2020-1

VSNiP

Problems of Contemporary Science and Practice. Vernadsky University

Вопросы современной науки и практики. Университет имени В.И. Вернадского

2541-853X 1990-9047

ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет»

10.17277/voprosy.2020.01.pp.036-042

12561

Version of Record

Ecotoxicity Study of Spent Adsorbents in Storage

Исследование экотоксичности отработанных адсорбентов в процессе хранения

Studenikina

L. N.

Popova

L. V.

Korchagin

V. I.

Voronezh State University of Engineering Technologies (VSUET), Voronezh, Russian Federation

spent adsorbents waste oil and fat production phytotesting ecotoxicity

отработанные адсорбенты отходы мас- ложировых производств фитотестирование экотоксичность

2020

1 квартал 2020 года

1 1

2020

, , , L. N. Studenikina, L. V. Popova, V. I. Korchagin

Обоснована необходимость оценки экоток - сичности отработанных адсорбентов масложировых произ - водств в процессе их хранения для выбора способа утилизации . Установлено , что перекисное число отработанных масложиро - вых адсорбентов за три месяца хранения в нормальных услови - ях увеличивается в 20 раз, что резко повышает их токсичность . В момент образования и первые сутки хранения данный отход слаботоксичен , через один месяц хранения токсичность возрас - тает до «средней », а через четыре – до «очень высокой » и далее не меняется (период исследования полтора года). Условия хра- нения существенно влияют на скорость образования перекисей . Размещение окисленных масложировых адсорбентов в объектах окружающей среды требует проведения дополнительных меро - приятий по снижению их токсичности . В последнее время на ряде масложировых производств (МЖП ) вне- дряется технология рафинации растительных масел с использованием в качестве адсорбента микроцеллюлозы , которая после выработки своего сорбционного ресурса становится отходом – отработанной микроцеллюло - зой (ОМЦ ). Только в Воронежской области объемы образования ОМЦ превышают 2 тыс. тонн в год [1]. Известны способы утилизации отработанных адсорбентов МЖП в ка- честве кормовых добавок и сырья для производства олеохимикатов , но до сих пор на многих предприятиях данные отходы вывозятся на полигоны Студеникина Любовь Николаевна – кандидат технических наук , доцент кафедры промышленной экологии , оборудования химических и нефтехимических производств , e-mail: lubov-churkina@yandex.ru; Попова Любовь Васильевна – кандидат технических на- ук, доцент кафедры промышленной экологии , оборудования химических и нефтехимиче - ских производств ; Корчагин Владимир Иванович – доктор технических наук , заведующий кафедрой промышленной экологии , оборудования химических и нефтехимических произ - водств , ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных техноло - гий», г. Воронеж , Россия . УНИВЕРСИТЕТ им. В.И. ВЕРНАДСКОГО . №1(75). 2020. 37 твердых коммунальных отходов (ТКО ), создавая пожароопасные ситуа - ции [2]. Захоронение отработанных адсорбентов МЖП осуществляется в связи с тем, что в момент образования они имеют 4 класс опасности , а, следовательно , в соответствии с действующим законодательством могут размещаться на полигонах . При этом не учитывается тот факт , что в про- цессе хранения данные отходы претерпевают существенные изменения качественного состава и становятся опасными для окружающей среды . Окисляемость органической части отработанных адсорбентов МЖП с образованием токсичных перекисей ограничивает не только их захоро - нение на полигонах , но и применение в качестве кормовых добавок . Так, в работе [2] рекомендуется реализация подобных отходов в кормовых целях только в «свежем » виде (то есть в течение нескольких суток после образования ), исключая длительное хранение . В этой связи целесообразно исследование влияния условий хранения на динамику изменения перекис - ного числа (ПЧ) отходов . Еще одним аспектом изучения токсичности отработанных адсорбен - тов МЖП является оценка лимитирующих факторов при их биоремедиа - ционной утилизации , которая может быть альтернативой физико -хими - ческому обезвреживанию органических отходов [3]. В условиях контро - лируемого компостирования с добавлением ферментных препаратов воз- можно биологическое обезвреживание отработанных адсорбентов МЖП , но при этом необходимо знать предельно допустимое содержание в ком- постной смеси маслосодержащих отходов . Для оценки степени экотоксичности отходов с последнее время все большее распространение получают методы фитотестирования [4], при котором чувствительные фитоиндикаторы указывают на присутствие ток- сичного вещества ранними морфологическими реакциями [5]. В качестве одного из способов фитотестирования используется оценка всхожести и количественные показатели роста и развития семян растений , так как семена наиболее чутко реагируют на специфические стрессовые факторы , к которым не успело адаптироваться «взрослое » растение во время экоге - неза [6]. Цель работы – изучение влияния внешних факторов на образование перекисных соединений и фитотоксичность при продолжительном воздей - ствии на ОМЦ . Задачи исследования : – оценка изменения перекисного и бромного числа (БЧ) ОМЦ в про- цессе хранения при различных условиях в течение полутора лет; – определение морфологических показателей кресс -салата в условиях фитотестирования на субстаратах , содержащих ОМЦ различной степени окисления . Методы исследования : БЧ определяли по методу Кноппа , ПЧ – по ГОСТ Р51487–99, фитотоксичность – по методу учета энергии прорас - тания семян тест-объекта . На рисунке 1 показан внешний вид и микроструктура ОМЦ , которая представляет собой окамкованную массу , содержащую не менее 50 об.% масложировых компонентов (восков , жирных кислот и пр.). В начальный период хранения ОМЦ имеет характерный запах подсолнечного масла

1. Studenikina L.N., Popova L.V., Korchagin V.I. [Utilization of oxo-unstable wastes in the production of polymer compositions], Ekologiya i promyshlennost' Rossii [Ecology and Industry of Russia], 2019, vol. 23, no. 3, pp. 4-8, doi: 10.18412/1816- 0395-2019-03-4-8 (In Russ., abstract in Eng.)

2. Mustafayev S.K., Smychagin Ye.O., Smychagin O.V. [Integrated processing of waste oil and fat products], Nauchnyye trudy KubGTU [Scientific works of Kuban State Technical University], 2019, no. 1, pp. 378-382. (In Russ., abstract in Eng.)

3. Awasthi M.K., Guo Di, Awasthi S.K., Wang Q., Chen H., Liu T., Duan Yu., Soundari P.G., Zhang Z. Bioremediation of Industrial Waste for Environmental Safety, Singapore: Springer, 2020, pp. 77-112.

4. Ribeiro I.C., Barcellos W.N., de Castro Filogônio I.M., Zampirolli Pires P.D., Bringhenti J.R., da Silva Ribeiro Sh.S., Korres A.M.N. International Business, Trade and Institutional Sustainability, Springer, 2020, pp. 461-474.

5. Popova L.V., Repin P.S., Korchagin V.I., Plotnikova R.N. [Using the phytotesting method to determine the hazard class of waste], Ekologiya i promyshlennost' Rossii [Ecology and Industry of Russia], 2019, vol. 23, no. 9, pp. 49-53, doi: 10.18412/1816-0395-2019-09-49-53 (In Russ., abstract in Eng.)

6. Sultanova M.I., Islamova A.A. Yestimation of Phytotoxicity of Snow Melt Water by the Method of Biotesting, Modern Science, 2017, no. 5-1, pp. 6-9.

7. Murashova D.N., Makarova N.V. [The quality of vegetable oils in the conditions of thermal and microwave treatment], Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Pishchevaya tekhnologiya [News of higher educational institutions. Food technology], 2009, no. 4 (310), pp. 22-25. (In Russ.)

8. Korchagin V.I., Mel'nova M.S., Studenikina L.N. [Obtaining biofilter loading for wastewater treatment based on secondary resources of food production], Ekonomika. Innovatsii. Upravleniye kachestvom [Economics. Innovation. Quality control], 2015, no. 3 (12), p. 129. (In Russ., abstract in Eng.)

9. Korchagin V.I., Studenikina L.N., Shelkunova M.V. [Rheological behavior of a binary polymer composition], Plasticheskiye massy [Plastics], 2019, no. 9-10, pp. 52-55, doi: 10.35164/0554-2901-2019-9-10-52-55 (In Russ., abstract in Eng.)

10. Popova L.V., Korystin S.I., Tarasevich T.V. Materialy XLV otchetnoy nauchnoy konferentsii za 2006 god v 3-kh chastyakh [Materials of the XLV Reporting Scientific Conference for 2006 in 3 parts], 22 - 24 March, 2006, Voronezh, 2007, part 1, pp. 182-183. (In Russ.)

1. Студеникина, Л. Н. Утилизация оксо-неустойчивых отходов в производст- ве полимерных композиций / Л. Н. Студеникина, Л. В. Попова, В. И. Корчагин // Экология и промышленность России. – 2019. – Т. 23, № 3. – С. 4 – 8. doi: 10.18412/1816-0395-2019-03-4-8

2. Мустафаев, С. К. Комплексная переработка отходов масложирового про- изводства / С. К. Мустафаев, Е. О. Смычагин, О. В. Смычагин // Научные труды КубГТУ. – 2019. – № 1. – С. 378 – 382.

3. Recent Advances in Phytoremediation of Soil Contaminated by Industrial Waste: A Road Map to a Safer Environment / M. K. Awasthi, Di Guo, S. K. Awasthi [et al.] // Bioremediation of Industrial Waste for Environmental Safety. – Singapore : Springer, 2020. – P. 77 – 112. Области развития микромицетов а) б) в)

4. The Use of the Seed Germination Test to Evaluate Phytotoxicity in Small-Scale Organic Compounds: A Study on Scientific Production and Its Contributions to Goals 2 and 12 of the UN 2030 Agenda / I. C. Ribeiro, W. N. Barcellos, I. M. de Castro Filogônio [et al.] // International Business, Trade and Institutional Sustainability. – Springer, 2020. – P. 461 – 474.

5. Использование метода фитотестирования для определения класса опасности отходов / Л. В. Попова, Р. С. Репин, В. И. Корчагин [и др.] // Экология и промышленность России. – 2019. – Т. 23, № 9. – С. 49 – 53. doi: 10.18412/1816- 0395-2019-09-49-53

6. Sultanova M.I., Islamova A.A. Еstimation of Phytotoxicity of Snow Melt Water by the Method of Biotesting / M. I. Sultanova, A. A. Islamova // Modern Science. –

2017. – № 5-1. – С. 6 – 9.

7. Мурашова, Д. Н. Качество растительных масел в условиях термо- и мик- роволновой обработки / Д. Н. Мурашова, Н. В. Макарова // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. – 2009. – № 4 (310). – С. 22 – 25.

8. Корчагин, В. И. Получение загрузки биофильтра для очистки сточных вод на основе вторичных ресурсов пищевых производств / В. И. Корчагин, М. С. Мель- нова, Л. Н. Студеникина // Экономика. Инновации. Управление качеством. – 2015. – № 3 (12). – С. 129.

9. Корчагин, В. И. Реологическое поведение бинарной полимерной композиции / В. И. Корчагин, Л. Н. Студеникина, М. В. Шелкунова // Пластические массы. – 2019. – № 9-10. – С. 52 – 55. doi: 10.35164/0554-2901-2019- 9-10-52-55

10. Попова, Л. В. Ингибирование сопутствующих продуктов производств растительных масел / Л. В. Попова, С. И. Корыстин, Т. В. Тарасевич // Материалы XLV отчетной науч. конф. за 2006 год в 3-х частях, 22 – 24 марта 2006 г., Воронеж. – Воронеж, 2007. – Ч. 1. – С. 182 – 183.