Реєстраційний номер
0825U000553, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
30-03-2023
Статус
Захищена
Назва роботи
Екобезпечна утилізація побутових пластикових відходів в технологіях із завершальним біорозкладом
Здобувач
Крилова Галина Василівна,
Керівник Нагурський Олег Антонович
Опонент Хром'як Уляна Володимирівна
Опонент Корнієнко Ярослав Микитович
Рецензент Мокрий Володимир Іванович
Рецензент Левицький Володимир Євстахович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний університет "Львівська політехніка"
Опис
Крилова Г.В. Екобезпечна утилізація побутових пластикових відходів в технологіях із завершальним біорозкладом. - Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії з галузі знань 10 «Природничі науки» за спеціальністю 101 «Екологія». – Національний університет «Львівська політехніка» Міністерства освіти і науки України, Львів, 2022.
В дисертаційному дослідженні розв’язане актуальне науково-практичне завдання: зниження рівня забруднення довкілля пластиковими відходами утилізацією в технологіях отримання капсульованих мінеральних добрив. Досліджені еколого-технологічні аспекти утилізації побутових відходів поліетилентерефталату та полістиролу у виробництві та застосуванні капсульованих мінеральних добрив. Встановлено, що основою технології утилізації відходів у виробництві капсульованих мінеральних добрив є можливість деградації полімерів під дією комплексу чинників зовнішнього середовища. Методом біоіндикації проведені експериментальні дослідження впливу проміжних продуктів розкладу матеріалу відпрацьованої полімерної оболонки на стан ґрунтового середовища під час її повної деградації, які показали безпеку для ґрунтового середовища мінеральних добрив, капсульованих оболонкою на основі відходів модифікованого поліетилентерефталату та полістиролу. За результатами цих досліджень встановлено, що застосування цих відходів у технологіях отримання капсульованих добрив можна розглядати як метод їх безпечної утилізації із завершальним біорозкладом. Визначено природоохоронну ефективність впровадження технології утилізації пластикових відходів у виробництві та застосуванні капсульованих мінеральних добрив на основі аналізу життєвого циклу. Так, застосування капсульованих мінеральних добрив, за умови 1%-го зниження їх споживання, дає позитивний екологічний ефект: на стадії виробництва аміачної селітри – зменшення використання аміаку (642 т), азотної кислоти (2358 т), електроенергії (75300 кВт), води (1500 м3), водяної пари (642 т); на стадії застосування - зменшення втрат у довкілля складає 1500 т. Проведені дослідження поводження із побутовими пластиковими відходами поліетилентерефталату та полістиролу показали технологічну можливість застосування їх у вигляді вторинних матеріальних ресурсів для створення екологічно безпечних капсульованих мінеральних добрив. Реалізація усіх етапів технології безпечної утилізації цих відходів із завершальним біорозкладом полягає в тому, що спочатку відбувається збирання та сортування пластику з подальшою механічною та термічною обробкою, створення плівкоутворюючої композиції для капсульованих мінеральних добрив, використання капсульований мінеральних добрив для живлення рослин з подальшим біорозкладом у ґрунтовому середовищі. Для капсулювання добрив використовували плівкоутворювальні композиції такого складу (мас. %): на основі ПС - вуглець чотирихлористий: 90,7-96,0; вторинний полістирол: 3,1-7,6; гідролізний лігнін: 0,9-1,7; на основі ПЕТФ - етилацетат: 90,0-95,0; модифікований поліетилентерефталат: 5,0-10,0. Під час капсулювання цим плівкоутворювачем з метою запобігання злипання частинок проводили періодичне опудрювання шару добрив твердою порошкоподібною сумішшю крохмалю та природного цеоліту у співвідношенні компонентів, мас. %: 50:50. Кількість суміші до маси плівки складала 0,5-1 мас.%. Отримані основні технологічні параметри капсулювання добрив плівкоутворювальними композиціями на основі ПЕТФ та ПС. Досліджена гідродинаміка та теплообмін нанесення покриття на дисперсні матеріали. Для проведення експериментальних досліджень використовували апарат циліндричного типу періодичної дії. Експериментально досліджені залежності втрат напору гранульованої нітроамофоски та аміачної селітри від швидкості псевдозріджувального повітря за різної інтенсивності зрошення. За результатами аналізу теоретичних та експериментальних результатів отримані рівняння для розрахунку зміни гідравлічного опору шару матеріалу у стані псевдозрідження в умовах зрошення у залежності від витрати рідини та величини критерію Reг. Отримані рівняння дають змогу розрахувати зміну гідравлічного опору шару гранульованої нітроамофоски та аміачної селітри у порівнянні із сухим. Дослідження теплообміну здійснювали за встановлених гідродинамічних умов процесу капсулювання. Експериментально встановлений розподіл температури повітря з висотою шару гранульованих мінеральних добрив у процесі капсулювання за різної витрати плівкоутворювача. Побудовані графічні залежності визначення значень коефіцієнту тепловіддачі від повітря до поверхні частинок гранульованих мінеральних добрив у процесі капсулювання за різної витрати плівкоутворювача. Із використанням теоретичних залежностей та експериментальних даних розраховані значення коефіцієнтів тепловіддачі α такоефіцієнтів масовіддачі β під час капсулювання гранульованих мінеральних добрив.
Ключові слова: полімерні відходи, поліетилентерефталат, полістирол, утилізація, капсульовання добрив, біодеструкція.
Дата реєстрації
2025-02-17
Додано/оновлено в НРАТ
2025-02-17 / 2026-07-09
