МАГНИТОУПРАВЛЯЕМЫЙ СОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОТ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
DOI:
https://doi.org/10.17122/ntj-oil-2023-2-205-216Ключевые слова:
сорбционный материал, магнитный сорбент, очистка от нефтяных разливовАннотация
Существующая структура промышленности, устаревшие технологии формируют широкий круг природоохранных проблем и резко обостряют экологическую ситуацию. Для очистки водных источников от нефтяных разливов применяются различные методы: механические, термические, физико-химические, биологические. Среди доступных альтернатив нефтяные сорбенты признаны одним из наиболее экономичных, эффективных и экологически чистых материалов, поскольку масла могут должным образом поглощаться нефтяными сорбентами, не вызывая при этом вторичного загрязнения воды.
Цель исследования – изучение возможности получения эффективного магнитоуправляемого сорбционного материала для очистки водной поверхности от нефтяных пятен.
Задачи исследования – проанализировать состав пыли электродуговых сталеплавильных печей (ЭСП); провести исследования по гидрофобизации пыли ЭСП парафином; определить оптимальные пропорции пыли и гидрофобизатора, которые позволяют материалу сохранять плавучесть и магнитовосприимчивость; оценить взаимодействие полученного материала с нефтяным пятном на поверхности воды.
Элементный состав образца пыли был получен с помощью прибора «ARL9900 Intellipower Workstation».
Сорбционный материал изготовлялся следующим образом: пыль ЭСП смешивалась с навеской парафина, затем происходило нагревание до 105 °С в сушильном шкафу, перемешивание, охлаждение до температуры 20 °С.
Истинную плотность определяли пикнометрическим методом. Для определения насыпной плотности использовали метод ASTM D2854-70 «Стандартный метод контроля кажущейся плотности активных углей». В качестве магнитовосприимчивого компонента использовался отход электросталеплавильного производства. Проведены исследования по его гидрофобизации парафином с целью возможного использования в водоочистке. При соотношении отход : парафин 1 : 0,07 получен материал, обладающий высокой гидрофобностью и плавучестью. Испытания по сгущению и извлечению пятна сырой нефти с водной поверхности доказали перспективность использования полученного материала для очистки водных сред от нефтяных загрязнений.
Библиографические ссылки
Sugumari V., Karthikeyan R., Sivarama K. L. Recent Developments in Magnetic Nanoparticles and Nano-Composites for Wastewater Treatment // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2021. Vol. 9. Article No. 106553. DOI: 10.1016/j.jece. 2021.106553.
Atul Sh., Divyanshi M., Shehnaz Dr., Saif A.Ch. Recent Advances in Magnetic Composites as Adsorbents for Wastewater Remediation // Journal of Environmental Management. 2022. Vol. 306. Article No. 114483. DOI: 10.1016/j.jenvman.2022.114483.
Нгуен Д.Т., Везенцев А.И., Перистый В.А., Перистая Л.Ф. Сорбент на основе продуктов пиролиза отходов сахарного тростника // Вестник технологического университета. 2019. Т. 22, № 11. С. 39-44. EDN: KSURDZ.
Свергузова С.В., Сапронова Ж.А., Хунади Л., Спесивцева С.Е. Извлечение красителя «метиленовый голубой» из водного раствора сорбционными материалами из скорлупы арахиса // Вестник технологического университета. 2020. Т. 23, № 1. С. 79-83. EDN: LDANNJ.
Sapronova Zh.A., Svyatchenko A.V., Sverguzova S.V., Gafarov R.R. Wastewater Purification from Copper and Nickel Ions by Means of Thermally Modified Organo-Mineral Wastes and Their Combinations // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 815. Article No. 012034. DOI: 10.1088/1755-1315/815/1/012034.
Wu D., Wang T., Hu Sh. Solvent-Free Processing of Eco-Friendly Magnetic and Superhydrophobic Absorbent from All-Plant-Based Materials for Efficient Oil and Organic Solvent Sorption // Science of the Total Environment. 2021. Vol. 800. Article No. 149558. DOI: 10.1016/j. scitotenv.2021.149558.
Bhardwaj N., Bhaskarwar A.N. A Review on Sorbent Devices for Oil-Spill Control // Environmental Pollution. 2018. Vol. 243. P. 1758-1771. DOI: 10.1016/j.envpol.2018.09.141.
Cao E., Xiao W., Duan W. Metallic Nanoparticles Roughened Calotropis Gigantea Fiber Enables Efficient Absorption of Oils and Organic Solvents // Industrial Crops and Products. 2018. Vol. 115. P. 272-279. DOI: 10.1016/j.indcrop.2018.02.052.
Nisar A., Muhammad B., Adnan K. Dynamics of Oil-Water Interface Demulsification Using Multifunctional Magnetic Hybrid and Assembly Materials // Journal of Molecular Liquids. 2020. Vol. 312. Article No. 113434. DOI: 10.1016/j.molliq.2020.113434.
Lateefa A.A., Weaam H., Mohamed A.S. Solid Phase-Fabrication of Magnetically Separable Fe3O4@Graphene Nanoplatelets Nanocomposite for Effcient Removal of NSAIDs from Wastewater. Perception of Adsorption Kinetics, Thermodynamics, and Extra-Thermodynamics // Analytica Chimica Acta. 2022. Vol. 1223. Article No. 340158. DOI: 10.1016/j.aca.2022.340158.
Kovummal G.R., Pattayil A.J. Coconut Shell Based Activated Carbon-Iron Oxide Magnetic Nanocomposite for Fast and Efficient Removal of Oil Spills // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2015. Vol. 3. P. 2068-2075. DOI: 10.1016/j.jece.2015.04.028.
Yin Z., Li Y., Song T. Preparation of Superhydrophobic Magnetic Sawdust for Effective Oil/Water Separation // Journal of Cleaner Production. 2020. Vol. 253. Article No. 120058. DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.120058.
Tang H., Peng Z., Wang L. Facile Synthesis of Zinc Ferrite as Adsorbent from High‑Zinc Electric Arc Furnace Dust // Powder Technology. 2022. Vol. 405. Article No.117479. DOI: 10.1016/j.powtec. 2022.117479.
Суханов Е.В. Коллоидно-химические аспекты получения железосодержащего коагулянта-флокулянта на основе пыли электросталеплавильного производства: дис. … канд. техн. наук. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2016.
с.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Ж. А. Сапронова , А. В. Святченко , Ю. Е. Токач , Ю. К. Рубанов , Л. Н. Ольшанская , Д. А. Шамраева
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
