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제안된 기술은 러시아 및 CIS 국가에서 플랜트의 설계, 건설, 운전에 관한 선진 경험에 바탕을 두고 있다. 이 기술은 다음과 같은 장점을 가지고 있다.- Bayer 공정에 의한 알루미나 생산기술과의 호환성 및 상호 연결 용이성- 전에 배출된 폐기물도 처리에 포함될 수 있다.- 슬러리 야적장 건설을 위한 투자의 절감- 환경에 안전한 생산 시스템의 설정- 현재의 처리 조건에 공정을 적합시키기 위한 변화 가능성- 원료의 복합 무폐기물 처리- 비교적 적은 시약 소모 및 상당한 정도의 물의 재순환- 용이한 장치 배치 및 완전한 자동화 가능성- 고도로 수익성 있는 생산
개발중인 기술은 기체 염소,황산 및 요드,브롬의 공기 탈착의 활용을 기초로 하는 현재의 방법과 다르다. 그리고 빈약한 자연수와 석유 생산시 부수적으로 나오는 물 (요드 4-15 mg/l, 브롬 300-600 mg/l의 농도)로부터 요드와 브롬을 수익성 있게 생산하도록 한다. 이것은 요드 및 브롬을 산화하는 격막 전기분해법,합성 및 무기질 원천의 고체 담체의 요드 탈착법,그리고 이 프로세스를 위하여 특별히 고안된 고용량의 경제적인 장치 때문이다. 어떤 기체 염소나 황산도 없으며 자연 방사성 핵종이 축적될 수 있음을 의미하는 , 기술 장치에 어떠한 고체 불용성 퇴적물도 없다. 이것은 기술의 환경 무해성을 촉진하는 장치이다. 이 프로젝트는 약간의 노우 하우 및 상업적인 비밀이 있다 하더라도 공개적인 발간을 위한 것이다.대량의 빈약한 자연 자원이 처리에 포함될 수 있으며, 요드와 브롬에 대한 러시아의 수요량은 국내생산에 의하여 전적으로 충족될 수 있고, 요드와 브롬의 수출 가능성도 이 프로젝트를 아주 매력적이게 한다. 1998년 연구를 위한 소요자금은 1억 루블이다. 외국 파트너와의 협력 하에 기술 개발 및 시행도 유효하게 진행될 수 있다.
Khibiny 인회석 방사능 범위내의 비료 0.5-0.75 Bc/g 의 잔류 방사능이 있는 우라늄, 토륨으로부터 인회토의 황산 열분해에 의해서 얻어진 인산을 정화하기 위한 기술이 현재까지 개발되었다. 우라늄과 토륨은 뜨거운 고농축 인산용액 (70°C에서 60% H₃PO₄까지)으로부터 All-Russian Research Institute of Chemical Technology에서 개발된 독특한 러시아 시약 PN-1200 을 사용하여 90-92 % 회수되었다.모든 유해 불순물로부터 정화된 환경 무해한 비료의 연구 및 시험이 완료될 때, 대량의 인 함유 물질을 가공하여 순수한 광물 비료에 대한 많은 국가들의 수요를 충족시킬 수 있게 될 것이다. 이 기술은 신규 인광 처리 플랜트와 적절한 재건축에 의해서 가동중인 시설 둘 다에 활용될 수 있다.
역청탄으로 부터 구형 탄소 흡수제를 생산하는 새로운 방법이 개발되었다. 이 방법의 다른 점은 granule 형성시 일반적인 결합제가 없다는 것이다. Granule은 표면활성 물질의 첨가에 의해서 물에서 형성된다. 이 방법에 의해서 생산된 흡착제의 특징은 구형의 granule 이며 이것은 높은 기계적 강도, 큰 기공 용적, 및 여러 종류의 화학약품과 연마제에 대해서 안정하다는 것으로 해서 가장 많이 선호된다. 반응의 초종 단계에 흡착제를 개조하면 특성이 여러 가지로 변화하게 된다. 이 방법에 따라 생산된 구형 탄소 흡수제는 여러 산업에서 사용될 수 있다. 예를 들면 기체와 액체의 정화 및 분리, 환경의 통제, 용매의 회수, 금과 은의 회수 등이다.더 효과적인 CMS의 개발, 중금속과 방사성물질에 대한 흡착제, carbonizate 수정에 의해서 유황 화합물의 회수를 위한 촉매, 및 여러 화합물과의 흡착제
핵에너지 생산에 있어 주요한 문제의 하나는 방사성 핵종과 위해 유기화합물이 들어있는 소위 혼합 폐기물을 포함한 방사성폐기물의 효율적이고도 환경에 무해한 처리이다. 이들 폐기물은 핵물질 처리공장에서 생기며 그 속에는 우라늄, 플루토늄, 그들의 핵분열 생성물로 오염된 산업용 진공펌프 오일, 사용후 추출물, 용매, 각종 위해 유기화합물 등이 있다. 이들 폐기물의 환경에 무해한 분해는 어려운 문제다. 그것들은 보통 탱크에 보관되는데 인화성, 폭발성, 독성, 방사성 때문에 환경에 위협이 되고 있다. 때때로 사용되는 고온 화염에 의한 폐기물 소각은 독성 질소 산화물과 기타 오염물질, 그리고 연소 배기가스로서 대기에 방출되는 미크론 이하 크기의 방사성 입자 생성 때문에 안전한 방법으로 고려될 수 없다.유망한 적용분야는 다음과 같다. 고체 및 액체 상태로 된 방사성핵종을 포함한 유기폐기물의 분해, 윤활유 및 유압유, 용매 및 희석제, 필터, 이온교환 수지, 포장, 플라스틱 용기, 작업복 및 유기재료
화석연료의 연소공정은 질소 산화물(NOx)의 생성이 수반한다. NOx의 선택적 촉매 환원은 NOx의 감소를 위한 효율적인 기술로 입증된 것이다. NOx의 선택적 촉매 환원을 위한 새로운 효율적인 촉매 시스템이 개발되었다. 세 가지 타잎의 촉매가 준비되어 검토되었다. 1). 알루미나가 지지하는 알갱이 모양의 산화물 촉매: 직경 2-3mm의 구형 알갱이 모양과, 내경 2.0 mm,외경 5.0 mm 의 고리 모양의 것이 있다. 2). Monolith 형상의 촉매: 세척 도포된 monolith 또는 zeolite로 세척 도포된 monolith에 침적된 산화물 촉매 3). 2-3 mm의 알갱이로 bulk 이온 교환된 zeolite적용이 유망한 것에는 화학공업의 연료 연소에서 나오는 tail gas의 질소산화물의 감소 및 보일러, 가스 터빈, 발전소의 연도 가스에서 나오는 질소산화물의 감소 등이 있다.
화석연료의 생산,가공,연소 공정은 유해가스의 방출을 수반한다. 폐가스의 대부분은 저온에서 휘발성 유기 화합물(VOC)을 함유하고 있다. 이 경우 VOC 촉매 소각을 위한 재래식 방법은, 요구되는 반응 온도(약 300-500°C)를 유지하기 위하여 가스를 가열하는데 상당한 에너지를 필요로 한다. 이 문제를 해결하기 위하여 가스 흐름에 있는 유기화합물을 오존으로 산화하기 위한 에너지 절감 공정과 촉매가 개발되었다. 가스 흐름에 오존을 도입하면 산화 효율이 증가하고 VOC 촉매 산화온도를 40-60°C 만큼 감소시킨다. 또한 운전 비용과 장치의 크기도 감소시킨다. 오존은 염소화 탄화수소 및 방향족 탄화수소 중합체와 같이 산화하기 어려운 화합물을 효율적으로 산화시킨다. VOC 산화후 과잉 오존은 특수 촉매 위에서 분해된다. VOC의 오존 촉매 산화 및 오존 분해를 위한 각종 촉매가 개발되었다. 즉 질량감 있는 촉매, 알갱이 모습의 촉매, monolithic honeycomb 촉매 등이다. 오존을 이용한 VOC 촉매 산화를 위한 원형 산업 시설이 Novosibirsk에 건설되었다.유망한 적용에는 저농도(<200 mg/m³)의 유기화합물을 포함한 가스 흐름으로부터 유기화합물을 제거하는 것과 가스에 있는 오존을 분해하는 것이다.
촉매 연소는 에너지 발생을 효율적으로 해주고 생태학적으로 유해한 가스 배출을 감소시키는, 기존 화염 연소의 대체 수단이다. 촉매연소의 폭 넓은 적용을 위하여 열적으로 기계적으로 안정된 촉매가 요구된다.환경에 안전한 유동상 촉매연소는 많은 산업적 적용에 있어 매우 유망한 것으로 밝혀졌다. 중요한 문제는 열적으로 기계적으로 안정성이 높은 지지체와 촉매를 개발하는 것이다. 우리들은 원하는 구형상,조직, 및 구조를 가진 알루미나 지지체의 생산을 위한 신기술을 개발하였다. 고품질의 구형 알루미나 제조를 위한 최적화 작업은 초기 수산화 알루미늄의 특성 효과 및 최종 제품의 성형 조건에 대한 고찰에 초점을 두었다. 그래서 우리들은 20 Mpa 이상의 기계적 강도를 가진 알루미나 granule을 제조할 수 있게 되었다. Mg, Ce, La 및 Si의 산화물에 의한 구형 알루미나의 변경은 알루미나의 기계적 열적 안정성의 실질적인 향상을 위해서 효과적인 것으로 밝혀졌다.유망한 적용에는 유동상이 있는 여러 형태의 고온 촉매공정 등이 있다.
현재 피리딘은 알데하이드와 암모니아로부터 생산된다. 수율과 선택성이 낮고 질소 함유 탈로 된 부산물과 폐기물은 이러한 공정의 특징이다. 이 폐기물은 매설되거나 소각되어 질소산화물에 의해서 환경 (토양, 공기, 물)에 강한 독성을 남기는 결과를 초래한다. 이러한 문제의 해결책은 수소분해, 이성체화, 부조화 등의 다기능을 가진 촉매 위에서 질소 함유 폐기물(pyridine tar)의 처리를 할 것을 제안한다. 이 공정은 쓸모 없는 pyridine tar을 pyridine,2-methyl-5-ethylpyridine, α- and βpicolines으로 변환하는데 사용될 수 있다. 공기, 토양 및 물의 오염과 독성을 없애는 것이 이 공정의 특징이다. 비타민, 의약품, 중합체, 살충제 등으로부터 유용한 화합물과 핵심 제품을 생산하게 된다.높음
액체방사성폐기물(LRW)의 정화는 중요하지만 어려운 과제이다. 그것은 LRW이 많은 발생량, 성분의 다양함, 화학적 거동으로 구분되는 여러 핵종의 존재 등으로 특징지워지기 때문에 어려운 것이다. 이처럼 용액으로부터 핵종을 제거하기 위한 간단하고도 효율적인 방법의 선택은 핵종의 농도, 용액속의 핵종의 종류, 용액의 물리화학적 특성 등에 의하여 결정된다. 덧붙여 핵종들은 복잡한 화학성분으로 된 용액에 여러 형태로 발견될 수 있다. 그들 각각은 고유한 물리화학적 특성을 가지고 있다. 이 결과 방사성 핵종에 대한 이해는 가장 효과적인 LRW 처리법을 선택하는데 도움이 된다.핵종(U, Th, Cs, Sr, 등)으로부터 나온 유기물질을 포함한 LRW 정화방법의 개발자연수계로부터 나온 핵종 분리방법의 개발
촉매 변환기는 현대 모터 차량의 필수의 하나가 되었다. 배출가스의 생태학적 순도에 대한 요구사항의 증가는 촉매 변환기가 점점 더 복잡하게 되었다는 사실을 의미하며, 또한 품질과 촉매 변환기내의 공정을 기술하는 수학적 모델의 신뢰성을 증가시킬 필요에 이르게 된다. 현재까지 공학적으로는 이 장치의 모델링이 공기-열-화학적 공정의 일차원적 모델을 사용하여 작성되고 있다. 이러한 작업을 할 때 과학자들은 수집기에서 흐름의 표면속도, 기공성 촉매 층에서의 여과속도, 구성품의 평균 변환율, 그리고 압력강하와 같은 피상적인 평균 단면적인 특성만을 얻을 수 있다. 그러나 실험에 의하면 촉매변환기에는 수집기 바로 옆에서 흐름이 단면적으로 불균일하게 분포되어 있고 촉매층 중심에는 기공성 매체의 비균일성이 있으며 특히 벽 근처에서는 그렇다는 것을 보여준다. 그리고 열 반점, 이동하는 물결파 같은 것이 있음을 보여준다.우리 방법은 수집기 및 활성 촉매 영역에서의 가스 흐름의 분포를 결정하게 해주고, 촉매 변환기의 설계를 최적화시켜 준다.
이 프로젝트의 목적은 금속표면의 전식제염(TED) 및 TED 실행을 위한 시험적 상업시설의 설계를 위한 기술 개발이다. 이 기술의 기본 기능은 운전중 및 운전정지중인 핵발전소에서 철거된 장치의 표면오염을 제염하기 위한 것이다. 현재 사용중인 화학적 및 전기화학적 제염방법은 비용이 많이 들며,인력 소모가 많고 대량의 액체 방사성 폐기물(LRW)을 발생시킨다. 그것의 중화 및 정화는 아주 비용이 많이 드는 조작을 필요로 한다. 제안된 기술은 흐르는 물 속에서 전기방전에 의하여 방사성 산화 피막을 파괴하는 것이다. 그것은 50 μm의 방사성 산화 피막을 거의 완전히 제거하며 제염된 표면의 방사능은 자연 환경 수준으로 환원된다. 그래서 제염된 금속은 어떤 제한 없이 다시 사용할 수 있다.
이 프로젝트의 목적은 심정수의 전기화학적 정화(ETP)를 위한 기술을 개발하고 입증하여 ETP 실현을 위한 상업적 시험시설의 설계 및 시험을 하는 것이다이 기술의 기본 기능은 중금속 염으로부터 심정수를 포괄적으로 정화하는 것이다. 먼저 안정된 스트론튬을 제거하고 계속해서 식수를 위한 공중보건규정에 의한 수준까지 정화하는 것이다. 많은 문제들이 인체 기관에 스트론튬의 독성효과에 의하여 야기되며 가축에 의한 스트론튬의 소모는 자주 골절을 일으키게 된다.현재 안정된 스트론튬으로부터 물을 정화하는 특별한 방법은 없다. 스트론튬은 칼슘과 유사하며 물의 경도를 결정한다. 동시에 이 두 원소는 다른 화학적 성질을 가지고 있다. 물의 경도를 조절하는 여러 가지 방법이 있으나 그것들은 대부분 물의 상업적 사용을 목표로 하며 식수 생산에는 사용되지 않는다.
이 프로젝트의 주요한 목표는 열 발전소의 모든 폐기물의 전체적인 활용 및 연기의 정화이다. 특별한 처리 및 기계적인 활성화 처리후 슬래그와 굴뚝재는 안산암이나 휘록암, 기타 자연 광물 대신에 내화학성 재료, 자성과 높은 흡착능력을 보이는 극소 복합재료, 그리고 고품질의 다른 건축재료 등을 생산하기 위한 유용한 원료로 될 수 있다. 이산화탄소는 다른 주정, 산류, 그리고 알데하이드를 포함하여 산소의 일단계 생산을 위한 성분이 될 수 있다. 이들 화합물은 다른 용해제, 연료와 윤활유를 위한 도프로 사용될 수 있으며 기타 유기합성을 위한 원료도 된다.석탄의 복합 활용은 전기와 열의 생산이 이산화탄소 및 기타 오염물질의 온상효과에 의한 대기오염 위험, 슬래그와 재로부터 토양 오염 위험을 방지해주는 것처럼 이러한 발전소의 이점이다.
포장 재료로 중합체 필름의 세계적인 사용은 폐기물 활용의 중요한 문제에 이르게 되었다. 보통의 필름 포장은 수집하고 분류하기 어려운 재료다. 환경에 포장재료의 축적은 환경의 손상을 가져온다. 그래서 환경의 영향 하(미생물, 빛, 열, 물 등)에서 분해될 수 있는 새로운 세대의 포장재료의 설계는 최고의 중요성을 가진 것으로 보인다. γ-조사 중합에 의한 글리콜의 폴리비닐 에테르의 합성기술이 개발되었다. 이들 중합체는 무독성, 생물적합성이며 미생물 존재 하에서는 분해를 한다. 글리콜의 폴리비닐 에테르는 다른 합성 폴리카복실 산과 중합체간 착염을 형성한다. 폴리카복실 산과의 조성을 기초로 하여 3차원의 중합체간 필름을 위한 방법이 개발되었다.글리콜의 폴리비닐 에테르의 구성을 기초로 하여 새로운 생물 분해될 수 있는 재료의 개발. 이것은 생의학 및 포장 재료로 사용될 수 있다.
화력발전소와 야금 공장에서 생성되는 연소 가스의 일렉트론 빔을 이용한 정화 작업은 방사선을 촉매로 이용하여 환경에 유해한 가스상 혼합물을 비료로 이용할 수 있는 암모늄이나 포타슘 염과 같이 쉽게 제거할 수 있는 화합물에 결합시켜 주는 조작에 기초하고 있다. 이 장치의 두드러진 특징은 농축시킨 안정된 상태의 전자 빔을 대기중으로 발사함으로써 마음대로 원하는 강도의 빔을 발사할 수 있다는 점이며, 아직 러시아는 물론 해외에서도 이와 유사한 장치는 제작된 바 없었다. 본 전자 빔식 정화장치의 주요한 장점은 다음과 같다. - 일체의 환경에 유해한 혼합물질을 단일 공정을 통해 정화시킬 수 있다. - 촉매가 필요 없다. - 크기가 작다.- 정화작업의 부산물을 무기비료로 이용할 수 있다.
lidar는 허용가능한 최대 농도를 초과하는 농도의 유독성 물질(PS)과 공해 물질을 검출할 목적으로 설계되었다. lidar는 실시간 모드로 사용된다. 상기의 프로젝트에서는 여러 종류의 PS를 동시에 확인하는 문제를 해결하려는 것을 목표로 하고 있다. lidar는 가동시의 관리나 전략적 시설물(strategic object), 정부 기관의 건물 및 많은 사람이 모이는 장소(운동경기장, 지하도, 만남의 장소 등)를 보호하기 위한 용도로도 활용할 수 있다.
Gintsvetmet 연구소에서는 그간의 연구 및 대대적인 테스트의 결과, 가정 및 산업 폐기물 처리를 위한 기술을 개발하였다. 이 기술의 핵심은 SLE(smelting in a liquid bath)로 알려져 있는 거품 발생 용해 장치 속에서 폐기물에 거품을 발생시켜 slag 상으로 용해시키는 것이며, 현재는 이 장치를 Vanjukov furnace(VF)란 이름으로 부르고 있다.점점 더 많은 유해 폐기물을 배출하고 있는 다양한 인구 규모를(10만 ~ 1000,000만 이상) 갖는 지역사회, 공업, 농경 및 기타 시설과 단체들.
비소화합물의 산업적인 소비 및 생산은 계속 증가하는 경향이며 그 결과, 상당량의 비소화합물이 대기중으로 배출되고 있다. 정화 기법이 개발되어 있음에도 불구하고, 인위적인 비소배출량은 약 40,000 tons/year에 이른다. 자연적으로 존재하는 일반적인 생화학적 프로세스를 통해 비소를 재활용하기란 불가능하므로, 생명체에게 있어 비소는 전적으로 유독물질에 불과함을 명심해야 한다. 따라서 National SR Institute OCT에서는 상당량의 실험을 거듭한 끝에 맹독성 화합물로부터 배출된 가스를 정화하는 흡착기법을 개발하였다.
화석 연료의 연소 프로세스는 질소산화물(NOx)의 형성을 수반한다. 이러한 NOx를 선택적으로 환원시켜 주는 고효율 신형 촉매 시스템이 개발되었으며, 지금까지 3종류의 촉매 물질이 개발된 바 있다.