Получение углеродных бактерицидных сорбентов из отходов древесностружечных плит

Авторы

Выпуск

2021, 2

Ключевые слова

бактерицидные свойства, катализаторы, каталитический пиролиз, отходы древесностружечных плит, углеродные сорбенты

Аннотация

Представлены результаты исследований по утилизации многотоннажных композиционных полимерных отходов – древесностружечных плит , методом каталитического низкотемпературного пиролиза с получением углеродных мате - риалов . В качестве катализаторов использовали соли меди и ни- келя . Исследовано влияние температуры , массового соотноше - ния «отход : ионы металлов » на выход и свойства карбонизата . Установлено , что при проведении пиролиза при температуре 600 °С в течение 30 мин в присутствии катализаторов форми - руются углеродные материалы , обладающие развитой пористой структурой и высокой сорбционной активностью по красителю метиленовому синему и йоду . Показано , что металлы , катализи - рующие процессы пиролиза , встраиваются в структуру форми - рующегося сорбента . Проведенные исследования по обработке речной биологи - чески активной воды показали высокую бактерицидную спо- собность полученных образцов сорбентов . Разработанный спо- соб каталитического пиролиза отходов позволил получить бак- терицидные углеродные сорбенты , которые могут быть исполь - зованы для глубокой доочистки и обеззараживания биологиче - ски очищенных сточных вод. Глушанкова Ирина Самуиловна – доктор технических наук , профессор кафедры «Охра - на окружающей среды »; Комбарова Мария Михайловна – ведущий инженер , ученый секре - тарь кафедры «Охрана окружающей среды »; Атанова Анна Сергеевна – аспирант кафедры «Охрана окружающей среды », e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript., ФГАОУ ВО «Пермский нацио - нальный исследовательский политехнический университет », г. Пермь , Россия . ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ И ПРАКТИКИ . 8 Полимерные композиционные материалы – древесностружечные пли- ты (ДСтП ) – обладают комплексом уникальных свойств (высокой прочно - стью , твердостью , легкостью обработки ), благодаря чему материалы нахо - дят широкое применение в различных областях техники , строительной отрасли , мебельной промышленности и др. За период 2019–2020 гг. произведено более 10 млн м3 плит из древе - сины , опилок и прочего древесного сырья [1]. Изделия на основе ДСтП изготавливают методом компрессионного прессования при нагревании древесных опилок совместно со связующим компонентом . К наиболее распространенным связующим относятся кар- бамидоформальдегидные и фенолформальдегидные смолы , которые при остывании затвердевают , благодаря чему материалы приобретают специ - фические физико -химические и эксплуатационные свойства : высокую прочность , влагонепроницаемость , устойчивость к истиранию и агрессив - ным средам . Постепенное увеличение областей применения материалов на основе ДСтП и расширяющийся спектр изделий неизбежно приводят к росту формирования отходов . В настоящее время в России наиболее распространенным способом утилизации полимерных отходов на основе ДСтП остается размещение их на полигонах твердых коммунальных отходов (ТКО ), где протекают дли- тельные процессы биохимического , химического и фотолитического раз- ложений отходов , сопровождающиеся эмиссиями формальдегида , фенола , ацетона и прочих опасных веществ в объекты окружающей среды [2]. Актуальным направлением комплексной переработки многотоннаж - ных отходов ДСтП являются термические методы утилизации (сжигание или пиролиз ). Сжигание отходов , содержащих фенолформальдегидные смолы , сопровождается образованием токсичных продуктов неполного окисления древесины и связующих веществ (фенолов , формальдегидов , диоксинов , метилового спирта , ацетона и пр.) Более экологичным и энергоэффективным методом переработки от- ходов ДСтП является низкотемпературный пиролиз без доступа воздуха и других газов . Процесс сопровождается термодеструкцией отходов с обра - зованием пиролизных газов и твердого углеродистого остатка – карбони - зата. Часть пиролизных газов при охлаждении способна конденсироваться с образованием топливной фазы . Неконденсируемые пиролизные газы со- держат метан , водород , СО, обладают достаточно высокой теплотворной способностью и могут быть использованы для обогрева печи пиролиза [3]. Твердый углеродистый остаток может обладать , в зависимости от ус- ловий проведения пиролиза перерабатываемого отхода , адсорбционными свойствами или служить сырьем для получения активированных углей . Известно , что одним из способов управления процессом пиролиза твердых и жидких углеводородов является введение в систему катализато - ров, действие которых позволяет понизить температуру пиролиза , изменить качественный и количественный состав продуктов и, соответственно , выход пиролизных газов , придать карбонизату специфические свойства [4]. В качестве катализаторов процесса пиролиза полимеров известны эф- фективные технологии с применением каталитических добавок на основе переходных металлов подгруппы железа , импрегнированных в матрицу носителя [5]

Как цитировать статью

Глушанкова И. С., Комбарова М. М., Атанова А. С. Получение углеродных бактерицидных сорбентов из отходов древесностружечных плит // Вопросы современной науки и практики. — 2021. — № 2(80). — С. 007-015.

Скачать PDF

(Количество скачиваний:18)

Скачать XML

DOI:

10.17277/voprosy.2021.02.pp.007-015

Страницы:

007-015

Просмотров:

27