- •Б.И.Дегтерев
- •Ученым советом ВятГту
- •Киров 1998
- •Введение
- •Глава 1. Предмет и задачи экологии §1. История развития экологической науки
- •§2. Структура современной экологии
- •§3. Основные задачи экологии
- •§2. Роль магнитного поля Земли
- •§3. Функции живого вещества биосферы
- •§4. Этапы эволюционного развития биосферы
- •§5. Этапы взаимодействия человечества с биосферой
- •Глава 3. Экологические факторы среды §1. Классификация экологических факторов
- •§2. Абиотические факторы
- •§3. Биотические факторы
- •§4. Фундаментальный биологический принцип
- •§5. Закон минимума Либиха
- •§6. Ареал обитания и экологическая ниша. Адаптации
- •§7. Экологическая система и биогеоценоз
- •Глава 4. Принципы функционирования экосистем §1. Движение вещества и энергии по пищевым цепям
- •§2. Круговорот элементов
- •Круговорот углерода
- •Круговорот фосфора
- •§3. Источник энергии для экосистем. Пирамида биомассы
- •Глава 5. Антропогенные воздействия на природу §1. Классификация антропогенных воздействий
- •§2. Виды воздействий на литосферу.
- •§3. Загрязнение литосферы
- •§4. Загрязнение гидросферы. Водопользование и водопотребление
- •§5. Загрязнение атмосферы
- •§6. Воздействие атмосферных выбросов на почвы и живые организмы
- •§7. Взаимодействие и трансформация загрязнений в атмосфере. Вторичные явления
- •§8. Энергетические загрязнения природных сред
- •§9. Проблемы околоземного пространства
- •Глава 6. Инженерная защита литосферы §1. Основные пути решения проблемы
- •§2. Противоэрозионные мероприятия. Рекультивация земель
- •§3. Использование вторичных ресурсов
- •§4. Методы подготовки и переработки твердых отходов
- •Классификация и сортировка
- •Укрупнение частиц
- •Физико-химическое выделение компонентов при участии жидкой фазы
- •Термическая обработка
- •§5. Сохранение поверхности земли и рельефа при строительстве
- •Глава 7. Инженерная защита гидросферы §1. Контроль качества водных ресурсов
- •§2. Нормирование сбросов загрязняющих веществ в водные объекты
- •Экологическое состояние водных объектов Кировской области
- •§3. Условия выпуска сточных вод в водоемы
- •§4. Мероприятия по сохранению и восстановлению чистоты водоемов
- •§5. Вопросы охраны водных ресурсов при проектировании
- •§6. Очистка сточных вод
- •Глава 8. Инженерная защита атмосферы §1. Контроль качества атмосферного воздуха
- •§2. Защита атмосферы от промышленных загрязнений
- •§3. Гравитационные, инерционные и центробежные пылеуловители
- •§4. Очистка газов в фильтрах
- •§5. Очистка газов в мокрых пылеуловителях
- •§6. Электрическая очистка газов
- •Глава 9. Нетрадиционные источники энергии §1. Причины повышенного интереса к нетрадиционным энергоисточникам
- •§2. Солнечная энергетика
- •Тепловые стационарные устройства
- •Фотоэлектрическая солнечная электростанция
- •§3. Энергия атмосферных источников
- •Энергия атмосферного электричества
- •§4. Энергия океана
- •Энергия волн
- •Энергия приливов
- •Энергия океанских течений
- •Тепловая энергия океана
- •§5. Энергия литосферы
- •§6. Биологические источники энергии
- •Строительная площадка
- •Автодороги
- •§2. Уровни биопозитивности
- •Шумозащитные стены и здания
- •§3. Энергоактивные здания
- •Гелиоэнергоактивные здания
- •Ветроэнергоактивные здания
- •Биоэнергоактивные здания
- •Литература
- •Оглавление
Физико-химическое выделение компонентов при участии жидкой фазы
Многие процессы утилизации твердых отходов в промышленности основаны на использовании методов выщелачивания (экстрагирования), а также растворения и кристаллизации.
Выщелачивание (экстрагирование) широко используется в практике переработки отвалов горнодобывающей промышленности, некоторых металлургических и топливных шлаков, других вторичных материальных ресурсов.
Метод основан на извлечении одного или нескольких компонентов из комплексного твердого материала путем их избирательного растворения в жидкости-экстрагенте.
В зависимости от характера физико-химических процессов, протекающих при выщелачивании, различают:
а) простое растворение (целевой компонент извлекается в раствор в составе присутствующего в исходном материале соединения);
б) выщелачивание с химической реакцией (целевой компонент, находящийся в исходном материале в составе малорастворимого соединения, вначале переходит в хорошо растворимую форму).
Существенное влияние на процесс выщелачивания оказывают такие параметры, как концентрация экстрагента, размер и пористость зерен обрабатываемого материала, температура, гидродинамические условия, наложение различных силовых полей (ультразвуковых, постоянных электрических, электромагнитных, высокочастотных, центробежных).
В присутствии некоторых микроорганизмов осуществляют бактериальное выщелачивание.
Кристаллизация - процесс выделения твердой фазы в виде кристаллов из насыщенных растворов, расплавов или паров.
Скорость процесса кристаллизации зависит от многих факторов (степени пересыщения раствора, температуры, интенсивности перемешивания, содержания примесей и т.д.) и изменяется во времени, проходя через максимум.
Создание необходимого для кристаллизации пересыщения раствора обеспечивают следующими основными приемами:
-
охлаждением горячих насыщенных растворов (изогидрическая кристаллизация);
-
удалением части растворителя путем выпаривания (изотермическая кристаллизация);
-
комбинацией первых двух приемов (вакуум-кристаллизация, фракционированная кристаллизация).
В практике кристаллизации из растворов иногда используют:
-
кристаллизацию высаливанием (введение в раствор веществ, понижающих растворимость соли);
-
кристаллизацию вымораживанием (охлаждение растворов до отрицательных температур с выделением кристаллов соли или концентрирование растворов удалением растворителя в виде льда);
-
кристаллизацию за счет химической реакции, обеспечивающей пересыщение раствора;
-
высокотемпературную (автоклавную) кристаллизацию, обеспечивающую возможность получения кристаллогидратов с минимальным содержанием кристаллизационной влаги.
Термическая обработка
При утилизации и переработке твердых отходов используют различные методы термической обработки как исходных твердых материалов, так и получаемых на их основе продуктов. Эти методы включают:
-
различные приемы пиролиза - переработки отходов пластмасс, древесины, резинотехнических изделий, шламов нефтепереработки с образованием кокса, жидкого или газообразного топлива;
-
переплав отходов термопластов, металлолома и т.п.;
-
обжиг шлаков цветной металлургии, пиритных огарков производства серной кислоты и т.д.;
-
огневое обезвреживание (сжигание) многих видов твердых отходов на органической основе при температуре не менее 1000 0С с утилизацией получаемой тепловой энергии.