Анотація до роботи:

Ягольник С.Г. Очищення стічних вод від прямих барвників активованим клиноптилолітом. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21. 06.01 – „Екологічна безпека”, Львів, 2008 р.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню процесів активування клиноптилоліту з метою його подальшого застосування для вирішення екологічних і економічних проблем водного господарства, пов'язаних з очищенням стічних вод від барвників. Шляхом комплексної обробки був подоланий молекулярно-ситовий ефект. Із застосуванням методів дериватографії і ІЧ спектроскопії була визначені зміни фізико-хімічних характеристик мінералу в процесі обробки. Вперше були визначені критичні концентрації міцелоутворення деяких прямих барвників і побудовані ізотерми сорбції в області нижче ККМ. Було проведено спектрофотометричне вивчення оптичних властивостей прямих барвників залежно від рН середовища. Шляхом лінеаризації рівняння Ленгмюра певні константи адсорбционно–десорбцийної рівноваги прямих барвників на комплексно активованих зразках клиноптилоліту.

1. Проведений екологічний моніторинг підприємств виробництва та використання барвників на території України. Проаналізовані існуючі методи очищення стоків від прямих барвників. Встановлено, що для очищення неконцентрованих стоків доволі перспективним є адсорбційний спосіб, але висока вартість активованого вугілля та невисока сорбційна ємність зумовили необхідність пошуку більш дешевих і широко розповсюджених матеріалів.

2. Вперше для очищення стічних вод від прямих барвників запропоновано активований клиноптилоліт і підтверджені переваги його застосування для забезпечення екологічної безпеки водоочищення.

3. Встановлено, що природний неактивований клиноптилоліт не проявляє здатності до адсорбції прямих барвників, тому що в його структурі відсутні мезо- та супермікропори здатні адсорбувати іони барвників та їх асоціати.

4. Визначені оптимальні умови термічної та хімічної активації мінералу, які дозволяють більш ефективно та економічно використовувати природні ресурси України, зокрема сорбенти.

5. Визначені критичні концентрації міцелоутворення досліджуваних прямих барвників та побудовані ізотерми сорбції в області нижче ККМ. Проведено вивчення оптичних властивостей барвників залежно від рН середовища.

6. Визначені адсорбційні характеристики прямих барвників на комплексно активованих зразках клиноптилоліту.

7. Розроблена адсорбційна трьохступенева протитечійна схема по очищенню стоків від прямих барвників комплексно активованими цеолітами. ЇЇ застосування дозволить суттєво зменшити енергетичні та матеріальні затрати при очищенні стоків та усуне необхідність попереднього концентрування стоків. Розрахована величина річного економічного ефекту від впровадження розробленої технології складає 430281,25 грн. на об’єм стічних вод 350м³/добу.

7. В результаті проведення комплексної активації був одержаний високоефективний сорбент з покращеними адсорбційними характеристиками, який можна широко використовувати в природоохоронних цілях.

8. Отримані результати дисертаційної роботи передані для використання при проектуванні водоочисних схем на ЗАТ завод ТОС «Барва».

Публікації автора:

1. Троцький В.І., Ханик Я.М, Ягольник С.Г. Адсорбція стічних вод хімічно-активованими цеолітами // Науковий вісник: “Збірник науково-технічних праць”. Вип.14.4. – Львів: УДЛТУ, 2004. - С. 265-268. Здобувачем виконано порівняння ефективності використання активованого вугілля та клиноптилоліту для очищення стічних вод від прямих барвників.

2. Ягольник С. Г., Кочубей В.В., Троцький В.І., Вплив попередньої термічної обробки на адсорбційну здатність закарпатського клиноптилоліту// Журнал агробіології та екології. - Львів: 2005. - № 1-2, том 2, - С. 173-176. Здобувачем досліджено вплив термообробки на адсорбційні характеристики клиноптилоліту. Визначено оптимальну температуру термоактивації.

3. Ягольник С. Г., Троцький В.І., Ханик Я.М. Дослідження процесу хімічного модифікування клиноптилоліту з допомогою ренгенофазового аналізу // Науковий вісник: “Збірник науково-технічних праць”. Вип.16.1 – Львів: УДЛТУ, 2006. – С.195-198. Здобувачем досліджено процес хімічного модифікування цеолітів сульфатною кислотою з використанням ренгенофазового аналізу.

4. Ягольник С. Г., Троцький В.І., Ханик Я.М. Кінетика хімічного модифікування цеолітів сульфатною кислотою // Науковий вісник: “Збірник наук-технічн праць”. Вип.16.2. Львів: УДЛТУ, 2006. - С.118-122. Здобувачем розроблена методика та проведені дослідження кінетики хімічного активації цеолітів. Встановлений порядок вилучення обмінних катіонів, який має наступний вигляд: Si>Al>K>Са>Na.

5. Ягольник С.Г., Троцький В.І., Ханик Я.М. Розробка енергоощадної технологічної схеми по очищенню стічних вод від прямих барвників // ОНАХТ. Наукові праці. - Одеса: 2006. випуск 28, том 2 - С. 34-35. Здобувачем розроблена схема установки для очищення стічних вод від барвників комплексно активованими цеолітами.

6. Ягольник С.Г., Кочубей В.В., Троцький В.І. Дослідження адсорбційної здатності активованого цеоліту з врахуванням ККМ прямих барвників. // ОНАХТ. Наукові праці. - Одеса: 2006 - випуск 28, том 2 - С. 41-42. Здобувачем визначені критичні концентрації міцелоутворення прямого синього та зеленого барвників.

7. Ягольник С.Г., Кочубей В.В., Троцький В.І. Дослідження термічної стійкості природного клиноптилоліту з різним ступенем подрібненості // Вісник НУ „ЛП”, „Хімія, технологія речовин та їх застосування”. - № 553. - Львів: 2006, С. 222 - 225. Здобувачем досліджено вплив d частинок мінералу на його термостійкість.

8. Ягольник С.Г., Троцький В.І., Ханик Я.М, Дулеба В.П., ІЧ – спектроскопічне дослідження зразків хімічно активованих закарпатських цеолітів // Вісник НУ „ЛП”, „Хімія, технологія речовин та їх застосування”. № 590 - Львів: 2007. - С. 295-299. Здобувачем досліджений вплив короткотривалої (2 години) хімічної обробки на адсорбційні характеристики клиноптилоліту ІЧ – спектроскопічним методом.

9. Троцький В.І., Ханик Я.М., Ягольник С.Г. Використання хімічно – активованих цеолітів для поглинання високомолекулярних органічних сполук // Збірник тез ІІ всеукр наук-практ конф „Біотехнологія. Освіта. Наука”. - Львів:2004. - С.76 Здобувачем наведено обґрунтування доцільності активації клиноптилоліту для подолання молекулярно – ситового ефекту.

10. Ханик Я.М, Троцький В.І., Ягольник С.Г. Адсорбційне очищення стічних вод хімічно-активованими природними цеолітами // Тези ІІІ–ої наук-техн конф ” Поступ в нафтопереробній та нафтохімічній промисловості”. - Львів:2004. - С. 201-202. Здобувачем визначені шляхи подолання молекулярно – ситового ефекту.

11. Ягольник С. Г., Троцький В.І. Адсорбційне очищення стоків від барвників активованими клиноптилолітами // Збірник статей V-ої між нар наук -практ. конф „Ресурси природних вод Карпатського регіону”. - Львів:2006. - С. 221-224. Здобувачем проведені дослідження сорбції барвників в шарі і апараті з мішалкою.

12. Ягольник С.Г., Кочубей В.В., Троцький В.І., Ханик Я.М. Дослідження сорбції прямого зеленого барвника на комплексно активованому клиноптилоліті //Праці ІІІ-ої наук-техн конф “Сучасні проблеми ТНР“. - Дніпропетровськ: 2006. - С.114-115. Здобувачем визначені сорбційні характеристики прямого зеленого барвника на комплексно активованому клиноптилоліті.

13. Yaholnyk S.H., Kotchubey V.V., Hanyk Ya.M., Trotsky V.I. Derivatographic study of complexly activated samples of clinoptilolite // Proceedings of X Ukrainian – Polish Symposium on theoretical and experimental studies of interfacial phenomena and their technological applications. - Lviv: 2006 - part 2, P. 226 - 229. Здобувачем визначено вплив комплексної обробки на адсорбційні характеристики клиноптилоліту.

14. Ягольник С.Г. Використання активованих цеолітів для поглинання прямих барвників з стічних вод // Праці 1-ої всеукр конф студентів, аспірантів і молодих вчених з хімії та хт. - Київ: 2006. - С.118. Здобувачем досліджена можливість адсорбції індивідуальних молекул барвників та їх асоціатів в структурі сорбенту.

15. Ягольник С.Г. Дослідження процесу хімічного модифікування клиноптилоліту з допомогою ренгенофазового аналізу // Праці 7-ої всеукр конф студентів, аспірантів і молодих вчених. „Сучасні проблеми хімії”. - Київ: 2006. - С.223. Здобувачем проведені дослідження рентгеноструктурним аналізом хімічно активованих взірців.

16. Ягольник С.Г., Кочубей В.В., Дулеба В.П. Сорбція прямих барвників на комплексно активованих зразках клиноптилоліту // Материалы IV–ой междунар конф ”Сотрудничество для решения проблемы отходов”. - Харьков: 2007. - С. 270-272. Здобувачем наведені адсорбційні характеристики прямого фіолетового та прямого зеленого на комплексно – активованих зразках клиноптилоліту.

17. Ягольник С.Г., Троцький В.І., Ханик Я.М, Дулеба В.П., Очищення стічних вод від поверхнево – активних речовин.// Тези ІV наук-техн конф ”Поступ в нафтопереробній та нафтохімічній промисловості”. - Львів: 2007 С. 222–223. Здобувачем показана доцільність використання комплексно – активованого клиноптилоліту для очищення стічних вод від поверхнево – активних речовин.

18. Ягольник С.Г., Кочубей В.В., Троцький В.І., Ханик Я.М. ІЧ-спектроскопічне дослідження термічно-активних зразків закарпатського клиноптилоліту// Збірник наук праць ІІІ Всеукр наук-практ конф “Теорія і практика сучасного природознавства ”. – Херсон: ПП Вишемирський В.С. – 2007. – С. 96-98. Здобувачем проведено дослідження термоактивованих зразків сорбенту ІЧ-методом.

19. Патент на корисну модель „Спосіб очищення стічних вод від прямих барвників” Ханик Я.М., Троцький В.І., Ягольник С.Г., 2004032209 заявка 25.03.2004р., опубл в Бюл. № 1, 2005 р. № 4249. Здобувачем розроблено формулу винаходу для використання активованого клиноптилоліту для очищення стоків від барвників.

20. Патент на корисну модель „Спосіб одержання сорбенту” Ягольник С.Г., Кочубей В.В., Ханик Я.М., Троцький В.І., 200701121 заявка 05.02.2007р., опубл в Бюл. № 9, 25.06.2007 р. № 24256. Здобувачем розроблений приклад реалізації та формулу винаходу комплексного методу активації клиноптилоліту.