ISSN 1995-4301(печатной версии)
ISSN 2618-8406
(электронной версии)
Актуальные выпуски:
Обзор краткого содержания статей
|
Выбор параметров просмотраВыбраны статьи автора: И. С. Глушанкова
2018 г., № 3 |
||||
Способ переработки лигнинсодержащих отходов целлюлозно-бумажной промышленности с получением сорбентов для очистки сточных вод |
||||
| Я. И. Вайсман, И. С. Глушанкова, Е. С. Ширинкина, С. Ф. Давлетова |
||||
| Наиболее экологически опасным объектом на целлюлозно-бумажных предприятиях является производство целлюлозы, которое сопровождается образованием жидких отходов – отработанных щёлоков, содержащих лигносульфонаты, утилизация которых является сложной технологической проблемой. Несмотря на возможность применения жидких лигносульфонатов в качестве поверхностно-активных веществ, реагентов для приготовления буровых растворов, связующего в производстве древесно-стружечных, древесноволокнистых плит, масштабы их использования ограничены, что связано с непостоянством состава и структуры отходов. Лигносульфонаты практически не подвергаются биологической деструкции, и размещение их на полигонах захоронения приводит к длительным негативным воздействиям на объекты окружающей среды, сжигание отходов сопровождается эмиссиями токсичных веществ и требует значительных затрат на технологии очистки отходящих газов. Одним из направлений переработки лигносульфонатов является их термическая деструкция с получением углеродных сорбентов, что позволяет не только утилизировать отходы, но и получить дешёвые сорбционные материалы для очистки сточных вод и газовых выбросов. В работе представлены результаты исследования процессов термохимического пиролиза лигносульфонатов, образующихся при получении целлюлозы из щепы берёзы, с получением углеродных сорбентов, установлены основные факторы, влияющие на выход сорбента, его физико-химические и сорбционные свойства: температура пиролиза, длительность обработки, соотношение лигносульфонат : гидроксид калия. Установлено, что полученные образцы сорбентов обладают высокой удельной поверхностью (720–1080 м 2 /г) и сорбционной активностью, по техническим характеристикам, параметрам пористой структуры не уступают активному углю марки АГ-3, широко используемому для очистки сточных вод. Особенностью углеродных сорбентов из лигносульфонатов является повышенная анионообменная способность. Обоснована возможность использования сорбентов для очистки сточных вод, содержащих бихромат - ионы. Статическая сорбционная ёмкость по Cr(VI) составила 49,0 мг/г. | ||||
| Ключевые слова: лигносульфонаты, углеродные сорбенты, пористая структура, сорбционная активность, ионообменная ёмкость, ионы хрома Cr(VI) |
||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-093-099 | ||||
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.  |
||||
|
2018 г., № 3 |
||||
Модифицированные сорбенты на основе шлама содового производства для извлечения ионов тяжёлых металлов из водных растворов и сточных вод |
||||
| И. С. Глушанкова, Е. В. Калинина, Е. Н. Демина |
||||
| Очистка промышленных и поверхностных сточных вод от ионов тяжёлых металлов (ИТМ) до нормативных требований к сбросу очищенных сточных вод в природные водоёмы является одной из сложных экологических и технологических проблем. Для глубокой очистки сточных вод от ИТМ наиболее перспективно использование дешёвых сорбентов, полученных из отходов производства. Одним из многотоннажных отходов технологии неорганических веществ является шлам, образующийся при получении кальцинированной соды аммиачным методом Сольве. В настоящее время шламы складируются в шламонакопителях и являются длительным источником загрязнения объектов окружающей среды. Научные разработки по утилизации шламов с получением строительных материалов и др. не нашли широкого практического использования, что связано с неоднородностью гранулометрического и химического состава отходов. Проведённый рентгенофазовый анализ и исследования физико-химических и химических свойств образцов отходов показал, что его основными компонентами являются карбонат кальция (кальцит) и гидроксид кальция (портландит). Известно, что природный карбонат кальция (известняк, доломит) способен к извлечению ИТМ из водных растворов с образованием менее растворимых основных солей, карбонатов, и гидроксокарбонатов ТМ. Установлено, что образцы шлама обладают высокой сорбционной активностью при извлечении ионов меди(II) и цинка из низко концентрированных растворов (сорбционная ёмкость из растворов с концентрацией ИТМ 50 мг/дм3 по ионам меди составляет 35,0 мг/г, сорбционная ёмкость по ионам цинка – 40 мг/г). Для повышения эксплуатационных свойств образцов шлама разработан способ его модификации с получением гранулированного сорбента, заключающийся в обработке отхода силикатом натрия. Исследовано влияние дозы силиката натрия в составе сорбента на механическую прочность и сорбционные свойства полученных образцов. Установлено, что введение 8,6% SiO2 в шлам приводит к повышению механической прочности на истирание с 50 до 80%, и не оказывает значительного влияния на сорбционную активность материала. Выявлены кинетические и сорбционные закономерности извлечения ионов меди(II) и цинка на модифицированных сорбентах. На основании анализа полученных изотерм адсорбции определены константы адсорбционного равновесия и максимальные величины адсорбции (Amax(Cu2+) = 50,8 мг/г; Amax(Zn2+) = 97,1 мг/г). Полученные сорбционные материалы можно рекомендовать для очистки поверхностных и сточных вод от ИТМ. | ||||
| Ключевые слова: ионы тяжёлых металлов, шлам содового производства, карбонат кальция, сорбенты, сорбционная ёмкость |
||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-100-108 | ||||
| Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. |
||||
|
2018 г., № 3 |
||||
Получение экологически безопасных строительных материалов на основе отработанного формовочного песка сталелитейного производства |
||||
| Я. И. Вайсман, К. Г. Пугин, Л. В. Рудакова, И. С. Глушанкова, К. Ю. Тюрюханов |
||||
| Объектом исследования выступал отработанный формовочный песок одного из типичных сталелитейных предприятий. Оценка эмиссии загрязняющих веществ из состава отработанного формовочного песка показала их низкую эмиссионную и биологическую активность, что позволило разработать технологию его утилизации с получением экологически безопасного строительного материала. Проведённые исследования физико-механических свойств отработанного формовочного песка показали, что он пригоден для использования в качестве минерального заполнителя при производстве асфальтобетонных смесей. Исследования образцов асфальтобетона в составе, которого в качестве мелкого минерального заполнителя использован отработанный формовочный песок, показали, что он удовлетворяет требованиям ГОСТ 9128-2013. Физико-механические показатели асфальтобетонной смеси соответствуют асфальтобетону типа Б I марки. Предлагаемая технология утилизации возможна без значительных капитальных вложений на большинстве сталелитейных предприятий. Реализация данной технологии позволит снизить техногенную нагрузку на окружающую среду в местах размещения сталелитейных предприятий. | ||||
| Ключевые слова: формовочный песок, утилизация, асфальтобетон, отходы производства, строительные материалы |
||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2018-3-109-115 | ||||
| Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. |
||||
|
2018 г., № 2 |
||||
Модификация шламов содового производства для получения нефтяных сорбентов |
||||
| Е. В. Калинина, И. С. Глушанкова, Л. В. Рудакова |
||||
| В настоящее время объём накопленных шламов содового производства составляет более 50 млн т, в связи с чем актуальным является вопрос их утилизации. В работе представлены результаты исследований по получению нефтяных сорбентов на основе шламов содового производства, основным компонентом которого является карбонат кальция. Реагентная модификация шламов содового производства позволяет получить материалы, обладающие сорбционной активностью к нефти и нефтепродуктам. Установлено, что нефтеёмкость образцов исходных шламов содового производства составляет по бензину 0,95; по моторному маслу – 0,9; по нефти – 0,75 г/г. Реагентная обработка шламов содового производства метилсиликонатом натрия или метилсиликонатом калия, увеличивает нефтеёмкость по бензину на 30%; по моторному маслу – на 80%; по нефти – на 73%. Полученные сорбенты могут быть использованы для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов с твёрдых поверхностей. Для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов с поверхности водных объектов могут быть рекомендованы шламы содового производства фракции менее 0,1 мм, полученные модификацией метилсиликонатом натрия или метилсиликонатом калия с рабочей дозой действующего вещества 1,5–1,8% мас. и нагреванием до температуры 90 оС. С использованием результатов данных исследований могут быть решены две природоохранные задачи: получены новые нефтяные сорбенты и предложен способ утилизации шламов содового производства. Стоимость нефтяных сорбентов на основе отходов будет невысокой, за счёт нулевой стоимости исходного сырья – отходов содового производства. | ||||
| Ключевые слова: нефтепродукты, нефтеёмкость, карбонат кальция, метилсиликонат натрия, метилсиликонат калия |
||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-079-086 | ||||
| Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. |
||||
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
|
||||||||
