Святченко А.В.

Аспирант, ассистент, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

АДСОРБЦИЯ ИОНОВ НИКЕЛЯ ТЕРМОМОДИФИЦИРОВАННЫМ ЛИСТОВЫМ КАШТАНОВЫМ ОПАДОМ

Аннотация
В последние годы внимание исследователей привлекают отходы промышленности и сельского хозяйства, которые можно использовать в качестве сорбционных материалов. Особую группу составляют лигноцеллюлозосодержащие компоненты древесной биомассы (листья, кора, хвоя, плоды и т.д.) и продукты переработки древесины (опилки, стружка, щепа и др.). Преимущества использования последних в качестве реагентов для очистки сточных вод включают простую технику, небольшую обработку, хорошую адсорбционную способность, селективную адсорбцию ионов тяжелых металлов, низкую стои-мость, бесплатную доступность и легкую регенерацию. Среди компонентов древесной биомассы привле-кают внимание листва, которая обладает высокой поверхностью и в условиях Российской Федерации ежегодно опадает, что облегчает ее сбор и использование.
Одними из наиболее токсичных загрязняющих веществ, попадающих в водные объекты со сточными водами промышленных предприятий, являются ионы никеля. Кратко приведены сведения о токсическом действии соединений никеля на живые организмы. В данной работе изучены сорбционные свойства листо-вого каштанового опада по отношению к ионам никеля в концентрации 20 мг/дм3. Максимальное значение сорбционной емкости ЛКО, термомодифицированного при температуре 250°C (ЛКО250), составляет 1,3 ммоль/г для ионов никеля. Обработкой полученной изотермы в рамках моделей сорбции Ленгмюра, Фрейндлиха, БЭТ, Дубинина-Радушкевича установлено, что процесс адсорбции наиболее точно описыва-ется моделью Ленгмюра (R2 = 0,9912). Вычисленная энергия Гиббса, равная -7,86 кДж/моль, свидетель-ствует о протекании самопроизвольной физической адсорбции ионов Ni2+ на поверхности ЛКО250.
PDF

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОАГУЛИРУЮЩЕЙ СУСПЕНЗИИ НА ЭМУЛЬСИЮ ЛИПИДНОГО КОНЦЕНТРАТА В ВОДЕ

Аннотация
Метод коагуляционной очистки широко используется для обработки стоков различного происхождения. Вещества-коагулянты нарушают коллоидные образования и способствовуют агрегации мелких частиц, что приводит к их осаждению и, как следствие, снижению содержания органических веществ и мутности раствора Наиболее широко применяются в этих целях коагулянты на основе железа и алюминия. Насекомое Hermetia illucens все чаще используется для получения химического сырья и ценных кормовых продуктов для выращивания сельскохозяйственной птицы и рыбы. В ходе производственных процессов образуются стоки, загрязненные биоразлагаемыми веществами, в том числе компонентами личиночного жира. В данной работе исследована возможность коагуляционной очистки жиросодержащих стоков производства липидного концентрата из личинок мухи Hermetia illucens коагулирующей суспензией, полученной из пыли электродуговых сталеплавильных печей, совместно с со-коагулянтом – карбонизованными при температуре 400°С листьями каштана, которые использовались для увеличения количества коагуляционных центров в системе.
PDF

ИССЛЕДОВАНИЕ АГРЕГАТИВНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ МОДЕЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА ЛИПИДНОГО КОНЦЕНТРАТА И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ОЧИСТКИ СОРБЦИОННЫМ СПОСОБОМ

Аннотация
В Белгородской области ведутся работы по созданию первого в России высокотехнологичного крупномасштабного производства липидного концентрата и животного белка из личинок мухи Черная львинка Hermetia illucens. Липидный концентрат хорошо эмульгируется в водопроводной воде, что говорит о присутствии в нем веществ, не принадлежащих к триглицеридам жирных кислот. Очевидно, в нем содержатся примеси соединений, присутствующих в личиночной биомассе – белковых соединений и продуктов их распада, фосфолипидов и др., которые могут играть роль поверхностно-активных веществ. В данной работе приведены результаты исследований возможности очистки жиросодержащих сточных вод при помощи сорбционного материала, полученного карбонизацией листового опада рода конского каштана (Aésculus hippocastanum L.). Установлено, что липидный концентрат легко эмульгируется, как в чистом виде, так и в присутствии лаурилсульфата натрия. Полученные эмульсии обладают высокой устойчивостью к разрушению. В процессе адсорбционной очистки модельной эмульсии установлено, что присутствие ПАВ в количестве 0,01 г/л улучшает показатели эффективности. Добавление 0,6 г материала позволяет достигнуть 92% очистки, а при добавлении 1,5 г эффективность составляет 98%. Аналогичные количества сорбента в чистой эмульсии позволяют достигнуть значений лишь в 35% и 88% соответственно. При добавлении к водной среде тонкодисперсных частиц неорганических веществ часто наблюдается суспензионный эффект, который проявляется в различии между значениями рН суспензии и фильтрата. Результаты исследований влияния количества добавляемого сорбента на изменения рН в сус-пензиях и фильтратах показали, что комплекс «липидная мицелла+сорбент» имеет положительный заряд, а в присутствии ПАВ заряд сохраняет положительное значение, но очень близок к нейтральному. Наблюдается приближение к изоэлектрической точке.
PDF

СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ЛИСТОВОГО ОПАДА ПЛАТАНА ПО ОТНОШЕНИЮ К КРАСИТЕЛЮ МЕТИЛЕНОВОМУ ГОЛУБОМУ

Аннотация
К одним широко распространённым и опасным загрязненным веществам, которые поступают в водные объекты со сточными водами, относятся красители. Для удаления красителей из водных сред применяют реагентное осаждение, ионный обмен, коагуляцию, флотацию и другие способы. Сорбционная очистка при этом является одной из наиболее эффективной. Авторами для извлечения из водных сред красителя «Метиленовый голубой» предложено использовать биомассу листьев платана. В работе исследован процесс адсорбции метиленового голубого биомассой листьев, установлена сорбционная емкость материала. Показано, что лучше всего процесс адсорбции описывается моделью Фрейндлиха с ко-эффициентом корреляции R2 = 0,9537.
PDF

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ МАСЛОСОДЕРЖАЩЕЙ ЭМУЛЬСИИ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Аннотация
Рассмотрен процесс очистки маслосодержащей эмульсии листовым каштановым опадом (ЛКО). Установлены факторы, влияющие на процесс очистки с приложением полного факторного эксперимента. Математическая модель, полученная при выполнении полного факторного эксперимента, имеет вид линейного уравнения. Итоги расчета сопоставимы с результатами эксперимента. Полученные данные позволяют вести процесс водоочистки при оптимальных значениях технологических параметров.
PDF

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ АРАХИСА В КАЧЕСТВЕ СОРБЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Аннотация
В работе изложены результаты исследования возможности использования отходов переработки арахиса в качестве сорбционного материала. Приведены литературные сведения об использовании многочисленных материалов в качестве сорбентов. Исследованы физико-химические и структурно-морфологически особенности скорлупы арахиса. В качестве объекта исследования был выбран краситель метиленовый голубой как широко известное и используемое вещество, а сорбционная емкость по метиленовому голубому является важной характеристикой промышленных сорбентов. Рассчитана адсорбционная емкость исследуемого материала, и построена изотерма адсорбции. Сорбционная емкость исходной скорлупы арахиса по метиленовому голубому составила 0,22 ммоль/г.
PDF