскольку вредные вещества, тяжелые металлы и патогены, накапливающиеся в таком количестве стоков, загрязняют реки, грунтовые воды и почву.

В процессе очистки воды на биологических очистных сооружениях образуется осадок сточных вод (смесь осадка первичных отстойников и избыточного активного ила). Ежегодно в России скапливается около 100 миллионов тонн такого осадка, который складируют на огромных иловых площадках. Это занимает километры перспективных территорий, загрязняет окружающую среду и распространяет устойчивые неприятные запахи на большие расстояния. Поэтому глобальная задача – поиск эффективных решений проблем утилизации таких видов отходов.

Ученые НГАСУ создали экологичную смесь для строительной керамики из отходов

Ученые Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (НГАСУ Сибстрин) разработали и запатентовали инновационную смесь для производства строительной керамики с использованием отходов горнодобывающей промышленности. Технология не только повышает качество и долговечность материалов, но и решает экологические проблемы, сокращая объемы промышленных отходов.