Сорбент из твёрдого остатка пиролиза изношенных шин для комплексной очистки городских сточных вод

Аннотация

Статья посвящена разработке и исследованию возможности применения сорбента из твёрдого остатка пиролиза изношенных шин для комплексной очистки городских сточных вод. Авторы предлагают трёхступенчатую обработку углеродного материала, полученного в результате пиролиза, для формирования на поверхности функциональных групп, обеспечивающих эффективную сорбцию загрязняющих веществ. Исследования проводились на городских сточных водах, поступающих в коллектор городских очистных станций. Экспериментально установлено, что при pH 7 полученный сорбент демонстрирует высокую эффективность очистки городских сточных вод от нитратов (57 %), ионов аммония (53.9 %), марганца (74.4 %) и железа (41.3 %). Выявлено, что основными механизмами сорбции являются электростатическое взаимодействие, ионный обмен и комплексообразование, при этом эффективность процесса сорбции критически зависит от pH среды. Снижение pH до 4 приводит к протонированию поверхности сорбента, десорбции металлов из угля и подавлению ионообменных процессов. Следовательно, эффективно предложенный сорбент можно применять при нейтральных или слабощелочных условиях.

Рекомендуется использовать предложенный сорбент не только для очистки городских сточных вод, но для очистки сточных вод гальванических производств от меди, цинка, никеля и железа, концентрации которых на порядок выше, чем в городских сточных водах. В данном случае основным механизмом сорбции будет ионный обмен.

По результатам исследований предложен способ утилизации отходов шинной промышленности с получением сорбента для очистки городских сточных вод от нитратов, ионов аммония, ионов марганца, железа и других загрязняющих веществ.