Сорбционная способность сорбентов на основе отходов производств

Аннотация. В работе приведен литературный анализ сорбционной способности сорбентов на основе отходов производств.

Ключевые слова: сорбенты, ионы тяжелых металлов, сточные воды, сорбционный метод очистки.

В соответствии со справочником наилучших доступных технологий (НДТ) [1], содержащим обобщенную информацию о подходах и методах, применимых при очистке сточных вод на предприятиях, относящихся к областям применения НДТ, сорбционные методы очистки является наиболее экономически целесообразными и эффективными при очистки сточных вод от тяжелых металлов по сравнению с другими существующими методами.

Адсорбция представляет собой процесс поглощения загрязняющих веществ твердым материалом – сорбентом. Рынок сорбентов широк и разнообразен. Новым и быстроразвивающимся направлением в сфере разработки и создания сорбционных материалов является создание сорбентов из отходов производств: горно-обогатительных комбинатов, деревообрабатывающих производств, пищевой промышленности, что позволяет снизить нагрузку на окружающую среду, сэкономить природные ресурсы и решить проблему утилизации отходов.

Так, существуют множество исследований о сорбционных свойствах растительных отходов, таких как листья кукурузы, древесины, коры деревьев, стержень кукурузных початков и т. д. Растительные материалы обладают низкой стоимостью, доступностью, высокой селективностью к ионам тяжелых металлов, но при этом в неотработанном виде характеризуются низкой адсорбционной способностью, поэтому для повышения адсорбционных свойств данные отходы подвергаются модификации или комбинации с другими высокосорбционными материалами.

В работе [2] проводилось исследование сорбционной емкости опилок ели и тополя, являющихся отходами деревообрабатывающего производства, по отношению к ионам меди и цинка. Обработка данных отходов гидроксидом и карбонатом натрия позволила увеличить адсорбционную емкость сорбентов в 2,5 раз по отношению к ионам меди и в 15 раз – к ионам цинка.

В другом исследовании [3] изучалась эффективность адсорбции сорбентов на основе отходов растениеводства – лузги подсолнечника и гречихи, которые, после их модификации соляной, ортофосфорной кислотой и раствором гидроксида натрия, показали хорошую эффективность очистки модельных сточных вод, содержащие ионы меди и никеля. Так, по отношению к ионам меди эффективность сорбента на основе лузги подсолнечника составила 80 %, а по отношению к ионам никеля ‒ 63 %, тогда как эффективность адсорбции ионов меди сорбентом на основе гречихи составила 80 %.

В работе [4] проводились исследования по определению сорбционной эффективности сорбентов на основе отвалов ГОК и монтмориллонитовых глин по отношению к ионам тяжелых металлов в зависимости от температуры прокаливания. Так, эффективность очистки от ионов железа при температуре 400 °С составила 94,3 %, а при температуре 1000 °С – 98,6 %, от ионов кадмия 98 % при 800 °С.

Таким образом, проанализировав литературные данные по эффективности применения и разработки сорбентов на основе отходов производств, авторы показали необходимость продолжения работ в данном направлении.