Кафедра "Хімічна техніка та промислова екологія"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/7479

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/htpe

Від 1999 року кафедра має назву "Хімічна техніка та промислова екологія", попередня назва – кафедра механічного устаткування хімічних виробництв.

Кафедра механічного устаткування хімічних виробництв була організована 18 жовтня 1946 року у складі факультету технології неорганічних речовин Харківського хіміко-технологічного інституту. Становлення кафедри пов’язане з іменами доцентів Георгія Веніаміновича Петрова, М. Ковальова, Абрама Натановича Цейтліна, Анісіма Рудольфовича (Рувиновича) Ястребнецького . У 1960 році на базі кафедри створено Факультет хімічного машинобудування.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту механічної інженерії і транспорту Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 2 доктора та 14 кандидатів технічних наук, 4 доктора філософії; 3 співробітника мають звання професора, 12 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 7 з 7

Multi-component wastewater from finely dispersed impurities treatment intensification
(Nicolaus Copernicus University, Poland, 2024) Bosiuk, Alona; Shkop, Andrii; Kulinich, Serhii; Samoilenko, Dmytro; Shestopalov, Oleksii; Tykhomyrova, Tetiana Sergiivna
The article deals with the intensification of flocculation wastewater treatment from finely dispersed suspended dust particles that are formed in the foundry shop at machine-building productions. The dependence of the floc sedimentation rate and wastewater clarification on solid phase concentration and flocculant flow rate was experimentally researched using model wastewater created by mixing dust and water. The multicomponent impurities of ionic flocculants on the aggregation process impact were experimentally proven, and anionic and cationic flocculants combination high efficiency was shown. The optimal parameters for the wastewater treatment process were established. The best flocculating effect and minimum flocculant consumption were observed at a solid phase concentration of 8-14 g/l. It was established that the most effective aggregate formation process is observed when two flocculants’ types are used simultaneously: anionic A-19 and cationic K-7, not each type separately. Flocculant flow rate experimental and calculated dependences for the wastewater treatment process depending on solid phase concentration and floc sedimentation speed necessary for effective sedimentation have been established. A technological scheme for wastewater treatment from suspended dust impurities that are formed in foundry shop at machine-building enterprise has been developed. The scheme includes: wastewater flocculation; water clarification in a sedimentation tank; and water deironing by aeration with coagulant addition and further filtration. It is proposed to use purified water in enterprise technological cycle that helps to reduce tap water consumption.
The results of surface wastewater treatment of a machine-building enterprise from petroleum product contamination
(National Institute of Research and Development in Mechatronics and Measurement Technique, 2024) Bosiuk, Alona; Shkop, Andrii; Kulinich, Serhii; Loboiko, Viacheslav; Sakun, Antonina; Shestopalov, Oleksii; Filenko, Olesya
Petroleum pollution is an urgent and serious problem that has a negative impact on environmental safety and the state of the environment. Petroleum products that enter water resources cause a number of negative consequences, including water and soil pollution, reduced quality of natural ecosystems, as well as threats to biodiversity and human health. The purpose of this study is to assess the effectiveness of methods for treating surface wastewater of a machine-building enterprise from poll ution by petroleum products. In the course of the work, the results of cleaning the surface wastewater of the machine-building enterprise from pollution by petroleum products, samples of which were taken from the rainwater intake well at different depths – 30, 60 and 80 cm. A purification scheme has been developed and optimized, which includes the introduction of Al2(SO4)3 coagulant and A-19 flocculant into wastewater. Purification efficiency is achieved at about 95% at optimal reagent doses of 60-80 mg/L coagulant and 2-2.5 mg/L flocculant. The advantage of the conducted studies is the possibility of using the obtained data and methods for the analysis of wastewater with a similar composition of contaminants. It has been experimentally established that the simultaneous administration of reagents or the use of only one of them has lower efficiency and leads to insufficient purification of water from petroleum products. Neutralization of ion resistance contributes to the formation of coagulation structures, and to increase them it is recommended to use a flocculant to form and increase the size of aggregates. The results of the studies confirmed the prospect of using flotation to further separate the emerging petroleum flocculi, which allows to reduce the amount of reagents used and improve the efficiency of water treatment. The obtained data are important for practical application in the field of wastewater treatment from petroleum products at machine-building enterprises, contributing to the improvement of the quality of water resources and compliance with environmental safety requirements.
Екологічна оцінка хімічного складу дощових стічних вод на дитячих ігрових майданчиках м. Харків
(Державна екологічна академія післядипломної освіти та управління, 2023) Шестопалов, Олексій Валерійович; Тихомирова, Тетяна Сергіївна; Стаднік, Вероніка Юріївна
У роботі представлено результати дослідження впливу дощових стічних вод на забруднення території та ріст й розви ток рослинності на дитячих ігрових майданчиках на прикладі м. Харків. Встановлено, що через відсутність комунікацій для відведення зливових вод, відсутність бордюрів і нерівність поверхонь тротуарів та автомобільних доріг дощові стоки потра пляють і накопичуються на територіях дитячих ігрових майданчиків. За результатами обстеження дана проблема характерна для понад 26% усіх наявних у місті майданчиків. Ускладнює ситуацію те, що найбільш розповсюдженим типом покриття є ґрунтове покриття, яке в процесі експлуатації ущільняється, що впливає на водопроникнисть ґрунту, і як наслідок, вода застоюється на майданчику, навколо обладнання утворюються калюжі, забруднена вода потрапляє у пісочниці. В роботі вико ристовувались наступні методи досліджень: колориметричний, гравіметричний, флуориметричний, титрометричний, потенці ометричний, біоіндикації та натурний. Відбір проб проводився після інтенсивного короткочасного дощу на дитячих майданчи ках, які розташовано в межах багатоповерхової забудови, у приватному секторі, на території парку, на території установи та на майданчику при облаштуванні якого дотримані всі вимоги згідно нормативних документів. Показники зразку дощового стоку з майданчика, що відповідає вимогам близькі за значеннями до зразку стоку з майданчика розташованого у міському парку. За концентрацією азоту амонійного та нітратного і фосфору переважає майданчик, який розташовано у приватному секторі, що може бути пов’язаним з використанням добрив. Найвищі показники концентрації нафтопродуктів характерні для майдан чиків, які розташовано вздовж автодоріг з інтенсивним рухом транспорту – майданчик на території організації та багатоквар тирної забудови. За показниками рН дощовий стік з майданчиків багатоквартирної забудови та установи характеризується як слаболужний. Методами біоіндикації та натурних спостережень доведено, що забруднені зливові води мають негативний влив на розвиток рослин, що, як наслідок, впливає на захисні функції зелених насаджень.
Використання SWOT-аналізу для оцінки стану та ефективності інтенсифікації очистки багатокомпонентних стічних вод на машинобудівних підприємствах
(Видавничий дім "Гельветика", 2023) Босюк, Альона Сергіївна; Шестопалов, Олексій Валерійович; Тихомирова, Тетяна Сергіївна; Сакун (Баранова), Антоніна Олегівна; Кулініч, С. С.
Ключовим аспектом сталого розвитку на сучасних машинобудівних підприємствах є зменшення впливу на навколишнє середовище, зокрема, ефективне очищення стічних вод. Інтенсифікація процесів очистки стічних вод стає важливим завданням для досягнення екологічної безпеки та сталого розвитку. Ця дослідницька робота присвячена оцінці стану та ефективності інтенсифікації процесів очистки багатокомпонентних стічних вод на машинобудівних підприємствах за допомогою SWOT-аналізу. SWOT-аналіз (аналіз Strengths, Weaknesses, Opportunities, Threats) є потужним інструментом для визначення внутрішніх сильних та слабких сторін підприємства, а також зовнішніх можливостей та загроз. У контексті цього дослідження SWOT-аналіз допоможе ідентифікувати фактори, які впливають на ефективність очистки стічних вод та розробити стратегію покращення цього процесу. Дослідження буде орієнтоване на аналіз поточних методів та технологій очистки стічних вод на машинобудівних підприємствах та визначення їхніх сильних та слабких сторін. Також буде оцінено можливості для інтенсифікації процесів очистки та застосування новітніх технологій для досягнення більш високої ефективності та зменшення негативного впливу на навколишнє середовище. Результати цього дослідження сприятимуть покращенню стратегій управління екологічною відповідальністю на машинобудівних підприємствах та забезпечать їхню сталу екологічну безпеку. Особлива увага буде приділятися інноваційним підходам та можливостям для вдосконалення систем очистки стічних вод та досягнення більшого внеску у збереження навколишнього середовища. Ця робота має значення для підприємств машинобудівного сектору, які прагнуть забезпечити сталий розвиток та підвищити екологічну безпеку своєї діяльності, а також для дослідників, які цікавляться питаннями охорони навколишнього середовища та вдосконаленням технологій очистки стічних вод.
Підвищення екологічної безпеки газовидобування шляхом очищення та утилізації рідких відходів буріння
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Рикусова, Надія Іванівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 101 – "Екологія". – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, м. Харків, 2021. Дисертаційну роботу виконано на кафедрі Хімічної техніки та промислової екології Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України. Об’єктом дослідження є технології очищення рідких відходів буріння нафтогазових свердловин і процеси впливу їх на навколишнє природне середовище. Предметом дослідження є підвищення рівня екологічної безпеки шляхом впровадження нового технологічного рішення з очищення та утилізації рідких відходів буріння. Роботу присвячено вирішенню науково-практичного завдання щодо зниження техногенного навантаження на довкілля шляхом зменшення кількості відходів буріння свердловин у процесі газовидобутку. Результати дисертаційної роботи пройшли апробацію та мають впровадження, що підтверджено відповідними актами. У вступі обґрунтовано науково-технічну актуальність дисертаційної роботи, сформульовано мету і задачі, визначено предмет і методи дослідження, показано зв’язок роботи з науковими темами, надано наукову новизну та сформульовано практичне значення отриманих результатів. Перший розділ присвячено комплексному аналізу науково-технічної інформації щодо сучасних методів очистки, переробки та утилізації відходів буріння. Систематизовано техногенний вплив на довкілля, що виникає під час буріння свердловини для видобутку нафти і газу. З’ясовано вплив небезпечних бурових відходів на всі об’єкти навколишнього середовища. За результатами аналізу вітчизняних літературних джерел стосовно стану розв’язання задач утилізації відходів буріння виявлено, що більшість їх спрямовують для захоронення в спеціально облаштованих шламових амбарах або тимчасово зберігається безпосередньо на території бурового майданчика. Такий спосіб поводження з відходами при відсутності необхідної технології утилізації є причиною збільшення об’ємів їх накопичення та вилучення з обігу значних земельних ресурсів на тривалий термін. У другому розділі надано характеристику методів очистки, переробки та утилізації відходів буріння, що дозволяють повторно використовувати очищену бурову стічну воду у технічних цілях і значно зменшувати обсяги відходів. У третьому розділі обґрунтована пропозиція використання відходів буріння для виготовлення полімерного композиційного матеріалу та у виробах з кераміки згідно з запропонованою технологією їх утилізації. Досліджено вплив концентрації твердої фази бурових стічних вод (ТФБСВ) на величину швидкості осідання твердої фази при агрегатоутворенні під час фізико-хімічного методу очистки води з використанням флокулянтів та коагулянтів. Результати досліджень запропонованих підходів із вилучення твердої фази бурових стічних вод і їх подальшої переробки дозволили отримати таке: - введення флокулянтів без коагулянтів не призводять до агрегатоутворення частинок твердої фази шламових вод; достатньою для порушення стійкості дисперсної системи є доза коагулянту сульфату алюмінію 65 мг/г; найбільшу активність відзначено у аніонного флокулянта А-19; - додавання твердої фази відпрацьованого бурового розчину (ТФВБР) у вторинний поліетилен високої щільності призвело до збільшення ударної в'язкості і руйнівного напруження на вигин при збільшенні до 3 % водопоглинання матеріалу; - можливість використання бурових шламів з високим вмістом глинистої речовини як основної сировини і мінеральної добавки при формуванні керамічних мас, а шламів з високим вмістом псаммо-алеврито-пелітового матеріалу у якості опріснювача та хромофорної добавки; - закономірності у змінах характеристик бурових шламів відповідно до кількості відходів у складі керамічної маси. У четвертому розділі надані теоретичні основи моделювання процесів очистки та утилізації відходів буріння та отримані комплексні математичні моделі для визначення їх оптимальних технологічних параметрів. За узагальненням наданих пропозицій щодо теорії та практики методу очищення та утилізації шламів отримані такі результати: – визначені оптимальні параметри процесів очистки бурових стічних вод та утилізації бурових відходів відповідно до отриманих моделей за допомогою регресійного аналізу експериментальних даних; – отримано залежності, що дозволяють розраховувати очікувану швидкість осадження флокул в залежності від величини концентрації твердої фази у буровій стічній воді; – виявлено найкращі умови формування флокул, які характеризуються максимальною швидкістю осадження при мінімальній витраті флокулянту, а саме концентрація твердої фази в буровій стічній воді повинна становити 4–6 г/л; – отримано залежності для розрахунку значення ударної в'язкості та руйнівного напруження в залежності від кількості ТФВБР, що вводиться у композит; – встановлено за розрахунками, що оптимальна кількість наповнювача ТФВБР у полімерному композиті становить15–20 % мас.; – одержані залежності, що дозволяють розрахувати значення середньої густини ρ (г/см³), водопоглинання (%) та механічної міцності R (МПа) в залежності від кількості відходів у керамічних зразках х (% мас); – надані прогнозні розрахунки змін показників зразків стінової кераміки в залежності від кількості використаного наповнювача з відходів виду бурового шламу. У п’ятому розділі викладені рекомендації щодо вибору оптимальних технологічних параметрів процесів очистки та утилізації бурових відходів. Запропоновано інноваційне технологічне рішення щодо поводження з відходами буріння з отриманням більшого екологічного ефекту за рахунок збереження чистої води та недопущення проникнення бурових відходів у навколишнє середовище. За отриманими результатами практичних реалізацій технологічних пропозицій зроблені такі висновки: – використання коагулянтів та флокулянтів при очищенні бурових стічних вод дозволяє очистити та утилізувати відходи ТФБСВ без використання шламового амбару; – економічна ефективність від впровадження технології очистки бурових відходів досягнута завдяки збільшенню екологічної ефективності утилізації відходів буріння при безамбарному способі очистки відходів, а саме при очищенні 788 м³ бурової стічної води коагуляційно-флокуляційним методом у порівнянні з амбарним методом захоронення відходів заощаджено 105798,00 грн; – використання очищеної бурової стічної води у технологічному циклі, висушеного і подробленого відпрацьованого бурового розчину та бурового шламу в якості наповнювачів для виробів з вторинного поліетилену відповідно до запропонованої загальної схеми такого поводження з відходами буріння.
Запобігання негативного впливу на довкілля фармацевтичних відходів зі скла
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Баранова, Антоніна Олегівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 101 "Екологія" (10 – Природничі науки) – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021. Роботу виконано на кафедрі хімічної техніки та промислової екології Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України. Об’єкт дослідження – забруднення навколишнього середовища фармацевтичними відходами зі скла. Предмет дослідження – процеси та засоби запобігання потрапляння фармацевтичних відходів зі скла у навколишнє середовище шляхом їх утилізації та ефективної системи поводження з відходами. Дисертаційне дослідження присвячене запобіганню негативного впливу на довкілля фармацевтичних відходів зі скла, забруднених фармацевтичними субстанціями, шляхом їх екологічно безпечної переробки у керамічному виробництві та підвищенням ефективності поводження з ресурсоцінними відходами. Розглянуто та проаналізовано світовий досвід щодо особливостей поводження з медичними (фармацевтичними) відходами, включаючи утворення та способи утилізації відходів, а також особливості поводження з фармацевтичними відходами зі скла (ФВС) у період пандемії COVID-19, що привела до різкого збільшення утворення ФВС. У вступі обґрунтовано вибір теми дослідження та актуальність дисертаційної роботи, сформульовано мету і задачі, визначено об'єкт, предмет і методи дослідження, показано зв’язок роботи з науковими темами, надано наукову новизну та сформульовано практичне значення отриманих результатів. Перший розділ присвячено комплексному аналізу проблеми забруднення навколишнього середовища фармацевтичними відходами зі скла та шляхам запобігання їх негативної дії на довкілля. Розглянуто проблеми поводження з фармацевтичними відходами в Україні та світі. Охарактеризовано особливості несприятливої дії фармацевтичних відходів зі скла на елементи довкілля. Розглянуто основні джерела утворення та обсяги накопичення таких відходів. Проаналізовано національну та міжнародну нормативно-правову базу у галузі поводження з фармацевтичними відходами. На підставі аналізу сформульовано задачі дослідження та шляхи їх досягнення. У другому розділі описані матеріали, методики та прилади для проведення експериментальних досліджень. Ангобні шлікери готувалися методом мокрого помелу компонентів у лабораторних кульових млинах і наносилися на відпресовані і висушені плитки методом поливу. Хімічні характеристики підготовлених до експерименту відходів скляних ампул та базової ангобної фритти визначались методом рентгенівської спектрометрії. Дослідження характеристик плавкості проводилось термомікроскопічним методом. Температурний коефіцієнт лінійного розширення відходів скляних ампул визначався за допомогою дилатометра DIL402 РС. У третьому розділі проаналізовано екологічні та технічні передумови утилізації ФВС у виробництві керамічної плитки. Визначено екологічну доцільність та технічну можливість раціонального використання ФВС у якості вторинного ресурсу, який дозволяє зменшити обсяги використання мінеральних ресурсів у технології виробництва керамограніту. Запропоновано принципову технологічну схему підготовки відходів для їх застосування як сировинного компоненту у складі шихти ангобу. Розроблена зворотна система використання промивних вод дозволяє очистити відходи від механічних забруднень, ефективно знешкодити залишки фармацевтичних речовин та сприяє екологічно безпечному і раціональному процесу утилізації ФВС. Четвертий розділ присвячено експериментальній частині по розробці шихтового складу ангобу для глазурованого керамограніту з додаванням фармацевтичних відходів зі скла. За виконанням даного розділу отримані наступні результати: - встановлено, що ФВС, які являють собою суміш різних марок медичного скла, за хімічним складом відносяться до борвмісної оксидної системи, яка є основою скломатриці українських склофритт, але відрізняються від них підвищеним вмістом SiO₂. Порівняння в’язкості розплаву ФВС за температури випалу керамограніту та вибраної для досліджень коштовної фритти визначило неможливість здійснення повної заміни фритти відходами у складі ангобу. Визначені термомікроскопічні та дилатометричні характеристики ФВС та фритти показали наближені значення: температурні показники плавкості різнились на 50–100 °С, а температурний коефіцієнт лінійного розширення – на 1,64 · 10⁻⁶ град⁻¹. Встановлені хімічні та фізичні властивості ФВС дозволяють рекомендувати відходи як флюсуючі компоненти ангобів; - розроблено склад ангобу з додаванням ФВС для глазурованого керамограніту, який дозволяє ввести у шихту 30% мас. відходів та зменшити кількість природних сировинних матеріалів, коштовної ангобної фритти і розріджувача. Отримана ангобована керамічна плитка для температури випалу 1185 °С з водопоглинанням 0,3–0,4 % і границею міцності при згині 52 – 54 МПа, що відповідає вимогам стандарту до високоміцних плиток типу керамограніту. Ангобне покриття характеризується високою білизною (75,8 %), що дозволяє отримувати акцентні кольори глазурованої поверхні. Визначено, що у порівнянні з базовим складом ангобу, запропонована шихта дозволяє зменшити на 10 % кількість ангобної фритти, на 1 % – глини "Веско – Прима" та глинозему, на 23 % – кварцового піску та на 0,15 % триполіфосфату натрію. У п'ятому розділі отримано наступні результати: - запропоновано напрямки підвищення ефективності системи поводження з фармацевтичними відходами в Україні, що у тому числі включають ФВС та інші ресурсоцінні відходи лікарських засобів; - на основі аналізу статистичної інформації на прикладі утворення ФВС у період захворюваності на COVID – 19 розроблено модель генерування відходів в лікарнях України, що рекомендується для планування і оптимізації здійснення екологічного менеджменту ФВС; - теоретичні та прикладні результати дисертаційної роботи використано у навчальному процесі кафедри хімічної техніки та промислової екології НТУ "ХПІ" для навчання студентів спеціальності 101 "Екологія". - укладено договір про наукову та творчу співпрацю з ТОВ "ТСК Рісайклінг груп".
Фармацевтичні відходи зі скла та їх ресурсна база в Україні
(НТУ "ХПІ", 2017) Самойленко, Наталія Миколаївна; Баранова, Антоніна Олегівна
Розглянуті тенденції збільшення утворення фармацевтичних відходів в Україні. Визначені види фармацевтичних відходів зі скла (ФВС), а також шляхи їх утворення та накопичення. Охарактеризовано негативний вплив ФВС на навколишнє середовище і здоров'я людини, який носить ефект сумації. Теоретично і практично обґрунтовано наявність в Україні розвинутої ресурсної бази ФВС. Запропоновані рекомендації по стратегії поведінки з ФВС, що передбачають їх чіткий облік та контроль у власників відходів, а також суб’єктів господарювання, розробку системи збору фармацевтичних відходів у населення, а також створення новітніх технологій утилізації ФВС, які враховують екологічну специфіку таких відходів.