Трус І. М. Створення наукових основ ресурсоефективних екологічно-безпечних технологій використання води у промисловості

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора наук

Державний реєстраційний номер

0524U000024

Облікова картка дисертації

0524U000024.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 21.06.01 - Екологічна безпека

20-02-2024

Спеціалізована вчена рада

Д 26.002.05

Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Анотація

Робота направлена на вирішення важливої народногосподарської проблеми розширення державного фонду джерел водозабезпечення промисловості та населення України шляхом створення і реалізації проєктів освоєння альтернативних джерел водопостачання, захисту водних екосистем від шкідливого впливу забруднених стічних вод в умовах дефіциту водних ресурсів держави, військових дій, аварійних ситуацій й інших загроз національній безпеці України. Уперше на основі вимог до якості води у водоциркуляційних системах охолодження, теплопостачання та виробництва електроенергії, характеристик природних і стічних вод, придатних для повторного використання, створено нові реагенти та технології кондиціонування води для стабілізаційної її обробки, зниження її корозійної активності. Створено високоефективні маловідходні процеси демінералізації природних та шахтних вод, що передбачають переробку відходів з отриманням корисних продуктів і забезпечують розширення фонду джерел водопостачання за рахунок використання мінералізованих вод. На основі залежностей корозійної активності води, її стабільності щодо осадковідкладень від рівня мінералізації, концентрації в ній кисню, характеристик води визначено напрямки водопідготовки, що забезпечують ефективне використання води в енергетичних системах, системах теплопостачання та охолодження. Обґрунтовано доцільність застосування стабілізаторів осадковідкладення та інгібіторів корозії пасиваційного типу у водоциркуляційних системах, застосування повного знекиснення води в мінералізованих водах і в енергетичних системах в умовах високотемпературного використання води. Вивчено механізми глибокого знекиснення води з допомогою реагентів, редокситів та каталізаторів. Вперше встановлено граничну ефективність іонного обміну та зворотнього осмосу при вилученні з води ряду важких металів з урахуванням типу та умов використання комплексоутворювачів. Показано, що в умовах сильного розведення розчинів змінюються характеристики іонітів включаючи їх селективність по відношенню до ряду іонів, залежності процесів глибокого знесолення при застосуванні фільтрів змішаної дії. Визначено вплив комплексоутворювачів на ефективність зворотньоосмотичного знесолення води. Вперше показано, що застосування модифікованих феритів забезпечує надійне глибоке очищення води від іонів важких металів. Визначено залежність ефективності сорбції важких металів від характеристик води, способу модифікування магнетиту в процесі його синтезу. Визначено умови надійного, ефективного очищення води від біогенних елементів. Встановлено параметри процесів електролізу при вилученні із води сполук амонію, показано залежність ефективності очищення води електрохімічним окисленням амонію, ефективності електрокоагуляційного очищення стічних вод від фосфатів від хімічного складу води, рН середовища та інших її характеристик. Удосконалено закономірності вилучення з води фосфатів й нітратів при використанні іонного обміну та зворотнього осмосу в залежності від складу водних розчинів, розроблено технологічні процеси переробки регенераційних розчинів в азотні і фосфорні добрива, що дозволило створити безвідходні процеси вилучення біогенних елементів із природних та стічних вод в ресурсозберігаючих технологіях. Встановлено параметри процесів електрохімічної переробки концентрованих сольових розчинів, що утворюються при іонообмінному та зворотньоосмотичному знесоленні води, визначено параметри отримання активного хлору, гіпохлориту натрію та інших окислених сполук хлору електродіалізом. Вперше створено конструкцію електролізера, що забезпечує ефективне електрохімічне окислення сполук хлору в середовищах із високим рівнем жорсткості води. Визначено залежність виходу за струмом лугу, сірчаної кислоти від умов електролізу розчинів хлориду та сульфату натрію, включаючи концентрації солей, рН середовища, анодної густини струму, часу процесу при використанні іонообмінних мембран, встановлено параметри отримання концентрованих розчинів даних реагентів. Доведена практична доцільність застосування відходів, отриманих при висадженні сульфатів із концентратів вапном та алюмінієвим коагулянтом у складі будівельних матеріалів. Запропоновано принципові технологічні схеми вилучення полютантів із вод різної мінералізації з повною переробкою утворених відходів.

Читати повністю

Публікації

Трус І.М. Маловідходні технології демінералізації води: монографія. – К.: Кондор-Видавництво, 2016. – 250 с.

Трус І.М., Флейшер Г.Ю., Гомеля М.Д., Токарчук В.В. Екологічно-безпечні методи знесолення мінералізованих вод та утилізація осадів у складі будівельних матеріалів. – К.: Кондор-Видавництво, 2018. – 164 с.

Трус І.М., Галиш В.В., Скиба М.І., Радовенчик Я.В., Гомеля М.Д. Нові високоефективні методи очищення води від розчинних та нерозчинних полютантів. – К.: Кондор-Видавництво, 2020. – 272 с.

Трус І.М., Воробйова В.І., Галиш В.В., Скиба М.І. Розробка поліфункціональних матеріалів для ресурсозберігаючих екологічно безпечних технологій: монографія. – К.: Видавничий дім «Кондор», 2021. – 216 с.

Трус І.М., Галиш В.В., Гомеля М.Д. Розробка методів переробки осадів та відпрацьованих біосорбентів для створення маловідходних технологій очищення води. – К.: Кондор-Видавництво, 2023. – 115 с.

Trus I.M. Desalination of mineralized waters using reagent methods / I.M. Trus, M.D. Gomelya // Journal of Chemistry and Technologies. – 2021. – № 29 (3). – Р. 417–424. (Q4, індексується базою даних Scopus).

Trus I. Purification of Mine Waters Using Lime and Aluminum Hydroxochloride / I. Trus, M. Gomelya, M. Tverdokhlib, V. Halysh, I. Radovenchyk, D. Benatov // Ecological Engineering and Environmental Technology. – 2022. – № 5. – P. 169–176. (Q3, індексується базою даних Scopus).

Trus I.M. Removal of sulfates from aqueous solution by using red sludge / I.M. Trus, Y.P. Kryzhanovska, M.D. Gomelya // Journal of Chemistry and Technologies. – 2022. – № 30 (3). – Р. 431–440. (Q4, індексується базою даних Scopus).

Trus I. The use of coagulants from industrial waste in water treatment processes / I. Trus, M. Gomelya, Y. Kryzhanovska // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. – 2023. – № 1 (58). – Р. 178–186. (Q3, індексується базою даних Scopus).

Trus I. Development of Resource-Saving Technologies in the Use of Sedimentation Inhibitors for Reverse Osmosis Installations / I. Trus, M. Gomelya, M. Skiba, T. Pylypenko, T. Krysenko // Journal of Ecological Engineering. – 2022. – № 23 (1). – Р. 206–215. (Q4, індексується базою даних Scopus).

Trus I. Development of Scaling Reagent for Waters of Different Mineralization / I. Trus, M. Gomelya, O. Levytska, T. Pylypenko // Ecological Engineering and Environmental Technology. – 2022. – № 4. – Р. 81–87. (Q3, індексується базою даних Scopus).

Trus I. Applications of antiscalantsin circulating water supply systems / I. Trus, M. Gomelya // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. – 2023. – № 58 (2). – Р. 360–366. (Q3, індексується базою даних Scopus).

Trus I. Optimal conditions of ion exchange separation of anions in low-waste technologies of water desalination / I. Trus // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. – 2022. – № 57 (3). – Р. 550–558. (Q3, індексується базою даних Scopus).

Trus І. Determining the influence of the medium reaction and the technique of magnetite modification on the effectiveness of heavy metals sorption / І. Trus, N. Gomelya, G. Trokhymenko, N. Magas, O. Hlushko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2019. – № 6/10 (102). – Р. 49–54. (Q2, індексується базою даних Scopus).

Гомеля М.Д. Очистка води від іонів міді при використанні магнетиту / М.Д. Гомеля, І.М. Трус, О.В. Глушко // Вчені записки ТНУ імені В.І.Вернадського. Серія: технічні науки – 2019. – №30 / 69 (2). – С. 92–97. (Фахове видання категорії Б).

Трус І.М. Використання сорбентів на основі магнетиту для очищення води від іонів важких металів / І .М. Трус, М.Д. Гомеля, Т.В. Крисенко, К.С. Сенькова // Технічні науки та технології. – 2019. – № 4 (18). – С. 175–182. (Фахове видання категорії Б).

Trus I. Study of the efficiency of water purification from heavy metal ions with magnetite sorbent / I. Trus, M. Gomelia, T. Krysenko, Y. Bulhakov // Energy Technologies and Resource Saving. – 2020. – № 1. – Р. 46–51 (Фахове видання категорії Б).

Trus I.M. The Study of the particular aspects of water purification from heavy metal ions using the method of nanofiltration / I.M. Trus, M.D. Gomelya, I.M. Makarenko, A.S. Khomenko, G.G. Trokhymenko // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. – 2020. – № 4. – Р. 117–123. (Q2, індексується базою даних Scopus).

Trus I. Effectiveness nanofiltration during water purification from heavy metal ions / I. Trus, M. Gomelya // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. – 2021. – №. 56 (3). – Р. 615–620. (Q3, індексується базою даних Scopus).

Trus I. Effectiveness of complexation-nanofiltration during water purification from copper ions / I. Trus, M. Gomelya, M. Skiba, V. Vorobyova // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. – 2021. – № 56 (5). – Р. 1008–1015. (Q3, індексується базою даних Scopus).

Гомеля М.Д. Застосування баромембранних методів в процесі очищення води від іонів важких металів / М.Д. Гомеля, В.П. Іванова, І.М. Трус, Є.С. Булгаков // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2018. – № 3. – C. 23–27. (Технічні науки).

Трус І.М. Очистка води від іонів важких металів відстоюванням, нанофільтруванням та флотацією / І.М. Трус, М.Д. Гомеля, Є.В. Мельниченко, В.О. Мігранова // Технічні науки та технології. – 2019. – № 1 (15). – С. 204–213. (Фахове видання категорії Б).

Trus I.M. Evaluation of the contribution of ion exchange in the process of demanganization with modified cation exchange resin KU-2-8 / I.M. Trus, M.D. Gomelya, M.M. Tverdokhlib // Journal of Chemistry and Technologies. – 2021. – № 29 (4). – Р. 540–548. (Q4, індексується базою даних Scopus).

Гомеля М. Ефективність вилучення іонів важких металів з розведених розчинів іонообмінним методом / М. Гомеля, В. Іванова, І. Трус // Технічні науки та технології. – 2017. – № 4 (10). – С. 154–162. (Технічні науки).

Гомеля М.Д. Залежність ефективності іонообмінного виділення іонів марганцю із води від типу і форми іоніту та її жорсткості / М.Д. Гомеля, І.М. Трус, М.М. Твердохліб, В.С. Камаєв // Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження. – 2022. – № 4. – С. 65–72. (Фахове видання категорії Б).

Trus I.M. Using filter loading for iron removal from water / I.M. Trus, M.M. Tverdokhlib, M.D. Gomelya, A.S. Taranenko // Journal of Chemistry and Technologies. – 2023. – № 31 (2). – Р. 334–343. (Q4, індексується базою даних Scopus).

Gomelya M. Evaluation of the efficiency of sorbents-catalysts for the purification of water from manganese compounds / M. Gomelya, I. Trus, M. Tverdokhlib, O. Rudenko // Вісник Хмельницького національного університету Серія: «Технічні науки». – 2022. – № 6 / 1 (315). – С. 234–239. (Фахове видання категорії Б).

Trus I. Promising method of ion exchange separation of anions before reverse osmosis / I. Trus, M. Gomelya, M. Skiba, V. Vorobyova // Archives of Environmental Protection. – 2021. – № 47 (4). – Р. 93–97. (Q2, індексується базою даних Scopus).

Trus I. Low-waste technology of water purification from nitrates on highly basic anion exchange resin / I. Trus, M. Gomelya // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. – 2022. – № 57 (4). – Р. 765–772. (Q3, індексується базою даних Scopus).

Trus I. Low waste technology for the removal of nitrates from water / I. Trus, M. Gomelya, V. Halysh, M. Tverdokhlib, I. Makarenko, T. Pylypenko, Y. Chuprinov, D. Benatov H. Zaitsev // Archives of Environmental Protection. – 2023. – № 49 (1). – Р. 74–78. (Q3, індексується базою даних Scopus).

Trus I.M. Low-waste technologies of ion-exchange extraction of phosphates from solution / I.M. Trus, Y.P. Kryzhanovska, M.D. Gomelya // Journal of Chemistry and Technologies. – 2023. – № 31 (1). – Р. 61–71. (Q4, індексується базою даних Scopus).

Гомеля М.Д. Дослідження процесів сорбційного очищення води від іонів амонію / М.Д. Гомеля, І.М. Трус, А.І. Петриченко, О.Ю. Кійченко // Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки. – 2017. – № 28. – С. 113–119. (Технічні науки).

Макаренко І.М. Дослідження ефективності сорбційного очищення води від іонів амонію на природних та штучних сорбентах / І.М. Макаренко, І.М. Трус, А.І. Петриченко, О.Ю. Кійченко // Енерготехнології та ресурсозбереження. – 2017. – № 3. – С. 42–48. (Технічні науки).

Trus I.M. Utilization of the residues obtained during the process of purification of mineral mine water as a component of binding materials / I.M. Trus, H.Y. Fleisher, V.V. Tokarchuk, M.D. Gomelya, V.I. Vorobyova // Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii. – 2017. – № 6. – Р. 104–109. (Q4, індексується базою даних Scopus).

Trus I. Techno-Economic Feasibility for Water Purification from Copper Ions / I. Trus, V. Halysh, M. Gomelya, D. Benatov, A. Ivanchenko // Ecological Engineering and Environmental Technology. – 2021. – № 22 (3). – Р. 27–34. (Q4, індексується базою даних Scopus).

Trus I. Low-Waste Technology for Water Purification from Iron Ions / I. Trus, V. Halysh, M. Gomelya, V. Radovenchyk // Ecological Engineering and Environmental Technology. – 2021. – № 22 (4). – Р. 116–123. (Q4, індексується базою даних Scopus).

Trus I. Innovative Approach in Creation of Integrated Technology of Desalination of Mineralized Water / I. Trus, I. Radovenchyk, V. Halysh, M. Skiba, I. Vasylenko, V. Vorobyova, O. Hlushko, L. Sirenko // Journal of Ecological Engineering. – 2019. – № 20 (8). – Р. 107–113. (Q2, індексується базою даних Scopus).

Trus І. Technology of the comprehensive desalination of wastewater from mines / І. Trus, N. Gomelya, V. Halysh, I. Radovenchyk, O. Stepova, O. Levytska // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2020. – № 3/6 (105). – Р. 21–27. (Q3, індексується базою даних Scopus).

Trus I. Optimization of dose calculation of modified magnetite during sorption purification of water from copper ions to create environmentally friendly technology / I. Trus, M. Gomelya, E. Chuprinov, T. Pylypenko // Second international conference on sustainable futures: environmental, technological, social and economic matters (19–21 May, 2021, Kryvyi Rih, Ukraine). – № 280. – 2021. – 10001. (індексується базою даних Scopus).

Trus I., Fleysher H., Gomelia M., Tokarchuk V. Utilization of the residues obtained during the process of chemical purification of mine water in the building industry // XXXVI Międzynarodowe Sympozjum – im. Bolesława Krzysztofika – AQUA 2016 (02–03 czerwca 2016 roku). – Plock. – 2016. – Р. 97–102.

Trus I.M., Fleisher H.Yu., Vorobyova V.I., Starchenko V.V. Eco-friendly method of water treatment residue utilization // The development of technical sciences: problems and solutions (27–28 April, 2018). – 2018. – Brno. – Р 125–128.

Трус І.М., Гомеля М.Д. Методи стабілізаційної обробки низько- та високомінералізованих вод в процесах її баромембранного опріснення // Матеріали ХІ Міжнародної науково-практичної конференції «Комплексне забезпечення якості технологічних процесів та систем» (22–27 травня 2021 р.). – м. Чернігів. – 2021. – Т.2. – С. 133–135.

Трус І. М. Використання зворотнього осмосу для знесолення низькомінералізованих вод // Матеріали XХІV Міжнародної науково-практичної конференції «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування: освіта – наука – виробництво – 2021» (29–30 квітня 2021 р.). – м. Харків. – 2021. – С. 147–149.

Толстенкова К.М., Трус І.М., Гомеля М. Д. Сучасні методи знекиснення води – переваги та недоліки // Матеріали міжнародного наукового симпозіуму “Тиждень еколога–2021” (18–20 жовтня 2021 р.). – м. Кам’янське. – 2021. – С. 88–90.

Трус І., Гомеля М., Воробйова В., Скиба М., Глушко О., Бенатов Д. Оцінка ефективності реагентів для стабілізаційної обробки води // Матеріали IV Міжнародної науково-технічної конференції «Водопостачання і водовідведення: проектування, будівництво, експлуатація, моніторинг» (20–22 жовтня 2021 р.). – 2021. – м. Львів. – С. 22.

Гомеля, М.Д., Трус І.М., Твердохліб М.М. Застосування модифікованого магнетитом катіоніту КУ-2-8 для деманганації підземних вод // Матеріали VІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Чиста вода. Фундаментальні, прикладні та промислові аспекти» (25–26 листопада 2021 р.). – 2021. – м. Київ. – С. 113–116.

Трус І.М., Твердохліб М.М., Галиш В.В., Макаренко І.М., Манишева Н.Ю. Вилучення іонів важких металів реагентним методом та утилізація утворених осадів // Матеріали ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Екологія. Довкілля. Енергозбереження» (1–2 грудня 2022 р.). – м. Полтава. – С. 287–290.

Vorobiova O.I., Trus I.M., Gomelya M.D. Low waste technologies for water softening and decarbonization // Матеріали ХV Всеураїнської наукової конференції «Хімічні Каразінські читання – 2023» (24–26 квітня 2023 р.). – м. Харків. – 2023. – С. 158–160.

Трус І.М., Твердохліб М.М., Макаренко І.М., Сіренко Л.В., Тараненко А.С. Оцінка методів іонообмінного очищення води від нітрат-іонів // Збірник тез доповідей XXIII міжнародної науково-практичної конференції студентів, аспірантів і молодих вчених «Ресурсоенергозберігаючі технології та обладнання». – м. Київ. – 2023. – С. 113–116.

Trus I., Radovenchyk I., Nosachova J., Hlushko O., Gomelya M., Vozna I. Development of a waste-free technology of mine water desulphatization involving the use of lime and Aluminium coagulants // The 5th International scientific and practical conference «Science, society, education: topical issues and development prospects» (12–14 квітня 2020 р.). – м. Харків. – 2020. – С. 205–211.

Читати повністю

Файли

!Трус Інна_Докторська дисертація_21-06-01_20-02-2024.docx

autoreferat-!ref_Trus Inna_20-02-2024_21-06-01.docx

Схожі дисертації

0523U100250

Кордуба Ірина Богданівна

Науково-методологічні засади підвищення екологічної безпеки ядерної енергетики України в екстремальних умовах експлуатації.

0523U100106

Трач Юлія Петрівна

Наукові засади застосування відходів видобутку нерудних корисних копалин у заходах санації навколишнього середовища

0523U100077

Козій Іван Сергійович

Наукові основи системного підходу до зниження техногенного навантаження від промислових викидів на довкілля

0523U100006

Аблєєва Ірина Юріївна

Науково-теоретичні основи системного підходу до підвищення рівня екологічної безпеки нафтовидобувних територій

0422U100039

Войтенко Юлія Володимирівна

Підвищення рівня екологічної безпеки агломераційного виробництва шляхом знепилення газових викидів