CC BY
35
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТХОДОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Алосманов М.С.1, Атаев М.Ш.2, Маликова А.Я.3, Мамедова Г.М.4 Email: [email protected]
1Алосманов Мирали Сейфаддин оглы - доктор технических наук, профессор, Институт геологии и геофизики Национальная академия наук Азербайджана; 2Атаев Матлаб Шихбала оглы - кандидат технических наук, доцент, кафедра нефтехимической технологии и промышленной экологии; 3Маликова Афаг Ярдым кызы - кандидат химических наук, доцент; Мамедова Гюльнура Мустафа кызы - кандидат технических наук, доцент, кафедра химии и технологии неорганических веществ, химико-технологический факультет, Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, г. Баку, Азербайджанская Республика
Аннотация: в работе изложен метод применения буровых шламов, Сиязанских глин и Дарыдагской воды Нахичевана для получения органо-минерального удобрения. Представлена разработка технологии получения модифицированных многочисленными микроэлементами органических минеральных удобрений и мелиоранта с использованием универсальной технологии.
Целью нашего исследования является разработка технологии получения соединений имеющего важное значение при выращивании экологически чистых, более стойких к природным явлениям (холод, жара, ветер) растений, увеличивающего продуктивность и плодородность каменистых, песчаных, солончаковых и болотистых почв, богатого многочисленными питательными, макро- и микроэлементами буровых шламов и калийсодержащих полезных ископаемых. Ключевые слова: полезные ископаемые, удобрения, мелиорант, буровой шлам.
THE DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY FOR IMPROVING FERTILITY SOILS USING WASTE MINERALS Alosmanov M.S.1, Ataev M.Sh.2, Malikova A^.3, Mamedova G.M.4
1Alosmanov Mirali Seyfaddin oglu - Doctor of Technical Sciences, Professor, INSTITUTE OF GEOLOGY AND GEOPHYSICS NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF AZERBAIJAN; 2Atayev Matlab Shikhbala oglu - Associate Professor, DEPARTMENT OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY AND INDUSTRIAL ECOLOGY; 3Malikova AfaqYardim qizi - Associate Professor; Mamedova Gulnura Mustafa qizi - Associate Professor, DEPARTMENT OF CHEMISTRY AND INORQANIC SUBSTANCE TECHNOLOGY, FACULTY OF CHEMICAL TECHNOLOGY, AZERBAIJAN STATE UNIVERSITY OF OIL AND TECHNOLOGY, BAKU, REPUBLIC OF AZERBAIJAN
Abstract: the paper describes a method of applying drill cuttings, Siyazaning clays and Garadagsky water Nakhichevan to obtain organo-mineral fertilizers.
Are the development of technology for production of modified numerous minerals organic mineral fertilizer and meliorant with the use of universal technology.
The aim of our study is to develop the technology of producing compounds of importance when growing environmentally friendly, more resistant to natural phenomena (cold, heat, wind) plants, increasing the productivity and fertility of rocky, sandy, saline and marshy soils rich in numerous nutrients, macro - and microelements drill cuttings and potassium-containing minerals.
Keywords: minerals, fertilizers, ameliorant, drill cuttings.
УДК 553.04
Современный период развития производства характеризуется нарастающим объемом и разнообразием конечной и промежуточной продукции, увеличением объемов использования природных ресурсов, вовлекаемых в производственную деятельность ростом количества и разнообразия отходов, отводимых в окружающую среду.
Объем добычи полезных ископаемых в нашей стране каждый день значительно увеличивается. В связи с этим, соответственно потребность в них тоже увеличивается. Однако из этих полезных ископаемых до настоящего времени использованы только 55-65%. Все же остальное количество в виде отходов остается неиспользованными, загрязняя атмосферу, гидросферу и литосферу. Только в нашей стране на поверхности земли ежегодно складируется значительное количество разнообразных отходов производства и потребителей. Соответственно общее количество накопленных отходов составляет млрд тон, а под складированием занято более 100000 га земельных площадей.
Все это подтверждает выводы ученых о том, что основная причина отрицательного воздействия на окружающую среду состоит не столько в росте производства, сколько в отсутствии комплексной переработки полезных ископаемых, а также утилизации отходов в различных промышленных отраслях содержащих макро- и микроэлементы.
Известно, что под охраной недр понимается научно обоснованное рациональное и бережное использование полезных ископаемых, максимально полное технически доступное и экономически целесообразное их извлечение, утилизация отходов, ликвидация урона нанесенного естественным природным ландшафтам. Основные мероприятия по охране недр базируется на ресурсосбережении:
- предотвращение потерь, при добыче, транспортировке полезных ископаемых, при их обогащении и переработке, использовании готовой продукции. Значительные потери полезных ископаемых и ущерб окружающей среде происходят при разработке месторождений подземным способом.
По назначению полезных ископаемых выделяют следующие виды:
• Горючие полезные ископаемые (нефть, природный газ, горючие сланцы, торф, уголь).
• Руды (руды черных, цветных и благородных металлов). Гидроминеральные (подземные минеральные и пресные воды). Камнесамоцветные сырье (яшма, родонит, агат и др.).
• Горнохимическое сырье (апатит, фосфаты, минеральные соли, бораты, глины и др.)
• Нерудные полезные ископаемые (строительные материалы).
Как видно из вышеизложенного, в состав полезных ископаемых входят достаточное количество макро - и микроэлементов, обогащение которых позволит выращивать любые виды экологически чистых, высокоурожайных растений. Причина не использования приведенных природных ископаемых в какой-либо области заключается в низком содержании питательных элементов в их составе. С другой стороны, несмотря на то, что в процессе добычи данных природных ископаемых задействовано огромное количество машин, механизмов, энергетических и рабочих ресурсов, в конечном итоге их использование достигает только 55-65% [1, 2]. Питательные элементы, содержащиеся в составе отработанного шлама, используются не в достаточной степени, а в случае
комплексного использования, элемент, находящийся в одном из них, будет заменять отсутствующие в другом. Это удовлетворит потребности Республики в новом продукте, производимом за ее пределами. Однако в настоящее время в нашей Республике существует потребность в 160-170 тыс. тонн удобрений и мелиоранта, которые будут использованы для восстановления соленых земель. К сожалению, в настоящее время удобрения за крупные суммы закупаются за границей, а площадь соленых земель из-за отсутствия мелиоранта, увеличивается на гектары с каждым днем. В итоге, это становится причиной уменьшения земельного фонда. Несмотря на это, основная часть богатого питательными элементами шлама не используется, а, подвергаясь воздействию солнца, оставаясь под дождем, приходит в негодность и нарушает экологический баланс. Наряду с этим из полезных ископаемых, можно сказать, что до сегодняшнего момента, отсутствует новой технологии использования богатого своими ресурсами шлама для облагораживания земель. Поэтому, существует необходимость разработки подобной технологии таких соединений в нашей Республике и расширения их областей применения.
В связи с этим, актуальным является совместное использование шлама и полезных ископаемых. Потому что, разработка технологии таких шламов является и трудной, и неисчерпаемой своими запасами, дешевой, богатой многочисленными питательными элементами, интенсифицирующей различные технологические процессы, но, несмотря на это, можно сказать, до сих пор, не нашедшего области применения, источника загрязнения окружающей среды.
В том числе буровой шлам, сваленный вокруг буровых вышек, продолжает оставаться источником пыли - летом, а зимой причиной заболоченности, как в горных, так и в равнинных областях. Это вызывает нарушение экологического равновесия, загрязнение места обитания, пастбищ, атмосферы, гидросферы и литосферы и является причиной различных заболеваний. С каждой действующей скважины за период эксплуатации получается 80-100 м3 шлама. С другой стороны, буровые шламы, отличаются наличием многочисленных макро- и микроэлементов, и могут быть использованы при получении комплексных удобрений и других модифицированных соединений, обладающих свойствами защиты растений. Рациональное использование дешевого и неисчерпаемого сырья - отходов различных производств также является актуальным.
Несмотря на то, что по этому, актуальному направлению существует ряд изобретений и информационные материалы, в которых показано использование в различных областях отбросов шламов и их растворов, полученных от бурения нефтяных скважин [2-5]. Однако, применение этих изобретений и информационных материалов не достаточны для использования нефтяной промышленности, в частности буровых шламов. Оказывается, это связано с тем, что почв республики всегда нуждаются химической мелиорации нарушенных сельскохозяйственных земель. Также одновременно с этими использование в качестве основного сырья неисчерпаемых и дешевых отходов, загрязняющих атмосферу, гидросферу, литосферу, что в целом предотвращает нарушение экологического равновесия [6-9].
Целью нашего исследования является разработка технологии получения соединений имеющих важное значение при выращивании экологически чистых, более стойких к природным явлениям (холод, жара, ветер) растений, увеличивающих продуктивность и плодородность каменистых, песчаных, солончаковых и болотистых почв, богатых многочисленными питательными, макро- и микроэлементами буровых шламов и калийсодержащих полезных ископаемых [10-16]. Поставленная цель достигается смещением буровых шламов и соединений, содержащих калий, в соотношении 0-1,5:1.3:1,5. При этом использовались выходящие при бурении из нефтяных скважин в виде шлама материалы с нижеприведенным химическим составом (масс., %) (таб. 1).
№ MgO А^3 SiO2 P2O5 SOз CaO ^2 MnO Fe2Oз BaO X
1 2,3 2,73 12.13 37,85 0,14 5,40 7 0,97 1 4,27 0,91 0,052 2,71 15,15 15,15
2 1,84 3,23 13,80 41,90 0,15 97 29 5, 17 0,79 0,058 4,18 5,52 8,20
3 1,70 3,37 14,55 42,09 0.15 2,51 1,26 5,23 0,77 0,059 4,22 4,67 19,10
4 1,64 3,09 8,93 46,87 0,14 5,02 1,04 4,35 0,88 0,053 2,92 9,34 15,70
5 1,80 2,97 9,17 54,85 0,16 1,32 1,54 5,88 0,73 0,058 5.78 2,46 12,30
6 2,12 2,39 10,32 60,05 0,15 0,98 2.10 2,27 0,70 0,039 4,74 1,82 11,76
В качестве соединений, содержащих калий, использовали Сиязанского месторождения Азербайджанской Республики следующего состава (масс. %): 1,61-2,00; NgO 2,10-2,90; А^з 9,86-10,50; SiO2 61-,50-62,0; Р^5 0,89-1,01; К^ 1,89-3,41; СаО 1,66-1,79; ТiO2 0,81-0,93; МnO 0,11-0,13; Fе2O3 1,60-1,70; КТ 0,69-0,75; итого 99,9-100.
Отработанная фосфорная кислота из различных производств содержит (масс %): Н3РO4 10,0-15,0; SO3 5,0-7,0; ZnО 0,3-0,5; МпО 0,10-0,12; остальное НА
Утилизация отходов буровых шламов отработанной фосфорной кислотой и добавлением полезных ископаемых калийсодержащих глин осуществляется по следующей технологической схеме (рисунок 1).
Технологическая схема включает: бункер 1 для шлама, бункер 2 для Сиязанской глины, транспортер -3, дозатор - 4, резервуар с кислотой - 5, смеситель - 6, реактор - 7, кран - 8, шнековый пресс - 9 с валом - 10 и камерой - 11 с порами - 12 и выходным патрубком для мелиоранта - 13, насос - 14, резервуар для жидкости - 15, бункер с ракушечником - 16, шнек - 17, слив - 18, гранулятор - 19, осушитель - 20, элеватор -21, сито - 22, ретур - 23, дробилка - 24, готовый продукт 25.
Шлам, полученный в результате бурения нефтяных скважин после очищения от примесей (камень, деревянные и стеклянные осколки, и другие материалы) высушивают и измельчают, 100 кг из полученного материала загружают в бункер (1), откуда подается в конвейер (3). Одновременно, в соответствии с требованием из маленьких бункеров (2) в конвейер вводят один из природных минеральных соединений (в представленной технологии в качестве природного минерального соединения использована глина месторождения Сиязань) -50 кг глины Сиязанской месторождении. Шлам и глина, вместе переходя через дозатор (4), попадают в реактор (7). В реакторе начинает работать смеситель (6). В образующуюся смесь необходимого времени вводят разбавленную 5 -10%-ную Н3РО4 и перемешивают в течение 30-35 мин., после чего из жидкой и твердой части полученной смеси берут образцы для определения количества питательных элементов. Производят три и больше анализов до получения одинаковых результатов. Полученная пульпа с притоком из реактора подается в шнек-прессе (9). Твердая часть собирается в конце шнек-пресса и отправляется для использования по назначению, жидкая часть с помощью насоса (14) накачивается в чан (15). Одновременно подается определенное количество измельченной ракушки до приведения рН до 6,0-7,5. Образующийся нейтральный материал при перемешивании с помощью другого шнека (17) подается в гранулятор (19). Сюда также вводят пыль, полученную из сита (22). Полученный материал из гранулятора переводят в сушильные барабаны. После сушки через элеватор (21) отправляется в сито (22), где разделяется на три части: гранулы с размером 1 -5 мм как готовый продукт направляют для использования, с размером 0,5-1,0 мм возвращают обратно в процесс, с размером больше 5 мм снова подвергают измельчению в дробилке (24) после чего заново поступает в технологический цикл. В зависимости от условий, выход полученного продукта с размерами гранул 1 -5 мм составляет 89-94% следующим составом питательных элементов (% масс, часть): 2,5-3,1; К^ 2,6-3,0; Н^ 9,9-10,1; микроэлементы (С^ Zn, Мg и др.) - 0,11-0,17 и твердостью гранул 1,7 -2,4 МРа.
Мелиорант, полученный из шнек-прессы, состоит (масс. %): 0,4-0,6; К^ 0,20,3; Н^ 2,6-3,1. После разделения твердой и жидкой части в обоих образцах определялись количества Р2О5, К2О, С^ Zn, Мg и мп. Было установлено, что в зависимости от концентрации кислоты, продолжительности пребывания разбавленного раствора в реакторе и шнек-мендепе около 89-92% питательных элементов Сиязанской глины и Дарыдагский вода переходят в жидкую, остальные в твердую фазу. Анализы используемых отходов (материалов) и полученных продуктов проводились спектрофотометрическими, хроматографическими, атомно - абсорбционные спектрометрическими (ААС) методами исследования.
Другие опыты проводились аналогично, остальную 1, с разными количествами использованных компонентов. Результаты приводятся в таблице 2.
Предлагаемый метод совместного использования буровых шламов, Сиязанских глин и Дарыдагской воды Нахичевана дает возможность:
- впервые использовать в сельском хозяйстве и производстве продовольственных растений неисчерпаемых запасов буровых шламов;
Таблица 2. Использование отходов полезных ископаемых для получения фосфорсодержащих
удобрений
№ Использованные материалы Полученный продукт Степень разложения
Нефтяной шлам (кг) Сиязанская глина (кг) Отработанная Н3РО4 Дарыдаг-ская вода Твердая фаза(кг) Жидкая фаза(кг)
1 100 50 30 20 65 135 92
2 100 50 35 15 60 140 93
3 100 50 50 20 58 152 94
4 100 50 65 25 56 164 95
5 100 55 70 20 67 133 91
6 100 60 75 20 70 130 90
7 100 65 35 20 75 125 88
- впервые использовать как сырье содержащую калий Сиязанскую глину;
- впервые использовать как сырье содержащие бор, цинк и другие микроэлементы Дарыдагских вод Сиязана;
- впервые произвести дробление смеси буровых шламов и Сиязанских глин под воздействием отработанного Н3РО4 разбавленного Сиязанской водой Сиязано; впервые разработать технологию получения модифицированных многочисленными микроэлементами органических минеральных удобрений и мелиоранта с использованием универсальной технологии на основе бурового шлама Сиязанской глины, Н3РО4 разбавленной водой Сиязана содержащего бор, цинк и другие микроэлементы.
22 I! |l
Рис. 1. Технологическая схема утилизации отходов горнорудной и нефтяной промышленности:!- бункер для шлама; 2 - бункер для глины; 3 - транспортер; 4- дозатор; 5 - резервуар с кислотой; 6 - смеситель; 7 - реактор; 8 - кран; 9 - шнековый пресс; 10 - вал; 11 - камера; 12 -поры; 13 - выходная потрубка; 14 - насос; 15 - резервуар для жидкости; 16 - бункер с ракушечником; 17 - шнек; 18 - слив; 19 - гранулятор; 20-осушитель; 21-элеватор; 22 - сито; 23 -ретур; 24 - дробилка; 25 - готовый продукт
Список литературы /References
1. Твердые отходы: возникновение, сбор, обработка и удаление. Сокр. пер. с анг. / Под ред. Ч. Мантелла. М.: Стройиздат, 1979. 519 с.
2. Циганков А.П., Семен В.Н. Циклические процессы в химической технологии. Основы безотходных производств. М.: «Химия», 1988. С. 166-167.
3. Алосманов М.С. Физико-химические исследования и разработки технологии фосфорсодержащих удобрений с использованием промышленных отходов и природных ресурсов Закавказья. Дисс. на соиск. уч. степени док. наук. Москва, 1988. 44 с.
4. Пат. 811 1222672 А. Способ обезвреживания отработанных буровых растворов. 07.04.86, бюлл. 13.
5. Пат. РФ А. 2229494 Способ утилизации отработанного бурового раствора, 27.05.2004, бюлл. 27.
6. Пат. К2 А. 4.24716 Способ утилизации бурового шлама, 17.10.2011, бюлл. 10.
7. Пат. К2 А. 428938 Способ утилизации бурового шлама, 15.04.2014, бюлл. 9.
8. Пат. КТГ 2439098 С 2 Способ утилизации бурового шлама, 2.01.2012, бюлл. 1.
9. Ксензенко В.И. и др. Общая химическая технология и основы промышленной экологии. М.: Колос, 2003. С. 326-343.
10. Оуэн О.С. Охрана природных ресурсов. М.: Колосс, 1999. С. 126-144.
11. Зайцев В.А. / Промышленная экология: учебное пособие. М. Де Ли, 1999. 140 с.
12. Азаров В.Н., Грачев В.А., Денисов В.В., Павлихин Г.П. / Промышленная экология: учебник для высших учебных заведений Мин-ва обр. и науки РФ под общ. ред. В.В. Гутенева. М, Волгоград: ПринТерра, 2009. 840 с.
13. Калыгин В.Г. Промышленная экология: /учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений, стер. М.: Изд. Центр «Академия», 2007. 432 с.
14. Калыгин В.Г., Бондарь В.А., Дедеян Р.Я. Безопасность жизнедеятельности. Промышленная и экологическая безопасность, безопасность в техногенных чрезвычайных ситуациях. / Под ред. В.Г. Калыгина. М.: Колосс, 2006. 520 с.
15. Гречко А.В. Современные методы термической переработки твердых бытовых отходов. // Пром. энергетика, 2006. № 9. С. 102-112.
16. Бабушкин Д.А., Кузнецова А.В. Методы утилизации нефтесодержащих отходов // ЭИ Ресурсосберегающие технологии, 2006. № 6. С. 217-223.
МЕТОДЫ ОБФУСКАЦИИ КОДА ДЛЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
ВИРУСОВ Картак В.М.1, Гатиятуллин Т.Р.2 Email: [email protected]
1 Картак Вадим Михайлович - заведующий кафедрой, доктор технических наук, профессор; 2Гатиятуллин Тимур Радикович - магистр, кафедра вычислительной техники и защиты информации, факультет информатики и робототехники, Уфимский государственный авиационный университет, г. Уфа
Аннотация: методы сокрытия компьютерных вирусов постоянно совершенствуются, авторы вредоносных программ каждый раз находят новые способы скрыть присутствие вирусов в системе и усложнить проведение анализа кода вируса специалистами по информационной безопасности. В данной статье проведен обзор различных приемов маскировки, применяемых в настоящее время вредоносными программами, рассмотрены причины применения обфускации, представлены примеры обфускации на языке программирования JavaScript и методы расшифровки обфусцированного кода.
Ключевые слова: информационная безопасность, компьютерные вирусы, обфускация, полиморфизм, взлом, маскировка вирусов.
METHODS FOR OBFUSCATING CODE FOR COMPUTER
VIRUSES Kartak V.M.1, Gatiyatullin T.R.2
1Kartak Vadim Mikhaylovich - Head of the Department, Doctor of Technical Sciences, Professor; 2Gatijatullin Timur Radikovich - Master, DEPARTMENT OF COMPUTER SCIENCE AND INFORMATION SECURITY, FACULTY OF COMPUTER SCIENCE AND ROBOTICS, UFA STATE AVIATION TECHNICAL UNIVERSITY, UFA
Abstract: methods of hiding computer viruses are constantly being improved, the authors of malicious programs each time find new ways to hide the presence of viruses in the system and make it more difficult to analyze the code of the virus by information security specialists. This article provides an overview of the various masking techniques currently used by malicious programs, examines the reasons for using obfuscation, provides examples of obfuscation in the JavaScript programming language, and methods for deciphering obfuscated code.
Keywords: information security, computer viruses, obfuscation, polymorphism, hacking, stealth virus.
