Физико-химический анализ формирования пористой структуры и эксплуатационных свойств термомодифицированных сорбентов для очистки сточных вод

Abstract

Введение: в статье поднята актуальная на сегодняшний день комплексная проблема загрязнения окружающей среды техногенными отходами и ее составляющая - поиск эффективных методов очистки сточных вод от нефти и продуктов ее переработки. Авторы предлагают использовать для ее решения перспективные сорбционные технологии. Номенклатура сорбционных материалов из года в год неуклонно расширяется, однако сдерживающими факторами их повсеместного внедрения служат высокая стоимость, не всегда оптимальные эксплуатационные характеристики, экологическая безопасность утилизации насыщенных поглотителей. В статье оценивается возможность использования сорбентов на основе растительных отходов для очистки сточных вод от нефтяного загрязнения. Четкое представление о физико-химических и механических свойствах исходных материалов служит необходимым условием определения рациональных путей их переработки. Термическое модифицирование сырья позволяет придать сорбентам эксплуатационные характеристики, требуемые применительно к конкретному типу загрязнителей. Цель работы заключалась в изучении влияния условий получения сорбентов на их способность очищать воду от нефтяного загрязнения. Материалы и методы исследований: сырьем для исследований служила подсолнечная лузга, подвергаемая карбонизации в бескислородных условиях. Использованы методы термического анализа, сканирующей электронной микроскопии, низкотемпературной адсорбции азота. Для оценки эксплуатационных свойств термомодифицированных сорбентов применялись весовые методы. Результаты исследований и их обсуждение: получена термограмма разложения лузги подсолнечной, дающая представление об особенностях процесса термического разложения растительных отходов в диапазоне 150-700 °С. Исследованы значения выхода, плавучести, нефте- и водопоглощения сорбентов, наработанных в интервале температур от 200 до 600 °С, определена величина их поверхности, особенности пористой структуры, позволяющие считать оптимальной карбонизацию при 300-400 °С. Выводы: пористая структура сорбентов оказывает непосредственное влияние на их эксплуатационные характеристики. Для эффективной очистки сточных вод от нефтяного загрязнения необходимы крупнопористые поглотители. Карбонизация растительного сырья приводит к увеличению сорбционной поверхности, ее гидрофобизации. Практическую значимость имеет оценка перспективы использования сорбентов на основе отходов для очистки сточных вод от различных типов загрязнителей.