2021-1

VSNiP

Problems of Contemporary Science and Practice. Vernadsky University

Вопросы современной науки и практики. Университет имени В.И. Вернадского

2541-853X 1990-9047

ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет»

10.17277/voprosy.2021.01.pp.060-068

12491

Version of Record

Purification of Industrial Waste Water from Copper Ions Using Ash Waste

Очистка сточных вод промышленных предприятий от ионов меди золой отходов потребления

Nikolaeva

L. A.

Adzhigitova

A. A.

galvanic production heavy metal ions organic waste consumption waste sorption material wastewater

гальваническое производство ионы тя- желых металлов органические отходы отходы потребления сорбционный материал сточные воды

2021

1 квартал 2021 года

1 1

2021

, , L. A. Nikolaeva, A. A. Adzhigitova

Показана необходимость исследований орга- нических отходов в качестве вторичного энергетического ресурса для котла -утилизатора с дальнейшим использованием получен - ной золы для адсорбции ионов тяжелых металлов . Рассмотрена адсорбционная очистка сточных вод от ионов меди золой орга- нических отходов . Определены химический состав и технологические харак - теристики органической биомассы , характеристики котла и ток- сичность образовавшейся золы . Получен химический состав золы . Построены изотерма адсорбции в статических и выходная кривая адсорбции в динамических условиях катионов меди зо- лой органических отходов . Представлена технологическая схема очистки сточных вод гальванического производства . Сделан вывод о том, что приме - нение адсорбционного метода позволяет обеспечить высокую степень очистки сточной воды и возможность ее повторного использования для технологических нужд предприятия . В последние годы в большинстве развитых стран особое внимание уделяется утилизации органической фракции городских отходов . Пище - вые отходы составляют значительную долю органического материала Николаева Лариса Андреевна – доктор технических наук , доцент , профессор кафедры «Технология воды и топлива »; Аджигитова Айгуль Айдаровна – аспирант кафедры «Тех- нология воды и топлива », e-mail: aigul-83@mail.ru, ФГБОУ ВО «Казанский государствен - ный энергетический университет », г. Казань , Россия . УНИВЕРСИТЕТ им. В.И. ВЕРНАДСКОГО . №1(79). 2021. 61 (около 40 %), содержащегося в муниципальных отходах , которые образу - ются в жилом секторе , больницах , учебных и дошкольных заведениях , на объектах общественного питания и торговли [1]. В «Стратегии развития промышленности по обработке , утилизации и обезвреживанию отходов производства и потребления на период до 2030 го- да» (распоряжение Правительства РФ от 25 января 2018 г. № 84-р) отмече - но, что несанкционированное размещение отходов , в том числе пищевых , на полигонах коммунальных и промышленных отходов существенно уве- личивает экологическую и санитарно -эпидемиологическую опасность тер- риторий в зоне расположения данных объектов . Данная опасность вызвана неконтролируемыми аэробными и анаэробными процессами при биологи - ческом разложении органических веществ , сопровождаемом выделением в окружающую среду токсичных соединений и парниковых газов . Повсеместно возникающие стихийные свалки таких отходов создают высокий уровень негативного воздействия на компоненты природной среды в результате загрязнения почв и грунтовых вод патогенной микро - флорой , органическими , азотосодержащими веществами и тяжелыми ме- таллами . Некоторые исследования последних десяти лет показали , что содер - жащиеся в продуктах растительного происхождения (злаках , овощах , фруктах , ягодах , водорослях , мхах , грибах , древесных опилках , коре де- ревьев , пшеничных отрубях , льняном волокне и др.) пищевые волокна , как нерастворимые (целлюлоза , хитин ), так и растворимые (пектины , инулин ), способны эффективно связывать ионы тяжелых металлов [2 – 4]. Данное обстоятельство побуждает к разработке сорбционных методов очистки водных сред различной природы с применением полисахаридных биопо - лимеров [5]. Сегодня большое количество отходов органического происхождения образуется не только на стадии производства , но и на стадии реализации пищевых продуктов . На рынках , в магазинах , компаниях по доставке про- дуктов питания ежемесячно образуются тонны отходов из продуктов , по- терявших потребительские свойства . Такие отходы , как правило , вывозят - ся на свалки и полигоны что, естественно , сопровождается как экологиче - ским ухудшением окружающей среды , так и существенными экономиче - скими потерями от упущенных возможностей переработки вторичных ма- териальных ресурсов , извлекаемых из отходов [1]. Дилерская компания ООО «Глобал Групп » специализируется на дос- тавке продуктов питания в столовые , кафе , рестораны и другие предпри - ятия общественного питания . Это, как правило , продукты , которые ис- пользуются в приготовлении пищи для посетителей . В процессе деятель - ности компании ежемесячно образуется около 25 тонн отходов органиче - ского происхождения – продукты , потерявшие товарный вид и потреби - тельские качества (поврежденные микроорганизмами ). Анализ состава отходов ООО «Глобал Групп » показал , что основную массу отходов (92,5 %) составляют зелень , овощи и фрукты (табл . 1). Дан- ный материал называют органической биомассой

1. Solomin I.A. [Organization of the management system for municipal organic waste], Prirodoobustroystvo [Environmental management], 2019, no. 2, pp. 60-65. (In Russ., abstract in Eng.)

2. Nikiforova T.Ye., Kozlov V.A., Bagrovskaya N.A., Rodionova M.V. [Sorption properties of enzymatically modified flax fiber], Zhurnal prikladnoy khimii [Journal of Applied Chemistry], 2007, vol. 80, no. 2, pp. 236-241. (In Russ., abstract in Eng.)

3. Stavitskaya S.S., Mironyuk T.I., Kartel' N.T., Strelko V.V. [Sorption properties of “food fibers” in secondary products of processing plant raw materials], Zhurnal prikladnoy khimii [Journal of Applied Chemistry], 2001, vol. 74, no. 4, pp. 575-578. (In Russ., abstract in Eng.)

4. Wong K.K., Lee C.K., Low K.S., Haron M.J. Removal of Cu and Pb by Tartaric Acid Modified Rise Hask from Aqueous Solutions, Chemosphere, 2003, vol. 50, no. 1, pp. 23-28.

5. Nikiforova T.Ye., Kozlov V.A., Modina Ye.A. [Solvation-coordination mechanism of sorption of heavy metal ions by cellulose-containing sorbent from aqueous media], Khimiya rastitel'nogo syr'ya [Chemistry of vegetable raw materials], 2010, no. 4, pp. 23-30. (In Russ.)

6. Os'mak A.A., Serogin A.A. [Vegetable biomass as organic fuel], Vostochno- Yevropeyskiy zhurnal peredovykh tekhnologiy [Eastern European Journal of Advanced Technologies], 2014, vol. 2, no. 8 (68), pp. 57-61. (In Russ., abstract in Eng.)

7. Minligulova G.A., Shaykhiyev I.G. [Research of wastewater treatment containing heavy metal ions by wastewaters of petrochemical industries], Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta [Bulletin of Kazan Technological University], 2011, no. 6, pp. 166-171. (In Russ., abstract in Eng.)

8. Lupeyko T.G., Bayan Ye.M., Gorbunov M.O. [Study of technogenic carbonate- containing waste for purification of aqueous solutions from nickel (II) ions], Zhurnal prikladnoy khimii [Journal of Applied Chemistry], 2004, vol. 77, no. 1, pp. 87-91. (In Russ., abstract in Eng.)

9. Mur D.V., Ramamurti S., Sayeta Yu.Ye. [Ed.] Tyazhelyye metally v prirodnykh vodakh: Kontrol' i otsenka vliyaniya [Heavy metals in natural waters: Control and assessment of the impact], Moscow: Mir, 1987, 285 p. (In Russ.)

1. Соломин, И. А. Организация системы управления муниципальными орга- ническими отходами / И. А. Соломин // Природообустройство. – 2019. – № 2. – С. 60 – 65.

2. Сорбционные свойства ферментативно модифицированного льняного во- локна / Т. Е. Никифорова, В. А. Козлов, Н. А. Багровская, М. В. Родионова // Журнал прикладной химии. – 2007. – Т. 80, № 2. – С. 236 – 241.

3. Сорбционные свойства «пищевых волокон» во вторичных продуктах пе- реработки растительного сырья / С. С. Ставицкая, Т. И. Миронюк, Н. Т. Картель, В. В. Стрелко // Журнал прикладной химии. – 2001. – Т. 74, № 4. – С. 575 – 578.

4. Removal of Cu and Pb by Tartaric Acid Modified Rise Hask from Aqueous Solutions / K. K. Wong, C. K. Lee, K. S. Low, M. J. Haron // Chemosphere. – 2003. – Vol. 50, No. 1. – P. 23 – 28.

5. Никифорова, Т. Е. Сольватационно-координационный механизм сорбции ионов тяжелых металлов целлюлозосодержащим сорбентом из водных сред / Т. Е. Никифорова, В. А. Козлов, Е. А. Модина // Химия растительного сырья. –

2010. – № 4. – С. 23 – 30.

6. Осьмак, А. А. Растительная биомасса как органическое топливо / А. А. Осьмак, А. А. Серёгин // Восточно-Европейский журнал передовых техно- логий. – 2014. – Т. 2, № 8 (68). – С. 57 – 61.

7. Минлигулова, Г. А. Исследование очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, стоками нефтехимических производств / Г. А. Минлигулова, И. Г. Шайхиев // Вестник Казанского технологического университета. – 2011. – № 6. – С. 166 – 171.

8. Лупейко, Т. Г. Исследование техногенного карбонатосодержащего отхода для очистки водных растворов от ионов никеля (II) / Т. Г. Лупейко, Е. М. Баян, М. О. Горбунов // Журнал прикладной химии. – 2004. – Т. 77, № 1. – С. 87 – 91.

9. Мур, Д. В. Тяжелые металлы в природных водах: Контроль и оценка влия- ния / Д. В. Мур, С. Рамамурти ; пер. с англ. Д. В. Гричука и др.; под ред. Ю. Е. Саета. – М. : Мир, 1987. – 285 с.