В Южноуральском государственном университете предложили технологию биоочистки воды, использующую скорлупу грецкого ореха и косточки персика. Эта методика направлена на очищение сточных вод от нефтяных загрязнений, которые в значительной степени обусловлены отходами современного транспорта, такими как дизельное топливо, бензин, отработанные смазочные жидкости и масла. Загрязнение водоемов нефтепродуктами представляет собой одну из глобальных проблем, над которой работают учёные по всему миру.
В статье, подготовленной старшим научным сотрудником кафедры «Градостроительство, инженерные сети и системы» ЮУрГУ, профессором Микласом Шольцем, совместно с коллегами из арабских стран, включая университет короля Халида, обсуждаются вопросы прогрессивной очистки воды.
Профессор Миклас Шольц — признанный во всем мире эксперт в области водоочистки, редактор Водной энциклопедии, автор девяти учебников и обладатель международного индекса Хирша 60. Он также ведет преподавательскую деятельность в Великобритании, Швеции, Польше и ЮАР.
В международном журнале PloS One, который относится к квартилю Q2 в Scopus, опубликована новая работа.
Углеродный сорбент, который представляет собой разновидность активированного угля, изготавливают из персиковых косточек и ореховых скорлуп.
“На самом деле активированный уголь изготавливают из различных органических, а иногда и минеральных материалов, таких как скорлупа грецких орехов, миндаля, фундука, кокосов, ядра олив, кофейная оболочка, косточки слив, персиков, абрикосов, вишни и винограда, мякоть сахарного тростника, бамбуковая и рисовая шелуха, зерна граната, – поясняет профессор Шольц в своей статье. – При этом комбинация используемых материалов и метод их преобразования в сорбент приводит к различиям в качестве конечного продукта”.
В исследовании, проведенном профессором Микласом Шольцем и его командой, сорбент был получен из персиковых косточек и скорлупы с использованием двух методов: физического и химического.
В первом, физическом, варианте сырьё сначала сушится при температуре 200 °C, затем подвергается карбонизации при 600 °C в атмосфере инертного газа (например, аргона), после чего очищается от примесей. Во втором, химическом, варианте для карбонизации применяются реагенты, такие как соляная кислота, и далее полученный продукт обрабатывается в печи при высоких температурах.
Исследования показали, что наибольшую жесткость воды после очистки обеспечивает сорбент, полученный физическим методом из косточек персика, в то время как наименьшую жесткость демонстрирует сорбент, изготовленный химическим способом из скорлупы грецкого ореха. Кроме того, наблюдается, что с уменьшением жесткости воды снижается и уровень адсорбции.
Применение сорбента, полученного из персика химическим способом, обеспечивает наивысшее йодное число при очистке воды – 1230 мг/г. Как известно, йодное число указывает на присутствие нежелательных масляных примесей в воде. В то же время, вода, очищенная с использованием сорбента из грецкого ореха, полученного аналогичным химическим методом, имеет минимальное йодное число – 1020 мг/г.
Также имеет значение размер пор сорбента. Для сырья, полученного из персиковых косточек, он составляет 22,08 мкм при химической активации и 20,42 мкм при физической активации. В случае сырья из грецкого ореха размеры пор равны 22,74 мкм и 21,86 мкм соответственно.
Учёные намерены продолжить исследования сорбентов, изготовленных из персиковых косточек и скорлупы грецкого ореха, сосредоточив внимание на кинетике и термодинамике данного процесса. Важно, чтобы очистка сточных вод от нефтепродуктов была максимально экологичной.
Источник и фото: ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)».