Ученые разработали фильтр для очистки воды из мусора
Учёные Пермского Политеха предложили решение сразу двух экологических проблем — дефицита доступной чистой воды и накопления промышленных отходов. Они разработали технологию, позволяющую превращать лигносульфонаты и старые древесностружечные плиты в высокоэффективные углеродные сорбенты. Эти материалы очищают воду примерно в три раза лучше коммерческих активных углей при тех же дозировках.
Проблема особенно актуальна для удалённых районов и зон чрезвычайных ситуаций, где нет стационарных систем водоснабжения. При этом промышленные предприятия — в частности, деревообработка и производство мебели — ежегодно создают миллионы тонн отходов, загрязняющих окружающую среду при утилизации.
Традиционные методы очистки — угольные фильтры, химические таблетки, мембраны — имеют ограничения. Они требуют дорогого сырья или высоких энергозатрат, могут оставлять неприятный привкус и быстро засоряются. Кроме того, они устраняют последствия загрязнения воды, не затрагивая его источник — промышленные выбросы.
Исследователи ПНИПУ применили метод пиролиза: нагревание отходов без доступа кислорода, в результате которого образуется пористый углеродный материал, работающий как активированный уголь. Эффективность новой разработки проверили в моделируемых условиях полевого фильтра. Для достижения максимального эффекта сорбент должен контактировать с водой около часа.
Сравнение с тремя промышленными активными углями — из берёзы, кокосовой скорлупы и каменного угля — показало, что новые материалы превосходят их по ключевым параметрам качества воды: мутности, цветности и содержанию органики. При расходе 20 мг на литр сорбент из лигносульфонатов удалял до 64,5% органических загрязнений, что в 6–12 раз выше результатов стандартных углей. Материал из древесностружечных плит осветлял воду в 3,5 раза лучше промышленного аналога.
По ряду показателей эффективность новых сорбентов при минимальной дозировке соответствовала тому, что обычные активные угли обеспечивали только при втрое большем расходе. Это открывает возможность создания компактных и дешёвых одноразовых фильтров, особенно полезных в полевых условиях и при ЧС.
Технология позволяет превратить трудноутилизируемые отходы в востребованный продукт, формируя модель замкнутого цикла: вместо загрязнения окружающей среды они могут стать основой для обеспечения людей чистой водой.
Источник: Naked Science
Рекомендуем также:
Последние новости Перми уже в твоем телефоне - подписывайся на телеграм-канал «Пермь Новости»
