В ЮУрГУ предложили технологию очистки воды с помощью скорлупы грецкого ореха и косточек персика. Речь об очистке сточных вод от нефтяных загрязнений, значительную часть которых составляют отходы современного транспорта – дизельное топливо, бензин, отработанные смазки и машинные масла. Загрязнение воды нефтепродуктами является одной из проблем мирового масштаба, над которой размышляют учёные всей планеты.
Об этом речь идёт в статье старшего научного сотрудника кафедры «Градостроительство, инженерные сети и системы» ЮУрГУ, профессора Микласа Шольца, написанной совместно с коллегами из Арабских стран, в том числе из университета короля Халида.
Профессор Миклас Шольц — всемирно известный специалист в области очистки воды, редактор Водной энциклопедии, автор девяти учебников и имеет индекс Хирша 60 (международный выдающийся). Он также преподает в Великобритании, Швеции, Польше и ЮАР.
Новая работа опубликована в международном журнале PloS One, входящем в квартиль Q2 Scopus.
Углеродный сорбент (по сути, разновидность активированного угля) получают из косточек персика и скорлупы орехов.
«На самом деле активированный уголь производят из разного органического, а иногда и минерального сырья: скорлупы грецкого ореха, миндаля, фундука, кокосового ореха, ядра олив, кофейной скорлупы, косточки сливы, персика и абрикоса, вишни и винограда, мякоти сахарного тростника, бамбуковой и рисовой шелухи, зерна граната, – поясняет в статье профессор Шольц. – Однако соотношение материалов и способ превращения сырья в сорбент дают разные по качеству результаты».
В исследовании профессора Микласа Шольца и его коллег сорбент получался из персиковых косточек и скорлупы двумя методами – физическим и химическим.
В первом – физическом случае сырьё сначала высушивают при температуре 200оС, затем карбонизируют при температуре 600оС в присутствии инертного газа (например, аргона), потом очищают от примесей. В химическом случае для карбонизации используются реагенты, такие как соляная кислота, а дальше продукт при высоких температурах обрабатывается в печи.
Учёные пришли к выводу, что наибольшую жёсткость воды после очистки даёт сорбент из косточек персика, полученный физическим путём, а наименьшую жесткость воды – сорбент из скорлупы грецкого ореха, полученный химическим путём. При этом, чем ниже жесткость воды, тем ниже и степень адсорбции.
Использование сорбента из персика, полученного химическим путём, даёт при очистке воды наивысшее йодное число – 1230 мг/г, а йодное число, как известно, свидетельствует о наличии в воде нежелательных примесей-масел. Минимальное йодовое число – 1020 мг/г – имела вода, очищенная с помощью сорбента из грецкого ореха, полученная химическим методом обработки.
Кроме того, важен размер пор сорбента. Для сырья из персиковых косточек он составляет 22,08 мкм при химической активации и 20,42 мкм при физической активации, а для сырья из грецкого ореха – 22,74 мкм и 21,86 мкм соответственно.
Учёные планируют и далее изучать сорбенты, полученные из косточек персика и скорлупы грецкого ореха, делая акцент на кинетике и термодинамике процесса – ведь процесс очистки сточных вод от нефтепродуктов должен быть сам по себе максимально экологичным.