Экология/4

Экология/4. Промышленная экология и медицина труда

д.т.н. Свергузова С.В; к.т.н Сапронова Ж.А; асп. Фетисов Р.О.

Белгородский государственный технологический университет

им. В.Г. Шухова, Россия

Сатурационный осадок в качестве сорбционного материала

Вода необходима для существования и развития жизни. Эту общеизвестную истину афористически выразил швейцарский ученный Дюбуа: «вода – это жизнь, а жизнь – это вода». Не случайно люди всегда старались селиться вблизи водоисточников. Водные ресурсы наряду с земельными являются критически важными для цивилизации, т.к система обеспечения жизни человека построена на «мокрых», т.е использующих воду технологиях. Как бы ни называли современное общество – постиндустриальным, информационным, постмодернистским, но его основой служат не промышленные предприятия или информационные сети, а производство продовольствия, которое немыслимо без воды, как и жизнь самого человека [1].

Обострение дефицита пресной воды стало одним из главных сюжетов в сценариях будущего. Еще в 2003г. в послании по случаю Всемирного дня окружающей среды Генеральный секретарь ООН напомнил: «Два миллиарда человек отчаянно нуждаются в пресной воде» [1]. С тех пор проблема нехватки качественной пресной воды только обострилась. Причиной уменьшения запасов качественной пресной воды является сброс в водные объекты предприятиями загрязненных сточных вод, содержащих различные загрязняющие вещества, в том числе и токсичные для живых организмов. Проблему загрязнения водных объектов можно рассмотреть на примере Белгородской области (Россия) [2]. Так, например, в 2012 г. на нужды области из природных источников забрано 320,68 млн. м³ воды, сброшено сточных вод 124,09 млн. м³, из них загрязненных 72,33 млн. м³ или 58,3 %.

Следствием сброса в водные объекты загрязняющих сточных вод является ухудшение качества воды источников водоснабжения, что хорошо видно из табл. 1 [3]. В этой связи разработка недорогих и эффективных способов очистки вод является актуальной.

Таблица 1 – Удельный вес неудовлетворительных результатов исследований воды по санитарно-химическим показателям за 2007 – 2011 годы по Белгородской области.

	Санитарно-химические показатели
	2007		2008		2009		2010		2011
	Всего проб	% не-уд	Всего проб	% не-уд	Всего проб	% не-уд	Всего проб	% не-уд	Всего проб	% не-уд
Вода водопроводная всего	6954	16,0	8038	19,9	7314	26	7137	27,4	7763	28,1
Источники централизован-ного водоснабжения	1731	32,2	1631	45,4	1863	44,5	1933	45,5	2099	45,8
Коммунальные водопрово-ды	3448	12,8	4489	12,8	3472	18,9	3361	20,3	3541	21,5
Ведомственные водопро-воды	3506	19,2	3549	28,9	3842	32,4	3776	33,6	4222	33,7
Разводящая сеть водопр-оводов	4556	9,9	5592	10,1	4427	14,6	4146	15,9	4362	17,1
Источники децентрализо-ванного водоснабжения	311	46,6	285	48,8	188	45,7	256	32	320	57,5

Нами для очистки сточных вод от СПАВ предложено использовать модифицированный твердых отход производства сахара – сатурационный осадок (ТМСО) в качестве углеродсодержащего сорбционного материала.

Сатурационный осадок образуется при производстве сахара из свеклы на стадии очистки диффузионного сока известью и диоксидом углерода от

Таблица 2 – Ситовой анализ сатурационного осадка

Размер ячейки, мм	2	1,4	1	0,63	0,315	0,25	0,1	0,08	0,063	<0,063
Остаток на сите, %	4,8	7,8	12,8	21,2	23,2	14,2	0,2	0,4	3,7	12,0

массой частиц 2-40 мкм. Сатурационный осадок на 87,1 % состоит из СаСО₃, который образуется в результате реакции:

Са(ОН)₂ + СО₂ → СаСО₃ + Н₂О

К вспомогательным операциям относится получение извести, известкового молока, сатурационных газов – оксида углерода (IV) и сульфитационного газа – оксида серы (IV), прессование и сушка [4].

При термической модификации сатурационного осадка происходит разложение остатков органических веществ, содержащихся в исходном сатурационном осадке, куда они поступают в процессе переработки свеклы. В результате термообработки образуется углеродсодержащий сорбционный материал, в котором частицы СаСО₃ покрыты слоем углерода.

Полученный сорбционный материал (ТМСО) использовался для очистки СПАВ-загрязненных водных сред. Поскольку при добавлении ТМСО к модельным или сточным водам образуются тонкодисперсные системы, представляло интерес исследовать сорбционные свойства ТМСО. Исследования, проведенные в статических условиях на модельных растворах лаурилсульфата натрия (ЛСН), показали (рис. 2), что при исходной

Рис. 2 - Эффективности очистки модельных сточных вод, содержащих ЛСН с концентрацией ▲ – 25,мг/дм³; ■ – 50мг/дм³.

концентрации ЛСН, равной 25 и 50 мг/дм³ эффективность очистки может достигать 86,5 %. Расход ТМСО при этом составляет 40 г/дм³, длительность перемешивания ТМСО с раствором 15 мин.

Таким образом, предлагаемый нами ТМСО является эффективным и не дорогим сорбционным материалом.

Литература:

1. Данилов-Данильян В.И. Потребление воды: экологический, экономический, социальный и политические аспекты / В.И. Данилов-Данильян, К.С. Лосев // - Москва, Российская академия наук институт водных проблем, 2006.

2. Государственный доклад «Об экологической ситуации в Белгородской обсласти в 2012 году».

3. Областной доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Белградской области в 2011 году».

4. Сапронов, А.Р. Технология сахарного производства / А.Р.Сапронов. – М.: Колос, 1998. – 495 с.