Шабуров Евгений Леонидович – аспирант.
Evgeny L. Shaburov.
Деревянко Олег Владимирович – ассистент.
Oleg V. Derevianko.
Федюхин Александр Валерьевич – доцент кафедры промышленных теплоэнергетических систем.
Alexander V. Fedyukhin.
Смятская Юлия Александровна – заведующий НИЛ «Промышленная экология».
Yulia A. Smyatskaya.
Политаева Наталья Анатольевна – профессор Высшей школы биотехнологий и пищевых технологий, профессор кафедры гражданского строительства и прикладной экологии.
Natalia A. Politaeva.
В работе рассмотрены проблемы очистки сточных вод и утилизации отработанных адсорбентов. Предложены различные способы утилизации отработанных сорбентов, изготовленных из остаточной биомассы микроводорослей Chlorella sorokiniana и ряски Lemna minor. Рассмотрена технология получения адсорбентов из сельскохозяйственных отходов (карбонизированная шелуха проса), из отходов производства терморасширенных графитов, биополимера – хитозана, и из остаточной биомассы микроводорослей Chlorella sorokiniana и ряски Lemna minor. Остаточная биомасса образуется после экстракции ценных компонентов из водорослей и ряски. Проведен термогравиметрический анализ, который показал, что разложение отработанного сорбента под действием температуры сопровождается экзотермическими эффектами в интервале температур 360–500 °С. Это позволяет рекомендовать применение отработанных сорбционных материалов в качестве топлива для получения энергии. Впервые определена удельная теплота сгорания отработанных сорбентов после очистки СВ от НП (22857–25220 кДж/кг), и от ИТМ (19 079-21 117 кДж/кг). Показано, что величины удельной теплоты сгорания отработанных сорбентов из остаточной биомассы не уступают классическим видам топлива: каменным и бурым углям. Удельная теплота сгорания отработанных сорбентов после очистки СВ от НП выше, чем удельная теплота сгорания отработанных сорбентов после очистки СВ от ИТМ. Это объясняется наличием углеводородов нефти, адсорбированных на сорбентах, которые повышают калорийность вещества.
Our article reviews the issues arising during the process of wastewater purification and utilization of spent adsorbents. We are offering different ways of utilization of spent sorbents produced from residual biomass of Chlorella Sorokiniana microalgae and Lemna Minor duckweed. We review the technology of adsorbent production from agricultural waste (carbonized millet husks), wastes of the thermally expanded graphite and chitosan biopolymer production, and residual biomass of Chlorella Sorokiniana microalgae and Lemna Minor duckweed, which is formed after all the valuable components have been extracted from the algae and duckweed. We have conducted a thermogravimetric analysis that demonstrated that the spent sorbents’ decomposition when exposed to high temperatures results in a variety of exothermic effects in the 300 to 500 °C range. This fact allows us to recommend application of spent sorbents as a fuel for energy generation.. For the first time we determine the specific heat of combustion of spent sorbents used in wastewater purification from oils (22,857–25,220 kJ/kg) and from heavy metal ions (19,079–21,117 kJ/kg). We demonstrate that the value of specific heat of combustion of spent sorbents produced from residual biomass is not less than that of classic fuels such as coals and brown coals. The specific heat value of combustion of spent sorbents used in wastewater purification from oils is higher than that of those used in wastewater purification from heavy metal ions because of the oil carbohydrates adsorbed on sorbents, which increases the material’s calorific value.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.