Сорбент для комплексной очистки воды и поверхности почвы от нефтепродуктов и тяжелых металлов

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Сорбент содержит обуглероженную льняную костру при следующем соотношении компонентов, вес. %: сапропель 50-80, обуглероженная льняная костра - 20-50. Этот сорбент эффективно очищает воду и поверхность почвы от нефтепродуктов и тяжелых металлов и является экономичным, при его изготовлении утилизируются отходы льнопроизводства и природный сапропель, получаемый при очистке водоемов. 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области очистки воды и почв от нефтепродуктов и тяжелых металлов.

Известны сорбенты, получаемые из растительного сырья, в частности из отходов сельскохозяйственного производства, на основе рисовой лузги, шелухи гречихи, овса, ржи, подсолнечника (Сборник Рефераты, доклады и сообщения. "Химия и проблемы экологии". "Анализ и контроль объектов охраны окружающей среды". Российско-американский симпозиум, 1998 г., вып.3, стр.64).

Эти сорбенты чрезвычайно эффективны для очистки поверхности почвы от нефтепродуктов, но совершенно не эффективны для очистки от тяжелых металлов.

Наиболее близким предлагаемому является сорбент для мелиорации почв, в составе которого сапропель, цеолит и глинозем (60-70%, 23-27%, 8-11%) (патент РФ 2049107, 1995 г.).

Недостатком известного сорбента является его неэффективность в отношении нефтепродуктов вследствие того, что границы сорбента обволакиваются пленкой и практически теряют свои сорбционные свойства.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый сорбент для комплексной очистки воды и поверхности почвы от нефтепродуктов и тяжелых металлов на основе сапропеля, который содержит кроме сапропеля обуглероженную льняную костру при следующем соотношении компонентов, в вес.% : сапропель - 50-80%, обуглероженная льняная костра - 20-50%.

Предлагаемым изобретением кроме повышения эффективности комплексной очистки воды и поверхности почвы от нефтепродуктов и тяжелых металлов решается очень важная задача утилизации льняной костры, которая в льнопроизводстве является необычайно летучим и опасным для дыхательных путей отходом и которая даже при ее сжигании не теряет своей летучести, и только полное обуглероживание позволяет "нейтрализовать" ее вредное воздействие.

Сырой сапропель обладает высокими сорбционными качествами в отношении тяжелых металлов и органики, т.к. присутствие в нем гуминовых веществ определяет высокую емкость катионного обмена (195 мг-экв/100 г).Однако, внесение сырого сапропеля в почву сопряжено с рядом технических трудностей: сложно равномерно распределить пастообразную массу по поверхности почвы, высокая влажность сырого сапропеля приводит к переувлажнению почвы, а при высыхании он коагулирует и образует на поверхности почвы сплошную корку. Поэтому сырой сапропель гранулируют и высушивают. При этом его сорбционная активность резко снижается. Присутствие же углерода льняной костры (20-50%) значительно увеличивает сорбционную поверхность гранул сорбента и соответственно его сорбционную активность. Сам же уголь льняной костры проявляет высокую сорбционную активность в отношении органики, в частности нефтепродуктов.

В таблице представлен сравнительный анализ сорбционных свойств сырого сапропеля, высушенного гранулированного сапропеля, угля льняной костры и предлагаемого сорбента.

Сорбционные свойства в отношении органических веществ оценивались по степени обесцвечивания раствора фуксина, а в отношении тяжелых металлов - степенью обесцвечивания раствора сульфата меди.

Предлагаемый сорбент получают следующим образом: очесы (костру) подвергают пиролизу (обуглероживанию) при температуре 350^oС без доступа воздуха в течение 10-12 ч.

Свежий (не промороженный, хранившийся в анаэробных условиях) известковистый пастообразный сапропель с влажностью 80-90% растирают в заданном весовом соотношении с обуглероженной льняной кострой, гранулируют и гранулы размером 0,2-0,5 см сушат при температуре 105^oС.

В зависимости от степени и качества загрязнения поверхности почвы и воды весовое соотношение компонентов сорбента принимается в пределах: сапропель 50-80%, обуглероженная льняная костра - 20-50%. Если загрязнение содержит больше тяжелых металлов - в сорбенте увеличивается % сапропеля, если преобладают нефтепродукты - увеличивают % угля льняной костры. Однако содержание обуглероженной льняной костры не должно превышать 50%, иначе практически исключается возможность гранулирования сорбента.

В таблице 2 представлены сравнительные результаты очистки сточных вод с. Старково Курской области, которая осуществлялась с помощью гранулированного сапропеля, обуглероженной льняной костры и предлагаемого сорбента при соотношении компонентов 50-50%.

Таким образом, предлагаемый сорбент для комплексной очистки воды и поверхности почвы от нефтепродуктов и тяжелых металлов является эффективным, экономичным и экологичным сам по себе и, кроме того, при его получении утилизируются отходы льнопроизводства и природный сапропель, получаемый при очистке водоемов.

Формула изобретения

Сорбент для комплексной очистки воды и поверхности почвы от нефтепродуктов и тяжелых металлов на основе сапропеля, отличающийся тем, что кроме сапропеля сорбент содержит обуглероженную льняную костру при следующем соотношении компонентов, вес.%: Сапропель - 50-80 Обуглероженная льняная костра - 20-50о

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2