Сотрудники, студенты и молодые ученые ИРНИТУ примут участие в Байкальском международном экологическом водном форуме, который состоится 20 - 21 сентября в Иркутске. Университет презентует восемь актуальных для Приангарья проектов, три из которых посвящены различным способам ликвидации отходов Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, включая сушку, вымораживание лигнина, а также каталитический метод нейтрализации надшламовых вод.
На полигонах, расположенных в непосредственной близости от Байкала, за 40 лет работы БЦБК накоплено более 6 млн тонн отходов. Шлам-лигнин, как основной компонент отходов, представляет собой многокомпонентную коллоидную систему, содержащую большое количество токсичных веществ, находящихся как в твердом, так и в растворенном состоянии. В состав шлам-лигнина входят хлорорганические, полиароматические соединения и другие токсичные вещества.
Группа исследователей Инновационно-технологического центра ИРНИТУ, которыми руководит Виктор Кондратьев, считает, что обезвреживание отходов БЦБК может быть осуществлено только в совокупности следующих технологических стадий: откачка и очистка загрязненных надшламовых вод; обезвоживание шлам-лигнина; обезвреживание и безопасное складирование отходов; рекультивация территорий полигонов. В настоящее время на полигоне апробируется технология обезвоживания шлам-лигнина с применением электроосмоса. Шлам-лигнин закачивается в геотуб, затем к нему подключают электроды. Под действием постоянного электрического поля наблюдается отделение химически связанной жидкости. Кроме того, электрический ток разрушает большинство токсичных соединений. В результате на выходе ученые получают воду и обезвоженный лигнин.
Разработчики сообщают о первых результатах серии эксперимента, проведенного в конце августа. В течение 50 минут объем содержимого геотуба уменьшился с 30 м3 до 4 м3, было удалено 85-90% химически связанной воды из исходного шлам-лигнина. По данным руководителя группы исследователей, класс опасности отделенной воды и осушенного шлам-лигнина снижается до пятого, затраты на проведение электроосмоса несравнимо меньше других предложенных способов обезвоживания и обезвреживания.
Принципиально иную технологию переработки коллоидных осадков карт-шламонакопителей - естественное вымораживание - предлагают сотрудники кафедры обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды под руководством заслуженного эколога Иркутской области, профессора Андрея Богданова. По его информации, в ходе проведения опытно-промышленных испытаний (ноябрь 2017 - февраль 2018 гг.) установлено, что в процессе вымораживания коллоидных осадков шлам-лигнина БЦБК выделяется три фракции. Это деминерализованная вода – до 25 %, которая по своему составу близка к пресной воде; минерализованная вода – до 15 % и деструктированный коллоидный осадок – до 60 %, по своей консистенции переходящий от пластичной массы в гранулированное состояние.
Вымораживание осадка приводит к разрушению его коллоидной структуры и уменьшению объема, в зависимости от состава, на 40-50 %, при этом существенно изменяются его физико-химические свойства. Влажность деструктурированного осадка уменьшается на 10-20 %, константа влагоотдачи увеличивается в 1,5 раза, содержание вещества первого класса опасности бенз(а)пирена снижается в 4-9 раз. Осадки шлам-лигнина после вымораживания переходят в среднем значении с третьего (умеренно опасные) в четвертый класс (малоопасные).
Как уточняют исследователи, предлагаемая технология утилизации осадков карт-накопителей состоит из двух основных этапов работ. Первый этап выполняется в зимний период и направлен на создание условий для естественного вымораживания. С поверхности карт с помощью специальных машин удаляется снег, препятствующий промерзанию осадка. Образовавшийся лед вывозится в отстойники БЦБК. Второй этап работ реализуется в теплое время года и заключается в непосредственной переработке осадков в зависимости от их свойств и состава. Оттаявшая надшламовая вода через систему дренажных колодцев сбрасывается для доочистки в имеющиеся отстойники. Деструктированный осадок с карт №7-10 на насосной станции смешивается с золами карт №11,12-14 (в верхние слои осадков для создания прочной гидроизоляционной поверхности добавляется цемент М-400) и перераспределяется в карты №6-1 с уплотненным после вымораживания осадком.
Сотрудники кафедры обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды считают, что высвободившиеся объемы и площади карт-накопителей после их специальной подготовки могут быть использованы для реализации проектов, имеющих различную рекреационно-спортивную и рыбохозяйственную направленность.
Участники водного форума также смогут ознакомиться с каталитическим методом нейтрализации надшламовых вод карт-накопителей Байкальского ЦБК. В группу разработчиков, которые предлагают данное решение, входят заведующий кафедрой физики ИРНИТУ, профессор Николай Коновалов и профессор кафедры химической технологии Олег Дошлов. В настоящее время проведены исследования по каталитической очистке надшламовых вод и чёрных щелоков с применением металлокомплексных катализаторов серии «Катан-1,2,3».
Отметим, что на форуме подведут итоги международного конкурса по отбору лучших технологий и проектов с привлечением молодых ученых и студентов «Байкал-источник жизни». От Иркутского технического университета в конкурсе участвуют разработчики мембранного обеззараживания воды.
Модератором секции «От экологического просвещения и образования молодежи к экологической культуре населения» выступит заведующая кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности ИРНИТУ, профессор Светлана Тимофеева.
СПРАВКА: Ключевая тема второго Байкальского международного экологического водного форума, который пройдёт 20-21 сентября в Иркутске, - взаимосвязь качества водной среды и здоровья человека. Девиз форума – «Байкал – источник жизни».
На официальном сайте II БМЭВФ зарегистрировалось более 860 участников из 20 регионов России и 27 зарубежных стран.