Zinātniskās darbības atbalsta sistēma
Latviešu English

Publikācija: Finiera ražošanas hidrotermiskā baseina notekūdeņu attīrīšanas metodes pilnveidošana

Publikācijas veids Promocijas darbs
LZP klasifikators
Aizstāvēšana: 04.01.2013 13:00, Rīgas Tehniskās universitātes Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultāte, Āzenes iela 14/24, 272. auditorija
Publikācijas valoda Latviešu (lv)
Nosaukums oriģinālvalodā Finiera ražošanas hidrotermiskā baseina notekūdeņu attīrīšanas metodes pilnveidošana, iegūto koagulātu raksturojums un izmantošanas iespējas
Nosaukums angļu valodā The Development of Treatment Method for Plywood Industry Wastewater, Characteristic and Possible Application of the Obtained Coagulates
Pētniecības nozare Ķīmijas inženierzinātne
Pētniecības apakšnozare  Vispārīgā ķīmijas tehnoloģija
Autori Jūlija Brovkina
Atslēgas vārdi Wastewater from hydrothermal basin, hemicellulose and lignin containing substances, coagulation, aluminium coagulants, ozonation
Anotācija Latvija ir viena no lielākajiem finiera ražotājiem Austrumeiropā. Pēdējos gados nozare dinamiski attīstās un tiecas uz integrāciju starptautiskajā ekonomiskajā telpā, kas savukārt prasa no uzņēmumiem nopietnas investīcijas, lai ražošanas tehnoloģijas un produkcija atbilstu starptautiskajiem vides standartiem. Finiera ražošanā viens no etapiem ir koksnes hidrotermiskā apstrāde. Rezultātā ūdens satur koksnes izcelsmes piesārņotājus (HLES): hemicelulozes, lignīnsaturošās vielas un koksnes ekstraktvielas. Koksnes izcelsmes piesārņojums izraisa paaugstinātus ūdens krāsainības un ķīmiskā skābekļa patēriņa rādītājus. Izejot no tā, aktuāls kļūst jautājums par efektīvas, lokālas notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģijas organizēšanu. Literatūras apskatā apkopota informācija par koksnes sastāvdaļām - lignīnu, hemicelulozēm, ekstraktvielām, aprakstīts saplākšņa ražošanas process, un pievērsta uzmanība koksnes hidrotermiskai apstrādei. Analizēta informācija par koksnes pārstrādes notekūdeņu attīrīšanas procesiem. Izvērtējot informāciju, par pamatu izvēlētas koagulācijas un ozonēšanas metodes. Apkopota plaša informācija par koagulācijas un ozonēšanas metožu būtību un par alumīniju saturošo, un uz tā bāzēto kompozītkoagulantu izmantošanas iespējām. Promocijas darbā pirmo reizi pētīta un izvērtēta kombinēto metožu pielietošana uz modeļšķīduma, kas satur hemicelulozes, lignīnsaturošās vielas un koksnes ekstraktvielas. Pēc sava ķīmiskā raksturojuma modeļšķīdums imitēja finiera ražošanas hidrotermiskā baseina notekūdeņus. Lai atrastu koksnes dabas piesārņojuma koagulācijas likumsakarības un izstrādātu attīrīšanas tehnoloģijas optimālos apstākļus, veikti koagulācijas procesa pētījumi, izmantojot alumīniju saturošos koagulantus. Darba gaitā noteikts, ka būtiskas priekšrocības piemīt polialumīnija hlorīdam (PAC). Vadoties no alumīniju saturošo koagulantu izmaksām, alumīnija sāļus atbilstoši cenām var sarindot sekojoši: Al2(SO4)3 < AlCl3 < PAC. Lai samazinātu PAC izmaksas un paaugstinātu HLES izdalīšanas efektivitāti, izstrādāts jauns kompozītkoagulants uz PAC bāzes. Kompozītkoagulantam piemīt sekojošas priekšrocības: zemas dozas, zema atlikušā alumīnija koncentrācija filtrātā un nejūtīgums pret temperatūras izmaiņām. Koagulācijas metodes izmantošana, pat pielietojot pietiekoši efektīvus un mūsdienīgus koagulantus, nevar pilnībā nodrošināt augstu ūdens attīrīšanu no hemiceluložu un lignīna komponentiem. Ņemot vērā mērķi par atkārtotu ūdens izmantošanu, par pēcattīrīšanas metodi izvēlēts ozonēšanas process kā visdrošākais un efektīvākais koksnes izcelsmes piesārņojuma destrukcijas paņēmiens. Pēc kombinētās metodes izmantošanas attīrītā ūdens fizikāli-ķīmiskais raksturojums atbilst ūdens kvalitātei, ar kuru to var atgriezt ražošanas tehnoloģiskajā ciklā. Jāatzīmē, ka koagulācijas procesa rezultātā radušos koagulātus ir jāvērtē nevis kā likvidācijai paredzētus atkritumus, bet gan kā blakusproduktus, kurus var veiksmīgi izmantot dažādās nozarēs. Koagulātus, kuru sastāvā ir hemicelulozes, lignīns un alumīnijs, var perspektīvi izmantot kā piedevu māliem un uz to pamata radīt efektīvus sorbentus. Darba gaitā secināts, ka iegūtais koagulāts palielina Latvijas mālu sorbcijas aktivitāti pret ūdeni, eļļu un smagajiem metāliem. Promocijas darbs uzrakstīts latviešu valodā, tā apjoms sastāda 159 lpp. Darbs satur 51 attēlu, 27 tabulas, 27 formulas, 1 pielikumu un tajā izmantoti 323 literatūras avoti.
Anotācija angļu valodā Latvia is one of the major plywood manufacturers in Eastern Europe. In recent years, the industry is developing dynamically and aims for the integration in the international economic area, which in turn, requires a serious investment from companies, in order that manufacturing technologies and products could meet international environmental standards. The hydrothermal wood treatment is one of the stages of plywood production, resulting in water being contaminated by components such as hemicellulose, lignin and wood extractive substances (HLES). As a result, the natural pollution of woody tissue are causing higher water coloration and chemical oxygen demand rates. Accordingly, the issue of organasing an effective, local wastewater treatment technologies is becoming topical. Literature review summarises information about wood components (cellulose, lignin, hemicellulose, extractive substances), described the plywood manufacturing process. The information about main points and application of the wastewater treatment methods were analyzed. Evaluating information, the coagulation and ozonation methods are taken as a base. The review summarises extensive information on the availability of the aluminium-containing coagulants. During thesis work a combined application of methods to model wastewater, containing hemicellulose, lignin-containing and wood extractive substances were first studied and evaluated. The model wastewater by its chemical characteristics has imitated sewage of hydrothermal basin of plywood production. In order to find the wood pollutants coagulation patterns and to develop optimal conditions of wastewater treatment technologies, studies of the process of coagulation were completed using the aluminium-containing coagulants. In the course of the work it was found out, that a great extent of advantage belongs to polyaluminium chloride (PAC). Based on the data of aluminium-containing coagulants costs, in accordance to prices, aluminium salts may be placed as follows: Al2(SO4)3 < AlCl3 < PAC. To reduce the PAC costs and increase the efficiency of HLES removal, the new compositions of coagulants were designed on the PAC base. Coagulants composition has the following advantages: low dose, low residual concentration of aluminum in the filtrate and insensitivity against temperature changes. Taking into account a goal of water re-use set, it was necessary to choose a second treatment stage, which would be effective, fast and does not require use of chemical reagents. The method of ozonation was chosen for this task. After use of such combined methods, it was find out that the physico-chemical characteristics of purified water satisfies Latvian State Ministers Cabinet’s regulations to water quality and it can be returned to the technological cycle of plywood production. It should be noted that as a result of the coagulation process, neawly formed coagulates is not seen as an intended for disposal waste, but as a by-product, that can be successfully used in various industries. Coagulates, which consists primarily of hemicellulose, lignin and aluminum, can be prospectively utilized as an additive to clay, to create on its basis efficient sorbents. In the course of the work a clay composition was developed, characterized by high activity against water, oil and heavy metals. The doctoral thesis is written in Latvian, it consists of 159 pages, 51 images, 27 tables, 27 equations, 1 appendix and 323 references were used in the work.
Atsauce Brovkina, Jūlija. Finiera ražošanas hidrotermiskā baseina notekūdeņu attīrīšanas metodes pilnveidošana, iegūto koagulātu raksturojums un izmantošanas iespējas. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2012. 159 lpp.
Kopsavilkums Kopsavilkums
ID 15130