AGRIS - 

2022

Хакимова, Фирдавес Харисовна | Носкова, Ольга Алексеевна | Синяев, Константин Андреевич

Цель работы – экологическая оценка отбелки и облагораживания целлюлозы для химической переработки. Образцы исходной небеленой целлюлозы: промышленная жесткая бисульфитная с высокой массовой долей лигнина, применяемая традиционно для получения бумаги, и мягкая сульфитная с невысокой долей лигнина, используемая обычно при получении целлюлозы для химической переработки. С целью снижения нагрузки на окружающую среду отбелки и облагораживания проводили по разработанным авторами оригинальным технологиям: бисульфитной целлюлозы – по ECF-технологии с использованием двух окислительных отбеливающих реагентов по схеме Пк-Щ-Хт1-ГО-Хт2-К; сульфитной целлюлозы – по TCF-технологии с использованием одного окислительного отбеливающего реагента по схеме Пк-Щ-ГО-П-К всего в 4 ступени. Полученные образцы беленой и облагороженной бисульфитной и сульфитной целлюлозы по нормируемым показателям качества соответствуют требованиям норм для древесной сульфитной целлюлозы ЦА марки П (для нитрования). Экологические характеристики сточных вод отбелки и облагораживания обоих образцов целлюлозы после биологической очистки по основным показателям (ХПК, БПК, АОХ) соответствуют нормативам ЕС. | The aim of the work is the environmental assessment for bleaching and alkali treatment of dissolving chemical pulp. Samples of the original unbleached pulp: industrial hard bisulfite pulp with a high mass fraction of lignin, traditionally used for the production of paper, and soft sulfite pulp with a low content of lignin, usually used to produce dissolving chemical pulp. In order to reduce the environmental impact, bleaching and alkali treatment were carried out according to the original technologies developed by the authors: bisulfite pulp - according to the ECF technology using two oxidizing bleaching reagents by scheme Pa-E-Ch1-HE-Ch2-A; sulfite pulp - according to the TCF-technology using one oxidizing bleaching agent by scheme Pa-E-HE-P-A in just 4 stages. Produced samples of pulp according to the standardized quality indicators, meet the requirements of the norms for wood sulphite pulp CA grade P (for nitration). The environmental characteristics of wastewater from bleaching and alkali treatment of both samples using the developed ECF and TCF technologies after biological treatment in terms of the main indicators (COD, BOD, AOX) comply with EU standards.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Хакимова, Фирдавес Харисовна | Носкова, Ольга Алексеевна | Синяев, Константин Андреевич

Цель работы – экологическая оценка отбелки и облагораживания целлюлозы для химической переработки. Образцы исходной небеленой целлюлозы: промышленная жесткая бисульфитная с высокой массовой долей лигнина, применяемая традиционно для получения бумаги, и мягкая сульфитная с невысокой долей лигнина, используемая обычно при получении целлюлозы для химической переработки. С целью снижения нагрузки на окружающую среду отбелки и облагораживания проводили по разработанным авторами оригинальным технологиям: бисульфитной целлюлозы – по ECF-технологии с использованием двух окислительных отбеливающих реагентов по схеме Пк-Щ-Хт1-ГО-Хт2-К; сульфитной целлюлозы – по TCF-технологии с использованием одного окислительного отбеливающего реагента по схеме Пк-Щ-ГО-П-К всего в 4 ступени. Полученные образцы беленой и облагороженной бисульфитной и сульфитной целлюлозы по нормируемым показателям качества соответствуют требованиям норм для древесной сульфитной целлюлозы ЦА марки П (для нитрования). Экологические характеристики сточных вод отбелки и облагораживания обоих образцов целлюлозы после биологической очистки по основным показателям (ХПК, БПК, АОХ) соответствуют нормативам ЕС. | The aim of the work is the environmental assessment for bleaching and alkali treatment of dissolving chemical pulp. Samples of the original unbleached pulp: industrial hard bisulfite pulp with a high mass fraction of lignin, traditionally used for the production of paper, and soft sulfite pulp with a low content of lignin, usually used to produce dissolving chemical pulp. In order to reduce the environmental impact, bleaching and alkali treatment were carried out according to the original technologies developed by the authors: bisulfite pulp - according to the ECF technology using two oxidizing bleaching reagents by scheme Pa-E-Ch1-HE-Ch2-A; sulfite pulp - according to the TCF-technology using one oxidizing bleaching agent by scheme Pa-E-HE-P-A in just 4 stages. Produced samples of pulp according to the standardized quality indicators, meet the requirements of the norms for wood sulphite pulp CA grade P (for nitration). The environmental characteristics of wastewater from bleaching and alkali treatment of both samples using the developed ECF and TCF technologies after biological treatment in terms of the main indicators (COD, BOD, AOX) comply with EU standards.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2021

Боголицын, Константин Григорьевич | Москалюк, Евгения Анатольевна | Костогоров, Николай Михайлович | Шульгина, Елена Валерьевна | Иванченко, Николай Леонидович

The influence of technological factors (wood species, degree of delignification, the technological regime of pulping) of cellulose semi-products production on composition and qualitative properties of wastewaters of pulp and paper mills following priority of harmonizing of technological and ecological rationing of industrial enterprises. The features of the biopolymer’s composition of the lignin-carbohydrate matrix of coniferous and deciduous species, its functional nature, and self-organization were provided.  The main paths of chemical bond destruction in the lignin-carbohydrate complex during delignification and formation of the composition of organic fractions in local wastewaters were shown. The implementation of complementary indicators (COD, BOD5, general and organic carbon, the content of lignin, and volatile phenols) for in-house ecological and analytical control and rationing was substantiated. The dependence of integral indicator COD from the content of fractions of organic components from wastewaters was established. These components are products of destruction and chemical transformation of the lignin-carbohydrate matrix of deciduous and coniferous wood produced during delignification. The composition and the main phenolic components of wastewaters were determined by gas chromatography with mass detection. The correctness of worldwide practice of using "phenolic index" in the system of in-house control of pulp and paper mill was justified. | В соответствии с приоритетным направлением гармонизации технологического и экологического нормирования деятельности промышленных предприятий изучено влияние технологических факторов (породный состав древесины, степень делигнификации, технологический режим варки древесины) производства целлюлозных полуфабрикатов на состав и качественные характеристики сточных вод варочных отделов целлюлозно-бумажных предприятий. Дана характеристика особенностей компонентного состава биополимеров лигноуглеводной матрицы хвойных и лиственных пород древесины, их функциональной природы и саморганизации в древесном веществе. Показаны основные направления деструкции химических связей в лигноуглеводном комплексе в процессе делигнификации и формирования состава фракций органических компонентов в локальных сточных водах. Обосновано применение взаимодополняемых интегральных параметров (ХПК, БПК5, общий и органический углерод, содержание лигнина, летучих фенолов) для внутрипроизводственного эколого-аналитического контроля и нормирования. Установлена корреляционная зависимость интегрального показателя ХПК с содержанием отдельных фракций органических соединений, содержащихся в сточных водах как продуктов деструкции и химических превращений лигноуглеводной матрицы хвойной и лиственной древесины в процессе делигнификации. Методом газовой хромато-масс-спектрометрии исследован состав и определены основные компоненты фенольной фракции сточных вод. Подтверждена корректность использования в системе внутрипроизводственного контроля ЦБП международной практики применения параметра «фенольный индекс».

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2021

Боголицын, Константин Григорьевич | Москалюк, Евгения Анатольевна | Костогоров, Николай Михайлович | Шульгина, Елена Валерьевна | Иванченко, Николай Леонидович

В соответствии с приоритетным направлением гармонизации технологического и экологического нормирования деятельности промышленных предприятий изучено влияние технологических факторов (породный состав древесины, степень делигнификации, технологический режим варки древесины) производства целлюлозных полуфабрикатов на состав и качественные характеристики сточных вод варочных отделов целлюлозно-бумажных предприятий. Дана характеристика особенностей компонентного состава биополимеров лигноуглеводной матрицы хвойных и лиственных пород древесины, их функциональной природы и саморганизации в древесном веществе. Показаны основные направления деструкции химических связей в лигноуглеводном комплексе в процессе делигнификации и формирования состава фракций органических компонентов в локальных сточных водах. Обосновано применение взаимодополняемых интегральных параметров (ХПК, БПК5, общий и органический углерод, содержание лигнина, летучих фенолов) для внутрипроизводственного эколого-аналитического контроля и нормирования. Установлена корреляционная зависимость интегрального показателя ХПК с содержанием отдельных фракций органических соединений, содержащихся в сточных водах как продуктов деструкции и химических превращений лигноуглеводной матрицы хвойной и лиственной древесины в процессе делигнификации. Методом газовой хромато-масс-спектрометрии исследован состав и определены основные компоненты фенольной фракции сточных вод. Подтверждена корректность использования в системе внутрипроизводственного контроля ЦБП международной практики применения параметра «фенольный индекс». | The influence of technological factors (wood species, degree of delignification, the technological regime of pulping) of cellulose semi-products production on composition and qualitative properties of wastewaters of pulp and paper mills following priority of harmonizing of technological and ecological rationing of industrial enterprises. The features of the biopolymer’s composition of the lignin-carbohydrate matrix of coniferous and deciduous species, its functional nature, and self-organization were provided.  The main paths of chemical bond destruction in the lignin-carbohydrate complex during delignification and formation of the composition of organic fractions in local wastewaters were shown. The implementation of complementary indicators (COD, BOD5, general and organic carbon, the content of lignin, and volatile phenols) for in-house ecological and analytical control and rationing was substantiated. The dependence of integral indicator COD from the content of fractions of organic components from wastewaters was established. These components are products of destruction and chemical transformation of the lignin-carbohydrate matrix of deciduous and coniferous wood produced during delignification. The composition and the main phenolic components of wastewaters were determined by gas chromatography with mass detection. The correctness of worldwide practice of using "phenolic index" in the system of in-house control of pulp and paper mill was justified.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2015

Лозинская

Ультразвуковая кавитационная диспергация торфа до заданных наноразмеров при высоком статическом давлении позволяет получить продукт, обладающий ценными потребительскими качествами. При определении фракционно-группового состава органического вещества торфа, подвергшегося диспергации и исходного образца по методу Н.Н. Бамбалова, Т.Я. Беленькой, показано, что в результате диспергации снижается содержание битумоидов в 2,1 раза, трудногидролизуемых (целлюлоза) и негидролизуемых (лигнин) веществ – в 2,0 и 1,3 раза соответственно, наблюдается увеличение содержания гуминовых кислот, извлекаемых и 0,1 М раствором щелочи (в 1,6 раза) и 0,025 М раствором пирофосфата натрия (в 5,9 раза), увеличивается массовая доля суммы водорастворимых и легкогидролизуемых веществ (в 1,4 раза) по отношению к исходному торфу.Также наблюдается улучшение сорбционных свойств по отношению к ионам меди (II). Для образцов торфа с разной степенью диспергирования максимальная степень сорбции ионов меди (II) достигается при рН 4,6  и поддерживается практически без изменения до 7,2, максимум сорбции  на исходном торфе приходится на интервал рН 6,2–6,4. Изотермы сорбции относятся к L-типу. В результате ультразвуковой кавитационной обработки сорбционная емкость торфа увеличивается в 2,1 раза. Лучшими сорбционными свойствами обладает образец торфа, подвергшейся обработке в течение 10 мин (СОЕ=1,65 ммоль/г).Изучение кинетических зависимостей показали, что процесс сорбции на  изучаемых сорбентах протекает достаточно быстро и практически заканчивается через 7 мин. Ультразвуковая кавитационная диспергация торфа приводит к увеличению константы скорости сорбции.Показана возможность использования диспергированного торфа в качестве сорбента для доочистки сточных вод от ионов меди (II) гальванопроизводств, прошедших через доломитовый фильтр. Установлено, что для торфа, подвергшегося ультразвуковой кавитационной обработке в течение 10 мин, характерна более высокая степень извлечения. Содержание меди после сорбции снижается в 9,49 раза, остаточная концентрация составляет 0,01–0,03 мг/дм3. | The ultrasonic cavitation-aided dispersion of peat to the given nano-size at a high static pressure makes it possible to produce a product having valuable consumer properties. In determining the fractional and group composition of the peat’s organic substance that underwent dispersion and the original sample by the N.N. Bambalov and T.Ya. Belenkaya method it was shown that the dispersion reduces the bitumoid content by 2,1 times, and that of hardly hydrolysable (cellulose) and non-hydrolysable (lignin) substances by 2,0 and 1,3 times. At the same time, this increases the content of humic acids extracted by 0,1 M alkali solution (by 1,6 times) and by 0,025 M solution of sodium pyrophosphate (by 5,9 times), building up the mass fraction of the total water-soluble and easily hydrolysable substances (by 1,4 times) relative to the original peat.Also observed is the improvement of sorption capabilities in relation to copper ions (II). For peat samples with a different degree of dispersion the maximum degree of copper ions (II) sorption is reached at pH equal to 4.6 and is maintained practically without changes up to 7,2. The maximum sorption on the original peat takes place in the interval of pH 6,2 to 6,4. The sorption isotherms are of the L types. As a result of the ultrasonic cavitation-aided treatment the peat sorption capacity increases by 2,1 times. The better sorption capability is possessed by the peat sample which underwent treatment for 10 min (COE=1,65 mmol/g).  The study of kinetic dependencies showed that the process of sorption on the studied sorbents proceeds rather fast and practically ends in 7 min. The ultrasonic cavitation-aided dispersion of peat increases the sorption speed constant.It has been shown that it is possible to use the dispersed peat as a sorbent for after-purification of sewage from copper ions (II) of galvanic productions which had come though the dolomite filter. It has been established that the peat which underwent ultrasonic cavitation-aided treatment for 10 min is characterized by a higher degree of extraction. The after-sorption copper content is reduced by 9,49 times, the residual concentration being 0,01–0,03 mg/dm3.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation