Использование отхода сахарной промышленности для очистки сточных вод

Н.С. Лупандина, Ж.А. Свергузова
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г.Шухова,
г. Белгород


«Нынешняя, полная чудес и противоречий, фаза прогресса»- писал основатель Римского клуба А. Печчеи, - «принеся человеку множество щедрых подарков, в то же время глубоко изменила всю нашу маленькую человеческую вселенную, поставила перед человеком невиданные доселе задачи и грозит ему неслыханными бедами»[1].

Проблема предотвращения отрицательных воздействий материально-производственной деятельности человечества на естественное окружение, ставшая одной из самых насущных проблем современности, является беспрецедентной в истории человеческого общества [1].

Одной из важнейших задач современной экологии является сохранение качества воды водных объектов. По данным статистических наблюдений состояние водных объектов ухудшается с каждым годом по многим показателям. При контакте отходов с биологически активной средой в нее мигрируют вещества различной природы, создающие реальную угрозу здоровью человека - ионы тяжелых металлов (ТМ), нефтепродукты, пестициды, СПАВ, элементы деструкции строительных материалов. Большую опасность для живых организмов представляют соединения ТМ, таких как свинец, кадмий, кобальт, медь, никель, хром. Включаясь в клеточные ферментативные системы, ТМ нарушают их функции [2]. Особую опасность для биологических объектов представляют соединения шестивалентного хрома, меди, никеля, содержащиеся в загрязненных сточных водах, сбрасываемых в гидросферные комплексы в больших количествах. ТМ являются опаснейшими загрязнителями поверхностных и грунтовых вод.

В литературе описано множество способов очистки сточных вод. Однако в современных сложных экономических условиях, когда у предприятий нет средств на высокозатратные технологии водоочистки, поиск альтернативных недорогих и эффективных способов очистки сточных вод является актуальным. Нами предложено для очистки сточных вод от ионов меди и никеля использовать термически модифицированный дефекат (ТД) – обожженный отход сахарной промышленности. При термической обработке дефеката при температуре 600 0 поверхность зерен покрываются частичками углерода и образуются микропоры (рисунок). Такая структура способствует возникновению сорбционных свойств поверхности дефеката. Размеры пор достаточны для проникновения в них молекул тяжелых металлов. Одним из основных достоинств дефеката является то, что он не содержит в своем составе химических элементов, которые при нормальных условиях могут растворяться и изменять состав очищаемой воды, т.е. загрязнять ее.

Так, на микрофотографиях (рис.) видно, что частицы ТД и углерода, отделенного с поверхности дефеката представляют собой объемные рыхлые конгломераты, имеющие выступы, трещины, каналы, что свидетельствует о сильной дефектности их поверхности.

Целью данной работы являлась оценка эффективности очистки медь - и никельсодержащих вод с помощью ТД.

а) х 1000 б) х 10000

Микроструктура термически модифицированного при 600 ºС дефеката (а) и углерода, отделенного от его поверхности (б)

Исследования проводили на модельных растворах, содержащих ионы Ni2+ в концентрации 10 мг/л и ионы Cu2+ в концентрации 15 мг/л в статических условиях. Результаты экспериментов показали, что при добавлении к модельным растворам, содержащих ионы Ni2+ и Cu2+ ТД фракции от 0,063 до 0,5 мкм в количестве 0,5г на 100 мл раствора, эффективность очистки через 15 минут перемешивания достигает 98 % по меди и 98,8 % по никелю.

Проведенные исследования свидетельствуют о перспективности применения ТД в качестве альтернативного сорбента при очистке сточных вод от тяжелых металлов.

Список литературы

1. Печчеи А. Человеческие качества / А. Печчеи. - М., 1985. - 312 с.

2. Областной доклад «О санитарно – эпидемиологической обстановке в Белгородской области в 2007 году» / Центр Госсанэпиднадзора в Белгородской области, Белгород, 2007. – 186 с.


Назад к списку