Разработка технологии очистки оборотных вод установок рыборазведения (на примере Египта) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.04, кандидат наук Халил Ахмед Собхи Авед Элсайед

• Халил Ахмед Собхи Авед Элсайед
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Халил Ахмед Собхи Авед Элсайед

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ МЕТОДЫ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ В УЗВ ПРОЦЕССАХ ИСКУССТВЕННОГО РЫБОРАЗВЕДЕНИЯ

1.1 Краткая история развития рыбоводства в Египте

1.2 Схемы и сооружения для выращивания рыб в искусственных условиях

1.3 Характер загрязнений оборотных вод в процессе выращивания рыб. Требования к качеству воды для рыборазведения

1.4 Основные схемы, процессы и сооружения для очистки оборотной воды в системах рыборазведения

1.5 Обоснование возможности применения рисовой соломы для очистки воды

1.6 Обоснование применения сорбции для очистки оборотных вод установок

рыборазведения от азота аммонийного

Выводы по главе

Глава 2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Рассмотрение теоретических основ процесса адсорбции

2.2 Оценка способов активации рисовой соломы для применения в качестве сорбента

2.3 Экспериментальные исследования активации рисовой соломы (методика проведения экспериментов, проведение, оборудование, приборы)

2.3.1 Определение состава и свойств рисовой соломы

2.3.2 Оборудование и методика проведения исследований

2.4 Основы математической обработки процесса адсорбция

Выводы по главе

Глава 3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИ

3.1 Определение и виды адсорбции

3.2 Механизм адсорбции и свойства адсорбента

3.3 Способы активации адсорбента

3.4 Основные адсорбенты и их свойства

3.5 Математическое описание процесса адсорбции

Выводы по главе

Глава 4 ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ АКТИВАЦИИ РИСОВОЙ СОЛОМЫ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ ВОДЫ

4.1 Химическая активация рисовой соломы

4.2 Активация рисовой соломы методом замораживания

4.3 Термическая активация рисовой соломы солнечными лучами

4.4 Термическая активация рисовой соломы в муфельной печи

4.5 Определение токсичности рисовой соломы

Выводы по главе

Глава 5 ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОД В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

5.1 Исследование сорбционных свойств рисовой соломы РС11

5.1.1 Зависимость эффективности сорбции азота аммонийного от дозы сорбента и времени контакта

5.1.2 Влияние температуры на эффективности сорбции аммонийного азота

5.1.3 Зависимость эффективности сорбции азота аммонийного от значения рН

5.2 Моделирование процесса адсорбции иона аммония и органических веществ на карбонизированной рисовой соломе с использованием искусственной нейронной сети

5.3 Исследования сорбционных свойств рисовой соломы, модифицированной экономичными способами

5.3.1 Исследования сорбционных свойств рисовой соломы, карбонизированной солнечными лучами (РСЛ)

5.3.2 Исследования сорбционных свойств рисовой соломы, активированной замораживанием (РСЗ)

5.3.3 Исследования сорбционных свойств рисовой соломы, активированной замораживанием и предварительной промывкой бензином (РСЗбензин)

5.3.4 Исследования сорбционных свойств рисовой соломы, активированной замораживанием и предварительной промывкой гидроксидом натрия (РСЗ^ОН) 121 5.4 Программа расчета дозы рисовой соломы для снижения концентрации азота

аммонийного в воде

Выводы по главе

Глава 6 ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ОБОРОТНЫХ ВОД УСТАНОВОК РЫБОРАЗВЕДЕНИЯ

6.1 Модернизация существующей технологической схемы обработки вод рыбоводческого хозяйства

6.2 Разработка рекомендаций для проектирования технологической схем обработки УЗВ

6.3 Технико-экономическое обоснование процесса производства биоугля из

рисовой соломы

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение A

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии очистки оборотных вод установок рыборазведения (на примере Египта)»

Актуальность темы исследования

Человечество живет в дефиците пресной воды, которая используется для населения, промышленности и сельского хозяйства. Это является препятствием к прогрессу развивающихся стран, для которых непомерны расходы на очистку вод [1].

Примером водного дефицита в масштабе страны является Арабская республика Египет. Около 96 % территории страны занимают пустыни, а 4 % приходится на дельту и долину реки Нил, но ее воды недостаточно для нужд 90 миллионов человек. При этом вода в Египте расходуется, %: промышленный - 6, муниципальный сектор - 8, сельское хозяйство - 86. Общее водопотребление составляло в 2013 г. - 78,1х 109 м3, с дефицитом около 5,7 х 109 м3; прогнозы дают увеличение дефицита до 15 х 109 м3 к 2030 г [2].

Ввиду дефицита воды в Египте существуют требующие решения проблемы: 1 - некачественное сельское хозяйство в результате использования недостаточно очищенных сточных вод для ирригации; 2 - разорение многих рыбоводных хозяйствах из-за отсутствия качественной очистки воды; 3- сброс различных категорий сточных вод в р. Нил без очистки.

Этот дефицит связан с ростом и потребностями населения в белке. Чтобы удовлетворить их увеличено производство рыбы с 300000 т/год в 2000 г. до 900000 т/год в 2010 г., до 1,5 млн тонн в 2017 году и планируется до 2,1 млн тонн в 2030 г., из которых один миллион тонн - аквакультуры [2].

Развитие аквакультуры в частных рыбных фермах является перспективной технологией увеличения производства рыбы в Египте. Поэтому разработка новых методов очистки оборотных и сбросных вод установок рыборазведения с использованием дешевых местных материалов (рисовой соломы) является актуальной научной и практической темой исследований.

Степень разработанности темы исследования.

Вопросами очистки оборотных и сбросных вод рыборазведения занимались Алабастер Дж., Голосун В.П., Ллойд Р., Проскуренко И. В., Феофанов Ю.А., Хосид Е.В. и др. Во всем мире широко применяются сорбционные методы очистки данных вод, но отсутствуют сведения о применении рисовой соломы из Египта в качестве сорбента и фильтранта.

Объект исследования - Технология очистки оборотных вод в установках рыборазведения.

Предмет исследования - Очистка вод рыбоводных заводов с использованием рисовой соломы.

Цель и задачи работы. Цель работы обосновать и разработать технологию очистки оборотных вод установок рыборазведения с помощью рисовой соломы.

Для достижения этой цели назначаются следующие задачи:

- разработка технологической схемы очистки сточных вод для повторного использования в рыбоводческих хозяйствах;

- обоснование использования сельскохозяйственных отходов (рисовая солома) в технологии очистки вод установок рыборазведения для снижения затрат на очистку;

- доказательство физических и химических технологических операций преобразования рисовой соломы в материал экономической и технической ценности для использования на разных стадиях очистки воды;

- создание программы для расчета технологических параметров процесса удаления аммония из воды на основе кинетических и изотермических характеристик активированной рисовой соломы;

- получить прогнозную модель искусственных нейронных сетей для прогнозирования адсорбции рыбных отходов из воды на модифицированной рисовой соломе;

- сравнительная оценка эффективности биологической очистки оборотных вод с использованием искусственного освещения с адсорбцией на карбонизированной рисовой соломе.

Научная новизна работы

- обоснованы способ преобразования и применение рисовой соломы после ее активации для удаления аммония и органических веществ (по ХПК) из оборотных вод установок рыборазведения;

- предложено описание трехстадийного механизма адсорбция на биоугле из активированной рисовой соломы;

- впервые получена прогнозная модель с помощью искусственных нейронных сетей для прогнозирования процесса адсорбции аммония и органических загрязнений из оборотных вод УЗВ;

- впервые показана нетоксичность рисовой соломы при ее использовании на очистных сооружениях.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическая значимость работы заключается в следующем:

- уточнены особенности двухступенчатого механизма сорбции аммония из оборотных вод установок рыборазведения сорбентом из карбонизата рисовой соломы;

- установлено, что сорбция аммония сорбентом из карбонизата рисовой соломы описывается изотермами адсорбции Ленгмюра и Фрейндлиха;

- получены экспериментальные зависимости для расчета технологии очистки вод с коэффициентом детерминации более 0,9;

- получен ранжировочный ряд факторов, влияющих на величину адсорбции аммония и органических веществ;

- определена экономичность использования рисовой соломы в очистке сточных вод.

Практическая значимость работы:

- предложены технологические и конструктивные решения для очистки оборотных вод с использованием фильтранта и сорбента из рисовой соломы;

- разработаны рекомендации для проектирования 3 технологических схем обработки УЗВ: 1 - предварительная очистка оборотных вод; 2 - очистка вод через осветлительные фильтры, загруженные дробленой рисовой соломой; 3 - доочистка вод на сорбционных фильтрах, загруженных карбонизированной рисовой соломой.

- разработана лицензированная компьютерная программа расчета процесса адсорбции карбонизатом рисовой соломы для выделения аммония из оборотных вод;

- технико - экономическими расчетами показано, что превышение затрат на получение активированных углей из разных материалов по сравнению с сорбентами из рисовой соломы составляет 1.55 - 10.29 раз.

Методология и методы исследования

В качестве методологической и научной основы для определения свойств и состава материалов, используемых в исследовании, применялись электронная микроскопия, рентгеновская спектроскопия, инфракрасная спектроскопия, термогравиметрия и рентгенограмма. Анализ воды в лабораторных и производственных испытаниях осуществлялся физическими и химическими методами с помощью ионно-измерительных приборов. В качестве теоретической базы приняты фундаментальные законы адсорбция и гидродинамики, а также научные работы отечественных и зарубежных специалистов в области очистки вод. Методы исследований включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, моделирование изучаемых процессов на испытательных установках, оснащенных контрольно-измерительными приборами, оптические и физико-химические методы анализа сточных вод и водопроводной воды лабораторных, полупроизводственных и производственных установок. Обработку экспериментальных данных вели методами математической статистики и корреляционного анализа. Окончательные результаты были подтверждены в аккредитованной лаборатории ОАО " ЮВЭнергочермет" (г. Ростов-на-дону).

Положения, выносимые на защиту

- методы и технология превращения рисовой соломы в сорбент и фильтрант;

- методика и компьютерная программа расчета процесса адсорбции карбонизатом рисовой соломы для выделения аммония из оборотных вод;

- моделирование и прогнозирование с помощью искусственных нейронных сетей концентраций аммония и ХПК в очищенной воде на основе входных переменных;

- технологические и конструктивные решения для получения фильтранта и сорбента из рисовой соломы;

- доказательство нетоксичности рисовой соломы для использования в очистке вод;

- рекомендации для проектирования 3 технологических схем обработки УЗВ: 1 - предварительная очистка оборотных вод; 2 - очистка вод через осветлительные фильтры, загруженные дробленой рисовой соломой; 3 - доочистка вод на сорбционных фильтрах, загруженных карбонизированной рисовой соломой.

Степень достоверности полученных результатов

Достоверность научных положений и выводов обоснована применением классических положений теоретического анализа, моделированием изучаемых процессов, статистической обработкой результатов и удовлетворительной сходимостью полученных результатов исследований, выполненных в лабораторных и промышленных условиях. Достоверность результатов работы признана публикацией статей по данной теме в рецензируемых научных журналах в РФ и за рубежом.

Апробация результатов исследования

Основные результаты работы докладывались на: научно-технических конференциях ДГТУ 2015, 2016, 2017, 2018 г; IX Международной научно -практической конференции «Техновод-2016», Ростов-на - Дону 2016г; X Юбилейной Международной научно-практической конференции «Техновод-2017», Астрахань, 2017 г; Х Международной научно-практической конференции " Перспективы развития научно- технического сотрудничества стран - участниц Евразийского экономического союза", Астрахань, 2017; Международной молодежной научной конференции «Дельты рек России: закономерности

формирования, биоресурсный потенциал, рациональное хозяйствование и прогнозы развития», Ростов - на - Дону, 2018.

Личный вклад автора в получении результатов: изучение литературных и патентных источников, формулировка и постановка задач исследований, участие в проведении лабораторных и опытно-промышленных исследований, обработка и анализ результатов полученных данных, формирование выводов, разработка предложений и технических решений по повышению эффективности очистки сточных вод и внедрении в практику разработанных технологий, написание научных статей, составление и регистрация двух патентов и программы расчета количества адсорбентов на право интеллектуальной собственности.

Область исследования соответствует требованиям паспорта научной специальности 05.23.04 - «Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов», пункт №2 3 - «Методы очистки природных, сточных вод, технологические схемы и конструкции используемых сооружений, установок, аппаратов и механизмов»

Результаты работы внедрены в технологическую схему очистки оборотных вод установок рыборазведения ООО "Полимермаш", г. Ейск, Краснодарского края.

Публикации. Научные результаты достаточно полно изложены в 19 научных публикациях, из которых 6 работ опубликованы в журналах, включенных в перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, 3 работы опубликовано в журналах, индексируемых в международных реферативных базах Scopus, Web of Science и других, 3 патента РФ на изобретение и 1 программы для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести разделов, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы 178 страницы, в том числе 151 страницы основного текста, включает 35 таблицу, 67 рисунка и 17 страниц списка литературы.

Глава 1 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ МЕТОДЫ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ В УЗВ ПРОЦЕССАХ ИСКУССТВЕННОГО РЫБОРАЗВЕДЕНИЯ

1.1 Краткая история развития рыбоводства в Египте

Сведения об искусственном рыборазведении в Египте появились с момента возникновения письменной истории. Могильные фризы, иллюстрирующие урожай тилапии в искусственных прудах, датируются 2500 г. до н. э.[2]. Традиционная форма египетского рыбоводства, известная как «хоша», была широко распространена в течение многих столетий в районе озер в северной части дельты Нила и применялась до конца 90-х гг. XX века [1].

Современная аквакультура в Египте появилась в середине 1930-х гг. после выведения карпа на двух опытных фермах. С тех пор и до начала 1960-х гг. карп разводился исключительно в исследовательских целях. Первое современное рыбоводческое коммерческое хозяйство было построено правительством Египта в 1961 г. в виде фермы с земляными прудами общей площадью 120 гектаров, в которых выращивали нильскую тилапию, карпа и плоскую кефаль [2].

В конце 1970-х гг. был реализован план развития отрасли, благодаря которому к середине 1980-х гг. ежегодное производство рыбы возросло с 17000 тонн до 45000 тонн. В течение этого периода было построено четыре крупных инкубатория, шесть рыбных ферм и пять станций по сбору икры. Активное содействие рыбоводству и свободный доступ к земляным ресурсам привели к быстрому расширению участия частного сектора в данной отрасли. В это время проводились активные исследования и внедрялись новые системы разведения рыбы. Так, например, к 1984 году в рамках правительственных программ были проведены первые испытания по разведению мальков тилапии в Ниле и карпа в рисовых полях [2, 3].

До середины 1980-х гг. деятельность в рыбоводческой отрасли ограничивалась регионами, расположенными в районах восточной и северной

части дельты Нила. Вся рыба выращивалась в системах искусственных прудов, использующих свежую и солоноватую воду. Традиционная частная отрасль рыборазведения, производящая главным образом тилапию и кефаль, эксплуатировалась с использованием мелких водоемов площадью до 25 гектаров. В таких хозяйствах производство рыбы на единицу площади было низким и составляло 250-400 кг/га. Этот тип рыбоводства зависел в основном от повышения естественной продуктивности за счет добавления натуральных удобрений (навоза) и ограниченного использования искусственных кормов, как правило, рисовых отрубей [4, 5, 6].

Полуинтенсивное рыборазведение чаще осуществлялось на государственных фермах, где практиковалось выращивание нескольких культур рыб в небольших прудах площадью от 2 до 6 гектаров с использованием удобрений и дополнительного питания. Среднегодовая добыча в этих системах составляла 1,5-2,5 т/га [7].

В конце 1980-х гг. - начале 1990-х гг. было начато разведение морских видов рыб, таких как европейский сибас, морской гребешок, а также, в малых количествах, иранской креветки. Доля производства морской рыбы в настоящее время мала, так как большинство ферм по разведению морских рыб в Египте по-прежнему зависят от сбора мальков в естественных (диких) условиях обитания, что затрудняет развитие этой отрасли [8].

В середине 1990-х гг. для замены полуинтенсивных и традиционных ферм было введено интенсивное рыбоводство, которое активно развивается благодаря высокой отдаче от инвестиций. В этих системах применяются более мелкие и глубокие пруды, используется интенсивное питание за счет введения искусственных кормов, основным отличием от традиционных ферм является аэрация воды. Все эти нововведения позволили увеличить плотность посадки рыбы, за счет чего среднегодовой объем производства увеличился до 17,5-30 т/га. Подобные фермы применяются в Египте и до сих пор [9].

Места расположения рыбоводческих хозяйств на территории Арабской Республики Египет зависят от вида рыбы (пресная или морская), близости к морю,

производственной оснащенности. Основное скопление рыбоводческих ферм расположено по берегам Средиземного и Красного морей, на северных озерах (Манзала, Прулос, Идко и Марет), в прибрежных низинах (озеро Бардавиль, г. Порт-Фуад), на внутренних озерах (Насер, Карун, Аль Райян).

Кроме того, крупнейший объем рыбы выращивается в хозяйствах на реке Нил и ее притоках.

На Рисунке 1.1 приведена карта распределения основных рыбоводческих ферм по территории Египта [10].

Рисунок 1.1 - Распределение рыбоводческих хозяйств по территории Египта

В 2015 г. объем производства рыбы в результате искусственного разведения в Египте достигает 1147800 тонн, что составило 68,5% от всей рыбной продукции, произведенной на территории африканского континента [11].

В Таблице 1.1 приведена эволюция развития отрасли искусственного рыборазведения в Египте [12]. Данные Таблицы 1.1 показывают все более возрастающие объемы отрасли искусственного рыборазведения в Египте.

Таблица 1.1 - Эволюция отрасли производства рыбы в Египте

Натуральное рыболовство Искусственное рыборазведение Общий объем произво дства рыбы

Год Моря , тыс. т/ год Озера, тыс. т/год Река Нил, тыс. т/год ИТОГО, тыс. т/ год % от общего объема производства тыс. т/год от % общего объема производс тва тыс. т/год

2001 133,1 185,6 109,9 428,6 55,55 342,9 44,45 771,5

2002 132,5 172 120,9 425,4 53,80 379 46,92 801,4

2003 117,3 195,5 118,3 432,1 49,21 444,5 50,79 876

2004 111,4 177,2 105 393,6 45,49 471,5 54,51 865,1

2005 107,4 158,3 83,8 349,6 39,31 539,7 60,69 889,3

2006 119,6 151,3 104,9 375,9 38,72 595 61,28 970,9

2007 130,7 144 977,1 372,5 36,95 635,5 63,05 1008

2008 136,2 157,8 796,9 374 35,01 694 64,98 1068

2009 127,8 172,2 873,4 387 35,44 705,5 64,55 1093

2010 121,4 179,2 846,5 385,2 29,52 919,6 70,48 1305

2011 — 986,8 — —

2012 — 1017,7 — —

2013 — 1097,5 — —

2014 — 1137,1 — —

2015 — 1147,8 — —

1.2 Схемы и сооружения для выращивания рыб в искусственных условиях

В начале XX века основным рационом питания рыб, выращиваемых в искусственных условиях, были природные источники питания. При выращивании рыб в традиционных фермах применялись пруды с естественным основанием и низкой плотностью посадки рыбы. Такие пруды были широко распространены из-за малой стоимости строительства [13].

Традиционные рыбные фермы с прудами или резервуарами имеют впускные и выпускные трубопроводы, что обеспечивает постоянный проток и обновление воды в системе.

Высокая стоимость земли, недостаток пресной воды, повышенные требования к качеству воды для разведения рыб ограничивают применение традиционных ферм, поэтому все большее развитие получают системы с рециркуляцией воды, или их еще называют установки замкнутого водоснабжения (УЗВ).

Ключевыми принципами современной аквакультуры являются:

• производство высокоценных видов рыбы;

• высокая производительность с квадратного метра за счет увеличения плотности посадки рыбы и применения новых кормов;

• производство независимо от наличия источника воды [14, 15].

Повторное использование воды является неизбежным следствием этих

принципов.

За последние 20 лет были разработаны современные формы рыбоводства, например, хозяйства по выращиванию лосося в Норвегии, угря в Голландии, Дании, Тайване и других азиатских странах. Тилапия и полосатый окунь являются преобладающими видами, культивируемыми в США [13,16].

Системы УЗВ позволяют использовать до 90-99% воды повторно после ее очистки. Принцип организации рециркуляционных систем рыборазведения приведен на Рисунке 1.2.

Рыбы

Подача воды Г^СуП Сброс воды

(А) * - * (В)

Рецпркуляцщ (С)

Рисунок 1.2 - Принципиальная схема УЗВ

Для оценки степени рециркуляции воды в системах рыборазведения используется следующая зависимость [18]:

Степень рециркуляции, % = (1 - А) . 100, (1.1)

(А + С)

где А - расход исходной воды;

С - расход рециркуляционной воды.

Чем выше степень рециркуляции, тем меньше свежей воды требуется вносить в систему, и тем меньше образуется сбросной воды, что снижает экологическую нагрузку на окружающую среду. Но, чем выше степень рециркуляции, тем более широкий спектр методов очистки воды должен быть применен для обеспечения требуемого качества воды, как следует из приведенного ниже Рисунка 1.3 [13,19].

Комплекс

методов / Дезинфекция (Уф, озон)

/ Деннтрнфикацня (Ж)"3 —М2 )

/ Окисление аммиака. БПК

/ С02Т, удаление твердых частиц

/ Оксигенация

0° о 25% 50% 100% Степень рещфкуляцгш

Рисунок 1.3 - Зависимость технологического исполнения УЗВ от требуемой

степени рециркуляции

В качестве оценки закрытых систем водоснабжения рекомендуется применять следующий параметр: количество кубических метров свежей воды, добавляемых на 1 кг корма [20].

Этот фактор позволяет оценить технический уровень системы, чем он ниже, тем технически более развита система. В установках закрытого водоснабжения этот параметр обычно находится в интервале 20-500 л свежей воды на кг вносимого корма [21].

Водная среда должна отвечать потребностям организма выращиваемых рыб, как в отношении качества воды, так и физических свойств.

Выбор типа бассейна должен учитывать: вид выращиваемых рыб, необходимость наличия свободного пространства для перемещения рыб, свойства самоочистки, методы регулирования потоков воды и транспорта кислорода рисунок 1.4 [22].

Рисунок 1.4- Основные типы бассейнов

Некоторые виды рыб, например, лососевые - реофильны, то есть предпочитают движущуюся воду, для таких рыб необходимы бассейны большого объема с высокой скоростью течения воды. Испытания показали, что постоянный ток воды улучшает жизнедеятельность рыб и повышает конверсию корма. Для рыб, ведущих донный образ жизни (угри, тюрбо, морской язык) требуется увеличенная площадь поверхности резервуара, а глубина и скорость могут быть снижены. Все типы бассейнов обладают своими преимуществами и недостатками. В таблице 1.2 приведены оценки бассейнов по разным критериям, среди которых 5 - лучший результат [13,23].

Таблица 1.2 - Сравнительная шкала характеристик для различных бассейнов

Свойства резервуаров Круглые Овальные Прямоугольные

бассейны бассейны бассейны

Самоочищающийся эффект 5 4 3

Время пребывания частиц 5 4 3

Регулирование кислорода 5 5 3

Использование площади 2 4 5

Самоочищающиеся свойства резервуаров зависят от времени пребывания в них частиц загрязняющих веществ. Для обеспечения самоочищения придонная скорость воды должна составлять 4-5 см/с, чтобы не позволить частицам загрязнений осесть на дно [24].

Как следует из данных таблицы 1.2, наиболее эффективными в этом отношении являются круглые бассейны, поскольку в них время пребывания частиц составляет 2-3 минуты. Это обусловлено центробежными силами, возникающими при вращении столба жидкости вокруг центра. В прямоугольных бассейнах частицы больше склонны к осаждению, поскольку отсутствуют возможности для создания необходимой скорости течения. В таких резервуарах требуется увеличивать плотность посадки рыбы, чтобы самоочищение обеспечивалось в результате деятельности рыб.

Недостатком круглых бассейнов является неэффективное использование пространства. Овальные бассейны занимают промежуточное положение между круглыми и прямоугольными, сохраняя достоинства обоих типов, но редко используются из-за более сложной технологии строительства [25].

Регулирование потоков воды и скорости в бассейнах осуществляется с помощью различных конструкций впускных и выпускных трубопроводов.

Резервуары, где применяется вертикальный впуск воды, являются наилучшими для контроля скорости потока воды в бассейне, которая не должна превышать 0,3 м/с. Регулирование скорости достигается путем прорезывания

нескольких отверстий в вертикальном опуске трубы. Путем подачи большего расхода воды в резервуар можно контролировать скорость потока. Схема резервуара с вертикальным впуском воды приведена на Рисунке 1.5[13,26].

Рисунок 1.5 - Схема бассейна с вертикальным впуском воды

Для всех типов резервуаров также рекомендуется обеспечивать уклон дна, равный 2-5 см/м для надлежащего слива резервуара.

Выпускные отверстия бассейнов должны быть сконструированы для оптимального переноса частиц загрязнений. Скорость воды не должна быть слишком высокой, и одновременно размеры выходных отверстий цистерн должны быть достаточно малы, чтобы предотвратить потерю рыб.

1.3 Характер загрязнений оборотных вод в процессе выращивания рыб. Требования к качеству воды для рыборазведения

Основными загрязнениями воды в системах рыборазведения являются добавляемый в воду корм и отходы жизнедеятельности рыб: аммиак и фекалии (Рисунок 1.6) [13,27].

Корм

▼

Аммиак из жабр Фекалии

Остатки корма

Рисунок 1.6 - Основные загрязнения воды в системах рыборазведения

Аммиак - это продукт белкового обмена веществ в процессе жизнедеятельности рыб, выводится главным образом через жабры. В такой замкнутой системе, как аквариум, может достичь токсической концентрации, вредной для успешного роста и развития рыб. Высокий уровень свободного аммиака обеспечивается в результате перенаселенности аквариума, перекармливания рыб, наличия других источников органических отходов (мертвые растения, рыбы, улитки и т. п.), отсутствия или неэффективной работы систем биологической очистки или сочетания этих факторов.

Признаками отравления аммиаком у рыб являются ускоренные движения жабр и одышка, повышенное образование слизи, покраснение кожи в результате кровоизлияния из капилляров, чрезмерная активность и возбудимость, неустойчивое плавание и судороги [28].

Таким образом, одним из основных условий функционирования систем рыборазведения является очистка воды от соединения аммиака, а также от остатков корма, частиц отмерших растений и животных.

Для разработки технологии очистки воды необходимо знать состав используемых в процессах рыборазведения кормов в таблице 1.3 [ 13, 29].

Таблица 1.3 - Ориентировочный состав кормов для рыб

Состав корма Кол-во, г Энергетическая ценность, ккал/г Общая энергетическая ценность, ккал

Белки 500 5,65 2825

Жиры 250 8,30 2075

Углеводы 120 4,1 492

Вода 130 — —

Общая энергетическая ценность 5392

Азот содержится в белках корма в количестве 16% из расчета на массу [30]. Белки, жиры и углеводы при попадании в воду в составе корма обуславливают появление в воде органических веществ, концентрация которых выражается такими косвенными показателями, как биохимическая (БПК) и химическая (ХПК) потребность в кислороде.

Для получения 1 кг рыбы количество отходов может быть рассчитано при различных коэффициентах конверсии корма, если допустить предположение, что тип корма и содержание белков, жиров и фосфора является постоянным.

Конверсия (от лат. сопуегао - изменение) или коэффициент конверсии корма - отношение количества затраченного корма к единице полученной продукции (например, к 1 кг привеса, 1 л молока и т. д.) [31, 32].

В результате максимальная нагрузка по азоту (суммарное количество азота) N г Мкг корма, может быть выражена в виде линейного отношения к конверсии корма [33]:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Халил Ахмед Собхи Авед Элсайед, 2019 год

- 12 с.

70. Турстом, Р.В. Факторы, влияющие на токсичность аммиака для рыб / Р.В. Турстом // Теорет. вопр. водной токсикол. - Мат. 3-го Сов-Амер. симпозиума. -Борок, 1979. - М., 1981. - С. 104.

71. Кореньков, В.Н. Эффективность аппаратов очистки воды в рыбоводных установках / В.Н. Кореньков, А.В. Жигин, А.В. Калинин, А.А.Марченко // Водоснабжение и санитарная техника. - 1985. - N 11. - С.18.

72. Умпелев, В.Л. Работа УЗВ без блока денитрификации / В.Л. Умелов. - Сб. науч. тр. - М.: ВНИИПРХ М, 1988. - Вып. 55. - С. 27.

73. Киселев, А.Ю. Биологические основы и технологические принципы разведения и выращивания объектов аквакультуры в установках с замкнутым

циклом водообеспечения: автореф. дис. докт. биол. наук: 03.00.10 / Киселев Игорь Яковлевич. - М., 1999. - 62 с.

74. Тажиева, С. З. К вопросу об очистке производственных сточных вод рыбоперерабатывающих предприятий / С.З. Тажиева // Строительство-2010: материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Ростов-на-Дону: Изд-во РГСУ, 2010 - С. 60.

75. Соловьева Е. А. Выбор технологических схем очистки сточных вод и обработки осадков при удалении азота и фосфора / Е. А. Соловьева //Промышленное и гражданское строительство. - 2008. - №. 11. - С. 47-49.

76. Шарифуллин, В.Н. Процессы сорбции и биоокисления во флокулах активного ила / В.Н. Шарифуллин, H.H. Зиятдинов // Химическая промышленность. - 2001. - № 3. - С. 11.

77. Воробьев, В.И. Биохимия и рыбоводство / В.И. Воробьев. - Саратов: Из-во «Литера», 1993. - 224 с.

78. Слепнев, В.А. Зависимость интенсивности выделения азота от массы тела питающийхся рыб / В.А. Слепнев, А.В. Ширяев // Индустриальное рыбоводство в замкнутых системах. - Сб. науч. тр. - М.: ВНИИПРХ, 1985. - Вып. 46. - С.74.

79. Лавровский, В.В. Баланс азота в бассейнах системы оборотного водоснабжения при промышленном выращивании молоди радужной форели / В.В Лавровский, Н.М. Белковский // Изв. ГосНИОРХ. - Л., 1978. - Т.133. - С.3.

80. Саинова, В.Н. Интенсификация биологической очистки и обеззараживания сточных вод рыбоперерабатывающей промышленности: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.04 / Саинова Виктория Николаевна. - Москва, 1996. - 25 с.

81. Бондарев, А.А. Очистка сточных вод от азота путем нитрификации и денитрификации в свободном объеме / А.А. Бондарев // Научные исследования в области механической и биологической очистки промышленных сточных вод. -1979. - С.117.

82. Феофанов, Ю. А. Очистка оборотной воды рыбоводных бассейнов на биофильтрах с постоянно регенерирующейся загрузкой из гранул полиэтилена /

Ю.А. Феофанов, С.М. Папашин. - Сб. науч. тр. - М.: ВНИИПРХ, 1988. - Вып. 55. -С. 13.

83. Феофанов, Ю.А. Очистка сточных вод на биологических фильтрах: автореф. дис. докт. техн. наук: 05.23.04 / Феофанов Юрий Александрович. - Л.: ЛИСИ, 1987. - 45 с.

84. Феофанов, Ю.А. Выбор схемы очистки оборотной воды рыбоводной установки / Ю.А. Феофанов, В.И. Филатов, Ф.А Петров // Индустриальное рыбоводство в замкнутых системах - Сб. науч. тр. - М.: ВНИИПРХ, 1985. - Вып. 46.

- С. 3.

85. Сироткин А. С.Биологическая трансформация соединений азота в процессе биофильтрации сточных вод/ А.С. Сироткин, Н. Семеновае, Г. И. Шагинурова //Биотехнология. - 2008. - №. 3. - С. 77.

86. Мешенгиссер, Ю.М. Удаление азота и фосфора активным илом / Ю.М. Мешенгиссер, А.И. Щетинин, М.А. Есин // Вода и экология. Проблемы и решения.

- 2006. - № 4. - С. 19.

87. Серпокрылов, Н. С. Модернизация технологии очистки воды рыбоводных комплексах / Н.С. Серпокрылов, Л.В. Боронина, С.З. Тажиева // Строительство -формирование среды жизнедеятельности: сб. трудов XV Междунар. межвуз. науч.-практич. конф. студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. - Москва: МГСУ, 2012. - С. 1024.

88. Рыбоводство Закавказья и Северного Кавказа [Электронный ресурс] // Рыбоводство и рыболовство. - 1982. - Режим доступа: https://coollib.com/b/390195/^.

89. Поспелов, Ю.В. Технологические процессы, оборудование и линии рыбопререрабатывающих производств / Ю.В. Поспелов, Г.Н. Ким. - Владивосток: Дальневост. гос. технический рыбохозяйственный ун-т, 2007. - с. 270.

90. Справочные материалы по курсу «Водоотведение и очистка сточных вод».

- Омск: ОмГАУ, 2000. - 23 с.

91. Яковлев, С.В. Водоотведение и очистка сточных вод / С.В. Яковлев, Ю.В. Воронов. - М.: АСВ, 2002. - 704 с

92. Biron, М. Industrial Applications of Renewable Plastics: Environmental, Technological, and Economic Advances / М. Biron. - Elsevier, 2017. - 195 p.

93. Список стран по производству риса [Электронный ресурс] // ВикипедиЯ. -2015. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Список стран по производству риса.

94. Nguyen, H. V. Energy Efficiency, Greenhouse Gas Emissions and Cost of Rice Straw Collection in the Mekong River Delta of Vietnam / H. V. Nguyen // Field Crops Research. - 2016. - № 198. - Р. 16.

95. Romasanta. How Does Burning of Rice Straw Affect CH4 and N2O Emissions? A Comparative Experiment of Different on-Field Straw Management Practices / Romasanta, R. Ryan // Agriculture, Ecosystems & Environment. - 2016. - № 239. - Р. 143.

96. Каменьщиков, Ф.А. Нефтяные сорбенты. - Москва: Ижевск, 2003. - 268 с.

97. Chungsangunsit, Т. Environmental Assessment of Electricity Production from Rice Husk / T. Chungsangunsit, S.H. Gheewala, S. Patumsawad // A Case Study in Thailand. - 2005. - №6. - Р. 47.

98. Халил, А.С. Опыт применения роторных аэраторов на очистных сооружениях [Текст] / А. С. Халил // Инженерный вестник Дона. - 2017. - № 4 (47). - С. 226.

99. Ченский, И.А. влияние эрлифтного эффекта на процесс аэрации сточных вод / И.А.Ченский, С.С. Рыбников, А. Кхалил, Марам Сайед, Н. С. Серпокрылов // Вода: химия и экология. - 2017. - № 9. - С. 72.

100. Старовойтов, С.В. Применение аэрационно-осветительной установки в биологическом фильтре / С.В. Старовойтов, А.С. Халил // Инженерный вестник Дона. - 2017. - № 4 (47). - С.240.

101. Халил, А.С. Требования к воде для искусственного выращивания рыб в Египте / А. С. Халил, Н.С. Серпокрылов // Современное состояние и перспективы развития инженерно-экологических систем, строительных технологий, материалов и качества в строительстве. (Ростов-на-Дону, 26-27 ноября 2015). - Ростов-на-Дону: Изд-во РГСУ, 2015. - С. 73.

102. Гляденов С.Н. Фильтрующие материалы: практика применения / С.Н. Гляденов, С.С. Прокуева // Экология и промышленность России. - 2002 - ноябрь.

- С. 35-38.

103. Worch, E. Adsorption Technology in Water Treatment: Fundamentals, Processes, and Modeling. - Germany, 2012. - 345p.

104. Никифоров И.А. Адсорбция анионов хрома (VI) и мышьяка (III) сорбентами на основе гидроксида железа (III)/ И. А. Никифоров // Изв. Сарат. унта Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. - 2012. - № 12 (2). С.40-42.

105. Bjorklund K. Adsorption of organic stormwater pollutants onto activated carbon from sewage sludge / K. Bjorklund, L. Li // Journal of Environmental Management. - 2017. - № 197. - p. 490-497.

106. Бертокс П., Радд Д. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений.

- Москва: Мир, 1980. — 606 с.

107. Qureshi K. Physical and Chemical Analysis of Activated Carbon Prepared from Sugarcane Bagasse and Use for Sugar Decolorisation / K.Qureshi, I.Bhatti, R.Kazi, K.A.Ansari // International Journal of Chemical and Biological Engineering. - 2008. - №2 1. - p. 145-149.

108. Ahmedna M. Surface Properties of granular activated carbons from agricultural byproducts and their effects on rawsugar decolorization / M.Ahmedna, W.E.Marshall, R.M.Rao // Bioresource technology. - 2000. - № 71. - p.103-112.

109. Hamadi K.N. Adsorption kinetics for the removal of chromium (VI) fromaqueous solution by adsorbents derived from used tyres and saw dust / K.N.Hamadi, D.X.Chen,M.M.Farid, G.M.Lu // Chemical Engineering Journal. - 2001. - №2 84. - p. 95105.

110. Toles A.C. Phosphoric acid activation of nutshells for metals and organic remediation process optimization / A.C.Toles, E.W.Marshall, M.M.John // J.Chem.Technol.Biotechnol. - 1998. - № 72. - P. 255- 263.

111. Wartelle L.H. Nutshell as granular activated carbon physical chemical and adsorptive properties / L.H. Wartelle, W.E. Marshall // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. - 2001. - № 76. - p. 451-455.

112. Kobya M. Adsorption kinetics and equilibrium studies of Cr (VI) by Hazelnut shell activated carbon / M.Kobya // Adsorption Science and Technology. - 2004. - №2 22.

- p. 983-994.

113. Yalem N. Studies of the surface area and porosity of activated carbons prepared from rice husks / N. Yalem,V. Sevine // Carbon. - 2000. - № 38. - P. 1943-1945.

114. Akhtar M. Efficiency of rice bran for the removal of selected organics from water kinetics and thermodynamics investigation / M. Akhtar, M.I. Bhanger, S. Iqbal, M.S. Hasany // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 2005. - № 53. - p. 86558662.

115. Hiremath M. Preparation and characterization of granular activated carbon from corn cob by KOH activation / M.N. Hiremath, C.B. Shivayogimath, S.N. Shivalingappa // International Journal of Research in Chemistry and Environment. -2012. - № 2. - p. 84-87.

116. Kim K. A study on adsorptive properties of activated carbons produced from rice-straw / K. Kim, D.S. Lee // Arch. Pharm. Res. - 1991. - № 14. - p. 249-254.

117. Basta A.H. 2-Steps KOH activation of rice straw: An efficient method for preparing high-performance activated carbons / A.H. Basta, V. Fierro, H. El-Saied, A. Celzard // Bioresource technology. - 2009. - № 100 (17). - P. 3941-3947.

118. Chang L.K. Adsorption Studies on the Removal of Pesticides (Carbofuran) using Activated Carbon from Rice Straw Agricultural Waste / L.K. Chang, H.J. Lin, T.S. Chen // World Academy of Science, Engineering and Technology. - 2011. - № 76. - p. 348-351.

119. Chang R.R. Removal of 2- chlorophenol from water using rice-straw derived ash / Rung R. Chang, Shan L. Wang, Yu M. Tzou, Yue M. Chen & Ming K // Journal of Environmental Science and Health, Part B: Pesticides, Food Contaminants, and Agricultural Wastes. - 2011. - № 46(2). - p. 128-136.

120. Nasr M. Artificial intelligence modeling of cadmium (II) biosorption using rice straw/ M. Nasr, A. Mahmoud, M. Fawzy, A. Radwan // Applied Water Science. - 2017.

- № 7(2). - p. 823-831.

121. Defu X. Effect of pyrolysis temperature on characteristics of biochars derived from different feedstocks: A case study on ammonium adsorption capacity. Waste Management / X. Defu, C. Junmin , L. Yingxue, H. Alan, Y. Kewei // Waste Management. - 2019. - № 87. - p. 652-660.

122. Abaide ER. Adsorption of 2-nitrophenol using rice straw and rice husks hydrolyzed by subcritical water / E.R. Abaide, G.L. Dotto, M.V. Tres, G.L. Zabot, M.A. Mazutti // Bioresource Technology. - 2019. - № 284. - p. 25-35.

123. Kinney T.J. Hydrologic properties of biochars produced at different temperatures / T.J. Kinney, C.A. Masiello, B. Dugan, W.C. Hockaday, M.R. Dean, K. Zygourakis, R.T. Barnes // Biomass Bioenergy. - 2012. - № 41. - P. 34.

124. Gupta, V.K. Environmental Water. Advances in Treatment, Remediation and Recycling / V.K. Gupta, I. Ali. - Oxford: Elsevier, 2003. - 352 p.

125. Ruthven, D. M. Adsorption, Fundamentals. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons, Inc. U.S.A [Internet Publication] / D. M. Ruthven // University of Maine. - 2001. - URL: http://www.mrw.interscience.wiley.com/kirk/articles/adsoruth.a01/sect1.html.

126. Butt, H-J. Physics and Chemistry of Interfaces / H-J. Butt, K. Graf, M. Kappl. - Weinheim: Wiley-VCH GmbH & Co.KGaA, 2003. - P. 204.

127. F. Rodriguez-Reinoso. Effect of carbon support and mean Pt particle size on hydrogen chemisorption by carbon-supported Pt ctalysts / C. Prado-Burguete, A. Linares-Solano, F. Rodriguez-Reinoso, C. Salinas-Martinez De Lecea // Journal of Catalysis. -1991. - № 128(2). - P. 397.

128. Suhas, P.J.M. Lignin-from natural adsorbent to activated carbon: a review / P.J.M. Suhas, M.M.L.R. Carrot // Bioresour. Technol. - 2007. - № 98. - P. 2301.

129. Chattopadhyaya, B. GAD67-mediated GABA synthesis and signaling regulate inhibitory synaptic innervation in adolescent visual cortex / B. Chattopadhyaya, G. Di Cristo, C.Z. Wu, S.J. Kuhlman, R.D Palmiter, Z.J. Huang // CSHL GABA Workshop. -2006. - P. 7.

130. M. Turmuzi. Production of activated carbon from candlenut shell by CO2 activation / M. Turmuzi, W.R.M. Daud, S.M. Tasirin, M.S. Takriff, S.E. Iyuke // Carbon.

- 2004. - № 42. - P. 423.

131. L.B. Khalil. Decomposition of H2O2 on activated carbon obtained from olive stones / L.B. Khalil, B.S. Girgis, T.A.M. Tawfik // J. Chem. Technol. Biotechnol. - 2001.

- № 76. - P. 1132.

132. S. Rio. Experimental design methodology for the preparation of arbonaceous sorbents from sewage sludge by chemical activation —application to air and water treatments // S. Rio, L. C. Faur, P. Le Coq, P. Courcoux, L. Cloirec. - Chemosphere. -2005. - № 58. - P.423-437.

133. Haimour, N.M. Utilization of date stones for production of activated carbon using phosphoric acid. / N.M. Haimour, S. Emeish // Waste Manage. - 2006. - № 26. - P. 651.

134. Martin, M.J. Activated carbons developed from surplus sewage sludge for the removal of dyes from dilute aqueous solutions / M.J. Martin, А. Artola, M.D. Balaguer, М. Rigola // Chem. Eng. - № 94. - Р. 231.

135. Dabrowski, A. Adsorption of phenolic compounds by activated carbon - a critical review / А. Dabrowski, Р. Podkoscielny, Z. Hubicki, M. Barczak // Chemosphere.

- 2005. - № 58. - Р. 1049.

136. Allen, S.J. Decolourisation of water/wastewater using adsorption (Review / S.J. Allen, В. Koumanova // Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy. - 2005. - № 40(3). - Р. 175.

137. Reddy, S.S. Comparative avaluation of commercial and sewage sludge based activated carbons for the removal of textile dyes from aqueous solutions / S.S. Reddy, В. Kotaiah // Iran J. Environ. Health Sci. Eng. - 2006. - № 3(4). - Р. 239.

138. Hameed, B.H. Adsorption of methylene blue onto bamboo-based activated Carbon: kinetics and equilibrium studies / B.H. Hameed, A.T. Mohd Din, A.L. Ahmad // J. Hazard. Mater. - 2007. - № 141. - Р. 819.

139. Халил, А.С. Removal of ammonium from fish farms by biochar obtained from rice straw: Isotherm and kinetic studies for ammonium adsorption [Электронный

ресурс] / А.С. Халил, Н.С. Серпокрылов, В.Ю. Борисова // Adsorption Science & Technology. - 2018. - № 36 (5-6). С. 1294-1309.

140. Патент на изобретение РФ № 2671329 «Способ сорбционной очистки вод от аммонийного азота предприятий рыборазведения». МПК C02F 1/28 (2006.01); B01J 20/30 (2006.01); C02F 101/16 (2006.01), № 2017132865, заявл. 20.09.2017; опубл. 30.10.2018, бюл. № 31.

141. Патент РФ № 2255803 «Способ получения пищевого сорбента из растительного сырья». МПК 7 B01J20/24, № 2003138128/15, заявл. 30.12.2003; опубл. 10.07.2005.

142.Yun, C.H. Effects of pre-carbonization on porosity development of activated carbons from rice straw / C.H. Yun, Y.H. Park, C.R. Park // Carbon. - 2001. - №39(4). -Р. 559.

143. СП 2.1.7.1386-03 «Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления».

144. Феофанов, Ю.А. Математическое описание процесса очистки оборотных вод индустриальных рыбоводных систем на биофильтрах / Ю.А. Феофанов, В.А. Слепнев. - Сб. науч. тр. - М.: ВНИИПРХ, 1988. - Вып. 55. - С. 20.

145. Халил, А.С. Математическое описание сорбции на модифицированной рисовой соломе / А.С. Халил, Н.С. Серпокрылов, А.С. Смоляниченко, С.В. Старовойтов // Инженерный вестник Дона. - 2018. - № 1 (47).

146. Khalil Ahmed S. The Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (anfis) Application for the Ammonium Removal from Aqueous Solution Predicting by Biochar / A.S. Khalil, S.V. Starovoytov, N.S. Serpokrylov // Materials Science Forum. - 2018. -№ 931. pp.985-990.

147. Серпокрылов, Н.С. Модификация рисовой соломы с целью получения сорбционного материала для очистки водных сред от ионов аммония / Н.С. Серпокрылов, А.С. Халил, В.Ю. Борисова, Н.В. Кондакова // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. - 2016. - № 4 (18). - С. 53.

148. Свидетельства о государственной регистрации программы для эвм РФ № RU 2018611427 «Расчет оптимальной дозы адсорбента из рисовой соломы для

удаления аммония из воды»., № 2017662559, заявл. 04.12.2017; опубл. 01.02.2018, бюл. № 2.

149. Старовойтов, С.В. Влияние внешних факторов на скорость биохимических реакций микроводорослей / С.В. Старовойтов, А.С. Халил // Инженерный вестник Дона. - 2017. - № 2 (45). - С. 157.

150. Khalil Ahmed S. The Rationale for the Fish Farms Circulating Water Biological Treatment Intensification [Электронный ресурс] / Sergey V. Starovoytov, Ahmed S. Khalil, Nikolai S. Serpokrylov // Materials Science Forum. - 2018. - № 931. pp. 979984.

151. Патент на полезную модель Рф № 181325 «Осветительно-аэрационный элемент»., МПК C02F 1/74 (2006.01); C02F 7/00 (2006.01); C02F 3/14 (2006.01)., -№ 2018108121, заявл. 06.03.2018; опубл. 10.07.2018, бюл. № 19.

152. Патент на изобретение РФ 2680511 «Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод», МПК C02F 3/14 (2006.01); C02F 1/74 (2006.01); C02F 3/06 (2006.01); F21K 9/00 (2016.01)., -№ 2018108144, заявл. 06.03.2018г; опубл. 21.09.2019, бюл. № 6.

153. Экологическая Вахта по Северному Кавказу: [сайт]. URL: http: //www.ewnc. org/node/26450.

169

Приложение A Справка о внедрении результатов работы

ЕЙ ск

\\OMlMlp

Индивидуальный предприниматель Натопта О. Ф.

Регистрационное свидетельство ГЕ № 03138 от 1 марта 1995г. ОГРН 304230616700098; ИНН 230600154261 Факт, адрес: Краснодарский край, г. Ейск, ул. Мичурина 4 Тел/факс: [phone]; E-mail: eiskpolimer@.list.ru

www.eiskpolimer.ru

СПРАВКА О ВНЕДРЕНИИ

Рекомендации по совершенствованию технологии доочистки вод сорбцией на

рыборазведения, составленные по результатам диссертационной работы на соискание ученой степени кандидата технических наук аспиранта кафедры "Водоснабжение и водоотведение" Донского государственного технического университета Халил Ахмед Собхи Авед по теме "Разработка технологии очистки оборотных вод установок рыборазведения" приняты ко внедрению в объеме узла сорбционной доочистки вод от органических и азотсодержащих загрязнений установок рыборазведения.

Эколого - экономический эффект от использования рекомендаций достигается за счет снижения потребления свежей воды, платы за сброс очищенных вод и уменьшения затрат на сорбент.

Технолог Седымов В. В.

сорбенте из карбонизированной рисовой соломы установок закрытого

С уважением,

Индивидуальный предприниматель О. Ф. Натопта

170

Приложение Б

Патинты и Свидетельство о государственной регистрации программы для

ЭВМ

госшйоши #вдшращшш

Ж ЙШШШШ

ж[ ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж

ж ж ж ж ж ж ж ж ж

РЩ>Щ

НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

№ 181325

Осветительно-аэрацнонный элемент

Патентообладатель: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) (Я и)

Авторы: Сернокрылов Николай Сергеевич (ЯИ), Старовойтов Сергей Вадимович (Я1/), Холил Ахмед Собхи (ЯП)

Заявка № 2018108121

Приоритет полезной модели 06 марта 2018 г. Дата государственной регистрации в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10 ИЮЛЯ 2018 Г. рок действия исключительного права а полезную модель истекает 06 марта 2028 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

жжжжжж ж ж ж ж

ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж

Г. П. Ивлиев

Ж

ж ж ж

ж ж ж ж

ЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖ'

174

Приложение В

175

Приложение Г

Список публикаций автора по теме диссертационного исследования - Научные статьи, опубликованные в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных изданий:

1. Халил А. С. А. Э. Исследование особенностей протекания сорбционных процессов в обработке воды с высоким солесодержанием [Текст] / А. В. Арашаева, В. Ю. Борисова, В. А. Онкаев, Н. С. Серпокрылов, А. Халил // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. - Волгоград, 2016. - № 46(65). С. 95—101.

2. Халил А.С. Влияние внешних факторов на скорость биохимических реакций микроводорослей [Текст] / С.В. Старовойтов, А.С. Халил // Инженерный вестник Дона. - 2017. - № 2 (45). - С.157.

3. Халил А.С. Опыт применения роторных аэраторов на очистных сооружениях [Текст] / А.С. Халил // Инженерный вестник Дона. - 2017. - №2 4 (47).

- С.226.

4. Кхалил Ахмед. Влияние эрлифтного эффекта на процесс аэрации сточных вод [Текст] / Н. С. Серпокрылов, И.А.Ченский, А. Кхалил, С.С.Рыбников, Марам Сайед// Вода: химия и экология. - 2017. - № 9. - С.72 - 77.

5. Халил А.С. Применение аэрационно-осветительной установки в биологическом фильтре [Текст] / С.В. Старовойтов, А.С. Халил // Инженерный вестник Дона. - 2017. - № 4 (47). - С.240.

6. Халил А.С. Математическое описание сорбции на модифицированной рисовой соломе [Электронный ресурс] / А.С. Халил, Н.С. Серпокрылов, А.С. Смоляниченко, С.В. Старовойтов // Инженерный вестник Дона. - 2018. - № 1 (47).

Статьи, опубликованные в журналах, индексируемых в международных реферативных базах Scopus,Web of Science и др.

7. Khalil Ahmed. Removal of ammonium from fish farms by biochar obtained from rice straw: Isotherm and kinetic studies for ammonium adsorption [Текст] / Ahmed Khalil, Nikolai Sergeevich, Vita Borisova// Adsorption Science & Technology. - 2018.

- № 36 (5-6). pp. 1294-1309. DOI: https://doi.org/10.1177/0263617418768944

8. Khalil Ahmed S. The Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (anfis) Application for the Ammonium Removal from Aqueous Solution Predicting by Biochar [Электронный ресурс] / Ahmed S. Khalil, Sergey V. Starovoytov, Nikolai S. Serpokrylov// Materials Science Forum. - 2018. - № 931. pp.985-990. DOI: https://doi.org/ 10.4028/www.scientific.net/MSF.931.985

9. Khalil Ahmed S. The Rationale for the Fish Farms Circulating Water Biological Treatment Intensification [Электронный ресурс] / Sergey V. Starovoytov, Ahmed S. Khalil, Nikolai S. Serpokrylov // Materials Science Forum. - 2018. - № 931. pp. 979-984. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.931.979

Статьи, опубликованные в других научных журналах и изданиях:

10. Халил А. Модификация рисовой соломы с целью получения сорбционного материала для очистки водных сред от ионов аммония [Текст] / А.С. Халил, Н.С. Серпокрылов, В.Ю. Борисова, Н.В. Кондакова // Инженерно-строительный вестник прикаспия. - 2016. - № 4 (18). - С. 53-56.

- Публикации по материалам конференций:

11. Халил А. Особенности систем водоотведения в Египте [Текст] / А. Халил // Современное состояние и перспективы развития инженерно-экологических систем, строительных технологий, материалов и качества в строительстве. (Ростов-на-Дону, 26-27 ноября 2015). - Ростов-на-Дону: Изд-во РГСУ. - 2015. - С. 71-73.

12. Халил А. Требования к воде для искусственного выращивания рыб в Египте [Текст] / А. Халил, Н.С. Серпокрылов // Современное состояние и перспективы развития инженерно-экологических систем, строительных технологий, материалов и качества в строительстве. (Ростов-на-Дону, 26-27 ноября 2015). - Ростов-на-Дону: Изд-во РГСУ. - 2015. - С. 73-75.

13. Халил А. К вопросу об очистке газовых выбросов перекрытых очистных сооружений сточных вод [Текст] / Н.С. Серпокрылов, В.Ю. Борисова, Н.В. Кондакова, А. Халил // Технологии очистки воды «техновод-2017», Материалы X-Юбилейной Международной научно-практической конференции (Астрахань, 0506 октября 2017). - Новочеркасск: Изд-во НПИ. - 2017. - С. 205-208.

14. Халил А. Оценка накопленного экологического ущерба полигона захоронения пестицидов и агрохимикатов [Текст] / Н.С. Серпокрылов, В.Ю. Борисова, Н.В. Кондакова, А. Халил // Технологии очистки воды «Техновод-2017», Материалы X- Юбилейной Международной научно-практической конференции (Астрахань, 05-06 октября 2017). - Новочеркасск: Изд-во НПИ. - 2017. - С. 259261.

15. Халил А.С. Интенсификации биологической очистки оборотных вод рыбоводных ферм [Доклад] / А.С. Халил // Международная молодежная научная конференция «Дельты рек России: закономерности формирования, биоресурсный потенциал, рациональное хозяйствование и прогнозы развития». Южный научный центр Российской академии наук, г. Ростов -на-Дону, Россия. 4-6 сентября 2018.

- Патенты

16. Свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ 2018611427 Российская Федерация, RU 2018611427. Расчет оптимальной дозы адсорбента из рисовой соломы для удаления аммония из воды [программа] / Халил А.С.А.Э., Серпокрылов Н.С., Смоляниченко А.С., -№ 2017662559, заявл. 04.12.2017; опубл. 01.02.2018, бюл. № 2.

17. Патент на полезную модель 181325 Российская Федерация, МПК C02F 1/74 (2006.01); C02F 7/00 (2006.01); C02F 3/14 (2006.01). Осветительно-аэрационный элемент [Текст] / Серпокрылов Н.С., Старовойтов С.В., Халил А.С., -№ 2018108121, заявл. 06.03.2018; опубл. 10.07.2018, бюл. № 19.

18. Патент на изобретение 2671329 Российская Федерация, МПК C02F 1/28 (2006.01); B01J 20/30 (2006.01); C02F 101/16 (2006.01). Способ сорбционной очистки вод от аммонийного азота предприятий рыборазведения [Текст] / Серпокрылов Н.С., Владимировна В.Е., Смоляниченко А.С., Вячеславовна Я.Е., Халил А.С., -№ 2671329, заявл. 2017132865, 20.09.2017; опубл. 130.10.2018 Бюл. № 31

19. Патент на изобретение 2680511 Российская Федерация, МПК C02F 3/14 (2006.01); C02F 1/74 (2006.01); C02F 3/06 (2006.01); F21K 9/00 (2016.01). Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод

[Текст] / Серпокрылов Н.С., Старовойтов С.В., Халил А.С., -№ 2018108144, заявл. 06.03.2018г; опубл. 21.09.2019, бюл. № 6.