Новый способ очистки сточных вод разработали химики Белгородского госуниверситета

Исследования по разработке и получению нового сорбента, отвечающего мировым трендам экологизации, проведены в рамках НОЦ «Инновационные решения в АПК» в сотрудничестве с молодыми учеными Зуйтанского университета Вьетнама. Автором идеи является Ле Ван Тхуан, выпускник НИУ «БелГУ» и аспирантуры НИУ «БелГУ», кандидат технических наук, сейчас работающий в Зуйтанском университете.

В контексте мировой экологической проблемы нанесения ущерба среде сточными водами промышленных объектов ученые назвали самые распространенные загрязняющие вещества – это тяжёлые металлы и красители. Они отличаются высокой токсичностью, малой биоразлагаемостью и способностью к накоплению в живых организмах, что является причиной многих заболеваний.

Как правило, для очистки сточных вод от этих веществ используют сорбционный метод, предполагающий поглощение токсичных примесей особыми веществами-сорбентами. Тем самым предотвращается загрязнение и нанесение вреда среде. Заведующая кафедрой общей химии НИУ «БелГУ», доктор химических наук Ольга Лебедева отмечает, что сегодня в качестве сорбента широко используется активированный уголь различных видов, наиболее перспективным из которых эксперты признают сферический активированный углеродный сорбент. Он отличается высокой механической прочностью, высокой сыпучестью, стойкостью к истиранию и, соответственно, отсутствием пыления.

Вместе с тем современные способы его получения не только энергозатратны и соответственно дорогостоящи, но и пагубно влияют на экологическую ситуацию за счет использования ряда токсичных химических соединений, агрессивной кислоты.

При изготовлении углеродного сорбента по технологии, разработанной химиками НИУ «БелГУ», напротив, не образуются вызывающие загрязнение окружающей среды отходы, что подтверждает ее высокую экологичность и экономичность. Ле Ван Тхуан, объясняет прежде всего это тем, что в качестве растительного сырья при производстве сорбента используются высушенные плоды и косточки фруктов из сельскохозяйственных отходов, имеющие шаровидную, яйцевидную, почковидную, овальную или цилиндрическую форму диаметром 2-10 мм.

– В ходе экспериментальных испытаний опытных образцов мы установили, что эффективность поглощения вредных веществ составляет от 92,8% до 99,8% против 50,3 – 62,2% у сорбента, произведенного без использования специального вещества – активатора, – комментирует Ле Ван Тхуан.

В результате процесса активации с участием растворимых солей угольной кислоты, высушивания и карбонизации ученым удалось получить сферические гранулы сорбента со средним диаметром в 5 мм и высокой пористой структурой внешней поверхности. Сорбент отличается от используемых аналогов высокой удельной поверхностью и суммарным объемом пор примерно в 3 раза больше чем у сорбента, получаемого без применения активатора.

– Это означает, что полученные по предложенному способу образцы имеют не только высокую сорбционную способность по отношению к красителям и тяжёлым металлам, но еще и дополнительное преимущество – устойчивую сферическую форму, – резюмирует Ольга Евгеньевна.