Комплексні ресурсоефективні технології очищення вод паперових виробництв
| dc.contributor.author | Галиш, Віта Василівна | |
| dc.date.accessioned | 2024-02-05T12:00:01Z | |
| dc.date.available | 2024-02-05T12:00:01Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description.abstract | Галиш В.В. КОМПЛЕКСНІ РЕСУРСОЕФЕКТИВНІ ТЕХНОЛОГІЇ ОЧИЩЕННЯ ВОД ПАПЕРОВИХ ВИРОБНИЦТВ. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.21 – Технологія водоочищення. – Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського", Київ, 2023. Дисертаційна робота присвячена створенню комплексних ресурсоефективних технологій очищення вод підприємств, які виробляють картонно-паперову продукцію та широко використовують вторинну сировину – макулатуру, шляхом розробки технологічних рішень зі збільшення ефективності очищення підсіткових вод в локальних умовах, зменшення об’ємів утворення забруднених стічних вод, їх ефективного освітлення та повторного використання в технологічних процесах, а також часткової заміни вторинного волокна на первинне з вітчизняної сировини, що також має позитивний вплив на інтенсифікацію очищення забруднених підсіткових вод. У першому розділі розглянуто сучасний стан проблеми утворення та очищення стічних вод паперових виробництв. Описано способи забезпечення ефективного очищення підсіткових вод з використанням механічних, фізикохімічних та біологічних способів, економії водних ресурсів у виробництві паперу та картону з макулатури. Детальну увагу приділено способам підвищення ефективності утримання волокна на сітці під час формування паперу, серед яких використання допоміжних хімічних речовин, таких як зміцнюючі добавки, флокулянти та коагулянти, заміна вторинного волокна первинним целюлозним з дешевої недеревної сировини. Іншим напрямком, який забезпечує зменшення водокористування, є ефективне локальне очищення підсіткових вод з повторним їх використанням в технологічних процесах. Актуальним є також розробка ефективних способів утилізації побічних продуктів процесів очищення стічних вод, виробництва картонно-паперової продукції та целюлозного волокна. Незважаючи на великий обсяг виконаних раніше досліджень, залишаються невирішеними питання, зокрема вибору хімічних речовин для використання у виробництві макулатурного паперу для зменшення втрат волокна, зменшення забрудненості підсіткових вод, збільшення частки використання скопу, що містить велику кількість дрібних волокон, у композиції паперу без втрат його показників міцності та зменшення витрат підготовленої води шляхом заміни на очищену підсіткову. Мало уваги приділено комплексному використанню вітчизняної недеревної рослинної сировини для одержання первинного целюлозного волокна, придатного для заміни неліквідного макулатурного. Важливим та невирішеним є питання використання неволокнистих рослинних відходів у вирішенні проблеми забруднення навколишнього середовища токсичним синтетичними барвниками, які також містяться у стічних водах паперових та картонних виробництв. Другий розділ містить відомості про об’єкти дослідження, матеріали та речовини, що використовувалися в дисертаційних дослідженнях для очищення підсіткових вод від виробництва паперу та картону, одержання зразків паперу та картону, первинного волокна, біосорбентів з неволокнистої рослинної сировини, лігніну з відпрацьованого делігніфікуючого розчину, його карбонізації, утилізації побічних продуктів водоочищення в складі епоксикомпозитів та будівельних сумішей. Наведено методики дослідження структурних та сорбційних властивостей вихідних матеріалів, цільових та побічних продуктів, а також методики очищення підсіткових вод з використанням флокулянтів та коагулянтів. Представлено методи статистичної та математичної обробки експериментальних даних, оптимізації технологічних процесів. У третьому розділі детально досліджено умови використання флокулянтів різної природи для коагуляції дрібного волокна у виготовленні картону тарного з вторинного волокна в композиції зі скопом паперових виробництв за його витрати від 15 до 50 %. Збільшення частки скопу в композиції картону призводить до зниження показників міцності, що є очікуваним з огляду на фракційний склад скопу. За збільшення вимоїв коротких волокон, каламутність підсіткових вод збільшується. Результат використання промислових флокулянтів в обробці макулатурної маси свідчить про їхній неоднозначний вплив, оскільки спостерігається позитивний ефект на якість очищення підсіткових вод, проте відбувається погіршення показників міцності картону. Максимально ефективними виявилися катіонні флокулянти за дози 0,15 % та за вмісту скопу у композиції картону на рівні 15 %. Використання аніонних флокулянтів виявилося малоефективним, що, очевидно, пов’язано з електрокінетичними властивостями флокулянта та волокнистих частинок макулатурної маси, які у водному середовищі набувають негативного заряду, що є причиною виникнення електростатичного відштовхування. Дослідження показують, що за умов використання скопу вторинні волокна та крохмаль не повністю утримуються на сітці. Вміст вуглеводів в підсіткових водах зменшується при переході від нативного до модифікованого крохмалю. У випадку збільшення витрати модифікованих катіонованних крохмалів відбувається зниження каламутності підсіткових вод. В усіх випадках за використання крохмалів зафіксовано зменшення часу зневоднення макулатурної маси на сітці під час формування полотна. За використання катіонних крохмалів з витратою 1,0- 1,3 % було одержано зразки картону макулатурного з необхідними показниками міцності. Результати дослідження використання у композиції картону макулатурного 20 % скопу, а також крохмалів у поєднані з флокулянтами свідчать про ефективність такого поєднання компонентів, що сприяє зменшенню каламутності підсіткових вод. Позитивний вплив флокулянту зафіксовано лише за використання нативного крохмалю. Застосування катіонних флокулянтів у композиції з модифікованими крохмалями є недоцільним, оскільки суттєвого поліпшення процесу з точки зору технічної організації чи ресурсоефективності, чи навіть покращення показників якості кінцевої продукції не відбувається. У результаті модифікування нативного кукурудзяного крохмалю гексаметилентетраміном, гексаметилолмеламіном та епоксипропілтриетаноламонійхлоридом одержано катіонові крохмалі з різним вмістом нітрогену. В усіх випадках використання одержаних модифікованих крохмалів встановлений їхній позитивний вплив на показники каламутності підсіткових вод та якості макулатурного картону. Збільшення витрат крохмалів призводить до збільшення значення показників абсолютного опору продавлюванню та зусилля стиснення на короткій відстані у поперечному напрямі. Аналогічний позитивний вплив на показники міцності має і збільшення вмісту нітрогену в отриманих катіонних крохмалях. Зразки картону, одержані за використання обробленого гексаметилентетраміном крохмалю, за значеннями абсолютного опору продавлюванню відповідають зразкам з нативним кукурудзяним крохмалем. Картон з модифікованим гексаметилолмеламіном крохмалем практично за всіма виміряними фізико-механічними показниками не поступається зразкам з катіонним крохмалем Катіонаміл. За використання крохмалів, модифікованих гексаметилентетраміном, їхній вплив на абсолютний опір продавлюванню може бути співставленним зі значеннями, одержаними за використанні сильнокатіонного крохмалю Церезану. Найкращі результати отримані тільки за використання крохмалю, модифікованого епоксипропілентриетаноламонійхлоридом, застосування якого з витратою 1 % дозволяє значно знизити каламутність підсіткових вод до 26 мг/дм3 . За збільшенням ефективності в підвищенні показників міцності та якості підсіткових вод синтезовані катіоновані крохмалі розташовуються в наступній послідовності: крохмаль модифікований гексаметилентетраміном – крохмаль модифікований гексаметилолмеламіном – крохмаль модифікований епоксипропілтриетаноламонійхлоридом. Результати дослідження процесів освітлення підсіткових вод від виробництва картону з макулатури показали, що найкращими коагулянтами є 1/3 та 5/6 гідроксохлориди алюмінію. Чим більше концентрація завислих речовин у суспензії, тим більшу коагулюючу дію проявляє коагулянт. Під час оброблення води з вмістом завислих речовин 1520 мг/дм3 максимальна ефективність освітлення сягала лише 92,5 %, в той час як для концентрації 3200 мг/дм3 – 98 % за умов однакової витрати коагулянтів. Однак, навіть за цих значень ступеня освітлення, концентрації залишкових завислих речовин сягають 114 та 64 мг/дм3 , відповідно. В окремих партіях освітленої води залишковий вміст завислих речовин сягає 200-400 мг/дм3 , основна частина яких припадає на зміцнюючі добавки та наповнювачі. Результати дослідження свідчать про те, що мінеральні наповнювачі погано видаляються з суспензії як механічними, так і фізико-хімічними методами. Результати дослідження ефективності освітлення промислової підсіткової води свідчать про доцільність проведення попереднього відділення волокнистої фракції з суспензії з наступним видаленням дрібнодисперсних речовин шляхом коагулювання та з наступним фільтруванням. У всіх випадках гідроксохлориди алюмінію значно ефективніше забезпечують видалення завислих речовин. Причому, шляхом двостадійного відстоювання дозу коагулянтів можна знизити з 70-100 мг/дм3 за А12ОЗ до 30 мг/дм3 . Однак у тих випадках, коли у воді є каолін, ефективно освітлювати воду навіть із застосуванням коагулянтів досить складно. Завдання вирішується застосуванні додаткової стадії оброблення - фільтруванні води. Більшість промислових флокулянтів виявилися малоефективними під час освітлення виробничої стічної води через високу залишкову каламутність, яка обумовлена присутністю мінеральних наповнювачів. Флотацією відстояної води з наступним фільтруванням досягнуто суттєве зниження каламутності підсіткових вод. За додаткового використання допоміжних хімічних речовин, ефективність процесу флотації вдалося підвищити. Наступним фільтруванням можна досягти глибокого освітлення води. В четвертому розділі виконано оцінку ефективності очищення підсіткових вод від виробництва картону з первинного целюлозного волокна та встановлено придатність використання волокнистих відходів сільського господарства у вигляді соломи та стебел, а також стебел швидкоростучих технічних рослин для одержання первинного целюлозного волокна, використання якого в композиції паперу та картону дозволить частково або повністю замінити вторинне волокно. Представлені результати розрахунків свідчать про те, що зі збільшенням тривалості варіння ступінь делігніфікації збільшується, але разом з тим, в деякій мірі збільшується і ступінь видалення вуглеводної складової. Збільшення тривалості обробки призводить до зменшення показника селективності. Всі досліджені зразки целюлози характеризуються однаковою тенденцією у зміні оптимальності видалення лігніну та полісахаридів зі збільшенням тривалості обробки і всі одержані залежності проходять через певні максимуми, які відповідають оптимальній тривалості надоцтової делігніфікації. Визначені оптимальні параметри надоцтової делігніфікації, які дозволяють одержати волокнисті напівфабрикати з високими фізико-механічними показниками за прийнятних виходів та вмісту залишкового лігніну. Одержані результати показали, що оптимальними параметрами некаталітичного варіння є концентрація надоцтової кислоти 10,5 % і тривалість 2,0 год. Встановлено, що використання каталізатору дозволяє зменшити концентрацію надоцтової кислоти в реакційній суміші. У випадку використання як каталізатору вольфрамату натрію оптимальна концентрація надоцтової кислоти складає 8,3 %, молібдату натрію – 8,5 %, а змішаного каталізатору – 8,0 %. Виробництво картону тарного зі 100 % целюлози з недеревної рослинної сировини дозволяє одержати кінцевий продукт з високими показниками міцності, що не поступається вимогам діючих технічних вимог. Результати дослідження якості підсіткових вод показали, що використання в композиції тарного картону первинних волокон з недеревної рослинної сировини сприяє зменшенню їхньої забрудненості. Причому збільшення витрат первинного волокна призводить до зменшення каламутності підсіткових вод. Така стічна вода може бути легко освітлена шляхом відстоювання та фільтрування, після чого повернута в технологічний процес для заміни води на спорсках паперо- чи картоноробних машин. П’ятий розділ присвячено розробці способів модифікування неволокнистої рослинної сировини для одержання ефективних біосорбентів – поглиначів синтетичних барвників з підсіткових вод паперових виробництв. Встановлено вплив модифікуючих речовин органічної та неорганічної природи на склад, структуру та сорбційну здатність одержаних продуктів щодо органічних барвників. Визначено закономірності поглинання барвників на лігноцелюлозних та целюлозних сорбентах, досліджено залежності фіксації фарбуючих йонів синтетичних барвників на поверхні біосорбентів в залежності від тривалості процесу. Наведено ізотерми сорбції. Для досліджених зразків одержаних сорбентів процес поглинання органічних синтетичних токсикантів добре описується рівнянням ізотерми Ленгмюра та кінетичним рівнянням псевдо-другого порядку. Шостий розділ присвячено розробці способів утилізації побічних продуктів водоочищення, одержання целюлозного волокна. Досліджено структуру лігніну та його хімічний склад. Показано, що надоцтовий лігнін характеризується наявністю великої кількості оксигеновмісніх функціональних груп, які визначають його сорбційну здатність. Карбонізація лігніну дозволяє підвищити його сорбційні властивості, завдяки утворенню матеріалу з високорозвиненою поруватою поверхнею. Одержаний сорбент на основі надоцтового лігніну характеризується високою сорбційною здатністю, щодо катіонних барвників, які широко використовуються у виробництві паперу та картону. За сорбційною ємністю лігнін майже не поступається, а в деяких випадках перевищує відомі аналоги. Показано, що відпрацьовані матеріали можуть бути ефективно утилізовані як компоненти органічних та неорганічних композитів. Основним ефектом використання відходів целюлозно-паперової промисловості як добавок до будівельних сумішей є прискорення тужавлення, а також твердіння цементних сумішей. Оптимальним є використання волокнистих добавок у кількості, що не перевищує 1 % від маси цементу. Введення скопу паперових виробництв в композицію епоксикомпозиту у кількості 20 % дозволяє підвищити його стійкість до дії агресивних середовищ, таких як органічні розчинники, пероксид водню, нітратна кислота та морська вода. У сьомому розділі представлено схеми технологічних процесів очищення підсіткових вод і наведено їхнє техніко-економічне обґрунтування, яке також підтвердило доцільність повторного використання очищеної підсіткової води як оборотної в технологічних процесах виробництва картонно-паперової продукції. Техніко-економічне обґрунтування свідчить також про доцільність використання допоміжних хімічних речовин та організації процесу локального очищення підсіткових вод для забезпечення економії водних ресурсів в технологічному процесі виробництва картонно-паперової продукції з макулатури. Ефективним з точки зору техніко-економічної оцінки є використання у приготуванні композиції паперової маси 20 % скопу у поєднанні з крохмалем модифікованим епоксипропілтриетаноламонійхлоридом. Такий підхід дозволяє забезпечити відчутну економію у водокористуванні та економію на подальше поводження зі скопом Повторне застосування очищених вод дозволяє забезпечити раціональне їхнє використання, сприяє зменшенню витрат підготовленої води в технологічних процесах. Застосування первинного целюлозного волокна з недеревної рослинної сировини дозволяє відчутно знизити витрати на сировинні ресурси. | |
| dc.description.abstractother | Halysh V.V. COMPLEX RESOURCE-EFFICIENT TECHNOLOGIES FOR WATER TREATMENT FROM PAPER PRODUCTION. - Qualifying scientific work, manuscript. Dissertation for obtaining a scientific degree of Doctor of Technical Sciences (Doctor of Sciences) on a specialty 05.17.21 - Technology of water purification, - National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute named after Igor Sikorsky", Kyiv, 2023. The dissertation is devoted to the creation of complex recourse-saving technologies for water purification at enterprises that produce cardboard and paper products and widely use secondary raw materials - waste paper, by developing technological solutions on increasing the efficiency of cleaning sub-grid waters in local conditions, reducing the volume of polluted wastewater, its effective clarification and reuse in technological processes, as well as the partial replacement of secondary fiber with primary from domestic raw materials, which also has a positive effect on the intensification of the treatment of polluted sub-grid waters. The first chapter describes the current state of the problem of the generation and treatment of wastewater from paper industries. Methods for ensuring the effective treatment of grid waters with the application of mechanical, physical and chemical and biological methods, saving water resources in the production of paper and cardboard from secondary raw materials are described. Detailed attention is paid to methods of increasing the efficiency of fiber retention on the forming grid during papermaking, including the use of additional chemicals such as strengthening additives, flocculants and coagulants, replacement of secondary fiber with primary cellulose from cheap non-wood raw materials, using simple and effective delignification methods to ensure water savings in technological processes. Another direction that ensures environmental safety and reducing water resource use is effective local treatment of recycled water with its reuse in technological processes to replace fresh water. The development of effective methods of disposal of by-products from wastewater treatment process, from the production of cardboard and paper products and cellulose fiber as well as is also relevant. Despite the large volume of previously conducted research, issues remain unsolved, in particular: the selection of chemicals for use in the production of waste paper to reduce fiber loss, reducing the pollution of sub-grid waters, increasing the application of the part of sludge containing a large number of fine fibers in the composition of paper without loss its strength indicators and reduction of consumption of fresh water by replacing it with clarified circulating water. Little attention has been paid to the comprehensive use of domestic non-wood plant raw materials for obtaining primary cellulose fiber suitable for replacing unsuitable waste paper. An important and unresolved issue is the use of nonfibrous plant waste in solving the problem of environmental pollution with toxic synthetic dyes, which are also contained in wastewater from paper and cardboard industries. The second chapter contains information about the objects of research, materials and substances used in the dissertation research for the treatment of wastewater from the production of paper and cardboard, to obtain samples of paper and cardboard, primary fiber, cationization of starch, obtaining flocculants, lignin from the spent delignifying solution, its carbonization, utilization of by-products in the composition of epoxy composites and building mixtures. Methods of researching the properties of starting materials, target and by-products as well as techniques for clarifying sub-grid waters using flocculants and coagulants are given. Methods of statistical and mathematical processing of experimental data, optimization of technological processes are presented. In the third chapter, the conditions of using flocculants in the production of cardboard from secondary fiber in a composition with a sludge from paper production with the consumption from 15 to 50 % are investigated. An increase in the proportion of sludge in the composition of cardboard leads to a decrease in strength indicators, which is expected regarding the fractional composition of sludge. With an increase in the washout of short fibers, the turbidity of the sub-grid waters increases. The result of the use of industrial flocculants in the preparation of paper pulp indicates their ambiguous effect, since a positive effect on the quality of sub-grid waters is observed, but the strength of the cardboard deteriorates. The cationic flocculants were the most effective at a dose of 0.15 % and with a sludge content of 15 %. The use of anionic flocculants turned out to be ineffective, which is obviously related to the electrokinetic properties of the flocculant and particles of waste paper mass, which acquire a negative charge in the aqueous environment, which is the cause of electrostatic repulsion. Research shows that the secondary fibers and starches are not completely retained on the grid when using a sludge. Carbohydrate content in sub-grid waters decreases during the transition from native to modified starch. In the case of an increase in the consumption of modified cationic starches, the turbidity of sub-grid water decreases. In all cases of the use of starches, a decrease in the time of dehydration of waste paper mass on the grid during paper formation was recorded. With the use of cationic starches with a consumption of 1.0-1.3 %, waste paperboard samples with the required strength indicators were obtained. The results of the study of the use of 20 % of sludge in the composition of cardboard, as well as starches in combination with flocculants, showed their effectiveness of such combination of components that promote the reducing of turbidity of sub-grid waters. The positive effect of the flocculant was recorded only when native starch was used. It is impractical to use cationic flocculants in a composition with modified starches, since there is no significant improvement of the process from the point of view of technical organization or resource efficiency, or improvement of the quality indicators of the final products. As a result of modification of native corn starch with hexamethylenetetramine, hexamethylolmelamine and epoxypropyltriethanolammonium chloride, cationic starches with different nitrogen content were obtained. In all cases, their positive influence on indicators of turbidity of sub-grid waters and quality of waste cardboard was established. An increase in the consumption of starches leads to an increase in the values of absolute resistance to compression and compressive strength over a short distance in the transverse direction. An increase in the nitrogen content in the obtained cationic starches has a similar positive effect on strength indicators. Samples of cardboard obtained with the application of starch treated with hexamethylenetetramine corresponds to native corn starch in terms of absolute resistance to compression. Cardboard with starch modified with hexamethylolmelamine is not inferior to cationic starch Kationamyl in almost all measured physical and mechanical parameters. When using starches modified with hexamethylenetetramine, their effect on the absolute resistance to compression can be compared with the values obtained when using the highly cationic Cerezanstarch. The best results are obtained only when using starch modified with epoxypropylenetriethanolammonium chloride, the use of which with a consumption of 1 % allows to significantly reduce the turbidity of sub-grid waters to 26 mg/dm3 . Synthesized cationic starches are arranged in the following sequence according to increasing efficiency in increasing strength indicators: starch modified with hexamethylenetetramine – starch modified with hexamethylolmelamine – starch modified with epoxypropyltriethanolammonium chloride. The results of research of the processes of clarification of sub-grid waters from the production of paperboard from waste paper showed that the best coagulants are 1/3 and 5/6 hydroxochlorides of aluminum. The greater the concentration of suspended substances in the suspension, the greater the coagulant effect. When treating water with a suspended substances content of 1520 mg/dm3 , the maximum efficiency of purification reached only 92.5 %, while for a concentration of 3200 mg/dm3 it was 98 % for the same dose of coagulants. However, even with these values of the degree of purification, the concentrations of residual suspended substances reach 114 and 64 mg/dm3 , respectively. In individual batches of clarified water, the residual content of suspended solids reaches 200-400 mg/dm3 , the main part of which is attributed to strengthening additives and fillers. The results of the study indicate that mineral fillers are poorly removed from the suspension by both mechanical and physicochemical methods. The results of the study of the efficiency of clarification of industrial sub-grid water indicate the expediency of the preliminary separation of the fibrous fraction from the suspension followed by the removal of fine particles by coagulation and with the following filtration. In all cases, hydroxochlorides are much more effective in removing suspended solids. Moreover, by two-stage settling, the dose of coagulants can be reduced from 70-100 mg/dm3 according to A12O3 to 30 mg/dm3 . However, in cases kaolin presence in the water, it is quite difficult to effectively clarify the water even with the use of coagulants. The task is solved when filtering water. Most of the industrial flocculants turned out to be ineffective in clarifying industrial circulating water due to high residual turbidity, which is caused by the presence of mineral fillers. The flotation of settled water with subsequent filtering has achieved a significant reduction in the turbidity of sub-grid waters. With the additional use of chemicals, it was possible to increase the efficiency of the flotation process. The following filtering can achieve a deep clarification of the water. In the fourth chapter, an evaluation of the effectiveness of cleaning sub-grid water from the production of cardboard from primary cellulose fiber was performed and the suitability of using fibrous agricultural waste in the form of straw and stalks, as well as stalks of fast-growing technical plants for obtaining primary cellulose fiber, the use of which in the composition of paper and cardboard will allow to partially or completely replace secondary fiber and thereby increase the efficiency of fiber retention on grid during the formation of the paper, reducing its washout and contamination of sub-grid waters, was established. The presented results of the calculations indicate that the degree of delignification increases as the duration of cooking increases, but at the same time, the degree of removal of the carbohydrate components also increases to some extent. An increase in the duration of processing leads to a decrease in the selectivity index. All investigated cellulose samples are characterized by the same tendency in changing the optimality of lignin and polysaccharide removal with increasing duration of processing, and all obtained dependencies pass through certain maxima that correspond to the optimal duration of peracetic delignification. The optimal parameters of peracetic delignification have been determined, which allow obtaining fibrous semi-finished products with high physical and mechanical parameters with acceptable yields and residual lignin content. The obtained results showed that the optimal parameters of non-catalytic cooking are a peracetic acid concentration of 10.5 % and a duration of 2.0 hours. It was established that the use of a catalyst allows reducing the concentration of peracetic acid in the reaction mixture, in the case of application of sodium tungstate as a catalyst, the optimal concentration of peracetic acid is 8.3 %, sodium molybdate is 8.5 %, and the mixed catalyst is 8.0 %. The production of packaging cardboard from 100 % cellulose from non-woods allows to obtain a final product with high strength indicators, which does not yield to the requirements of the current technical requirements. The results of the study of the quality of sub-grid waters showed that the use of such primary fibers in the composition of packaging cardboard helps to reduce their pollution. Moreover, an increase in the consumption of primary fiber leads to a decrease in the turbidity of sub-grid water. Such wastewater can be easily clarified by settling and filtering, after which it is returned to the process to replace fresh water on the spurs of paper or cardboard machines. The fifth chapter is devoted to the development of methods of modification of nonfibrous plant materials for the obtaining of effective biosorbents – sorbents of synthetic dyes from sub-grid water from paper mills. The effect of modifying substances of organic and inorganic nature on the composition, structure and sorption properties of obtained products towards organic dyes was established. The regularity of dyes adsorption onto the lignocellulosic and cellulosic sorbents was determined, the dependence of dye fixation onto the surface of biosorbents on the time of the process was investigated. The isotherms were described. For the studied samples of obtained sorbents the process of organic dyes adsorption good described with Langmuir isotherm and with the equation of pseudosecond order. The sixth chapter is devoted to the development of methods of disposal of byproducts of water purification, production of cellulose fiber. The structure of lignin and its chemical composition were studied. It is shown that peracetic lignin is characterized by the presence of a large number of oxygen-containing functional groups, which determine its sorption capacity. Carbonization of lignin made it possible to increase its sorption properties, due to the formation of a material with a highly developed surface. The obtained sorbent based on lignin is characterized by a high sorption capacity for cationic dyes, which is almost not inferior, and in some cases, exceeds known analogues. It is shown that waste materials can be effectively utilized as components of organic and inorganic composites. The main effect of using sludge waste as additives to construction mixtures is the acceleration of hardening and hardening of cement mixtures. It is optimal to use an additive in an amount not exceeding 1 %. The introduction of 20 % sludge into the composition of the epoxy composite allows to increase its resistance to the action of aggressive environments, such as organic solvents, hydrogen peroxide, nitric acid and sea water. The seventh chapter presents schemes of technological processes of cleaning subgrid water and their technical and economic justification is given, which also confirmed the feasibility of re-using purified sub-grid water as recyclable in the technological processes of production of cardboard and paper products. The feasibility study also shows the expediency of using auxiliary chemicals and organizing the process of local treatment of sub-grid water to ensure the saving of water resources in the technological process of production of cardboard and paper products from waste paper. It is efective from the point of view of technical and economic evaluation is the use of 20% sludge in combination with starch-modified epoxypropyltriethanolammonium chloride in the preparation of the paper pulp composition. This approach makes it possible to provide significant savings in water use and savings on further handling of the osprey The repeated use of purified water allows to ensure their rational use, helps to reduce the consumption of fresh water in technological processes. The use of primary cellulosic fiber from non-wood plant raw materials allows you to significantly reduce the cost of raw materials. | |
| dc.format.extent | 417 с. | |
| dc.identifier.citation | Галиш, В. В. Комплексні ресурсоефективні технології очищення вод паперових виробництв : дис. … д-ра техн. наук : 05.17.21 – Технологія водоочищення / Галиш Віта Василівна. – Київ, 2023. – 417 с. | |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/64302 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | КПІ ім. Ігоря Сікорського | |
| dc.publisher.place | Київ | |
| dc.subject | підсіткові води | |
| dc.subject | процеси водоочищення | |
| dc.subject | очищення стічних вод | |
| dc.subject | обробка рідин | |
| dc.subject | каламутність | |
| dc.subject | макулатура | |
| dc.subject | волокно | |
| dc.subject | промисловий скоп | |
| dc.subject | органічні домішки | |
| dc.subject | крохмаль | |
| dc.subject | флокулянт | |
| dc.subject | коагулянт | |
| dc.subject | целюлоза | |
| dc.subject | модифікування поверхні | |
| dc.subject | лігнін | |
| dc.subject | делігніфікація | |
| dc.subject | біосорбент | |
| dc.subject | дисоціація | |
| dc.subject | композит | |
| dc.subject | переробка відходів | |
| dc.subject | математична модель | |
| dc.subject | фільтрат | |
| dc.subject | sub-grid water | |
| dc.subject | water treatment processes | |
| dc.subject | wastewater treatment | |
| dc.subject | turbidity | |
| dc.subject | liquid treatment | |
| dc.subject | waste paper | |
| dc.subject | fiber | |
| dc.subject | industrial sludge | |
| dc.subject | organic impurities | |
| dc.subject | starch | |
| dc.subject | flocculant | |
| dc.subject | coagulant | |
| dc.subject | cellulose | |
| dc.subject | surface modification | |
| dc.subject | lignin | |
| dc.subject | delignification | |
| dc.subject | biosorbent | |
| dc.subject | dissociation | |
| dc.subject | composite | |
| dc.subject | waste processing | |
| dc.subject | mathematical model | |
| dc.subject | filtrate | |
| dc.subject.udc | 628.16+676.088+676.038.2 | |
| dc.title | Комплексні ресурсоефективні технології очищення вод паперових виробництв | |
| dc.type | Thesis Doctoral |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 8.98 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: