Адсорбенты на основе отходов рисового производства и природного алюмосиликата для очистки сточных вод от растворенных органических соединений

Проведен синтез углеродно-минеральных адсорбентов с целью очистки воды от органических соединений с использованием рисовой шелухи (РШ) и продукта ее пиролиза (ПРШ). Путем парогазовой активации ПРШ получены адсорбенты с микропористой структурой. На основе природной монтмориллонитовой глины и гидрофобизаторов (РШ и ПРШ) путем пиролиза формованной смеси глины и гидрофобизатора получены образцы с мезопористой структурой. Для синтезированных адсорбентов определены изотермы адсорбции паров воды при 20 °С и изотермы адсорбции неионогенного поверхностно-активного вещества (НПАВ) неонол АФ 9-10 из водных растворов при 20 °С в диапазоне концентраций 0–80 мг/л. Показано, что данные адсорбенты обладали адсорбционной емкостью по НПАВ несколько уступающей лучшим промышленным активированным углям. Сделан вывод о том, что углеродно-минеральные адсорбенты, синтезированные с использованием РШ и ПРШ, могут быть рекомендованы для адсорбционной очистки сточных вод от растворенных органических веществ.

1. Мухин В.М. Роль и место активных углей в обеспечении экологической безопасности. Химическая промышленность сегодня. 2021. № 6. С. 6—11.

2. Самонин В.В., Спиридонова Е.А., Зотов А.С., Подвязников М.Л., Гарабаджиу А.В. Химическое строение, пористая структура и сорбционные свойства адсорбентов из органических техногенных субстратов. Журнал общей химии. 2021. Т. 91. № 8. С. 1284—1308.

3. Чиркова В.С., Собгайда Н.А., Рзазаде Ф.А. Сорбенты на основе отходов агропромышленного комплекса для очистки сточных вод. Вестник технологического университета. 2015. Т. 18. № 20. С. 263—266.

4. Ву Ким Лонг, Нистратов А.В., Клушин В.Н. Оценка целесообразности переработки отходов угле- и органопластиков в углеродные адсорбенты. Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т. 31. № 9. С. 51—53.

5. Хонг Нгиа Н.Х., Зенитова Л.А., Зиен Л.К. Комплексная переработка отходов рисового производства с одновременным получением диоксида кремния, лигнина и целлюлозы. Проблемы региональной экологии. 2019. № 2. С. 5—11.

6. Кыдырали С.Е., Дюсембин Е.А., Касенов К.М., Кыдырали К.Е. Рециклинг отходов АПК. Процессы и технологии переработки рисовой шелухи. Интернаука. 2021. № 20—3 (196). С. 35—38.

7. Basta A.H., Lotfy V.F., Fathy N.A. Effective treatment for environmental enhancing the performance of undesirable agro‐waste in production of carbon nanostructures as adsorbent. Journal of Applied Polymer Science. 2020. 138 (18). P. 50350.

8. Sadeghi Afjeh M., Bageri Marandi G., Zohuriaan-Mehr M.J. Hydrogel-rice husk biochar composite as an adsorbent for the removal of phenol and PNP from aqueous solutions. Separation Science and Technology. 2020. P. 1—16.

9. Аппазов Н.О., Базарбаев Б.М., Диярова Б.М. Совместная переработка нефтешлама с рисовыми отходами. Булатовские чтения: материалы 4-ой международной научно-практической конференции. Краснодар. 2020. Т. 5. С. 27—32.

10. Тху Аунг Си, Вин Мьинт Со, Клушин В.Н., Нистратов А.В, Киреев С.Г., Мухин В.М. Исследование пористой структуры активного угля из рисовой шелухи. Сорбционные и хроматографические процессы. 2017. Т. 17. № 1. С. 102—109.

11. Мансуров З.А., Никитин А.П., Сименюк Г.Ю., Захаров Ю.А., Павленко В.В., Исмагилов З.Р. Исследование структурных особенностей и емкостных параметров углеродных материалов на основе карбонизованной рисовой шелухи. Химия в интересах устойчивого развития. 2020. Т. 28. № 4. С. 407—416.

12. Фидченко М.М., Варнавская А.Д., Алехина М.Б., Бузанов Г.А. Адсорбция неонола АФ 9-10 на углеродно-минеральном адсорбенте на основе природного алюмосиликата и шинной крошки. Журнал физической химии. 2022. Т. 96. №6. C. 880—887.

13. Thommes M., Smarsly B., Groenewolt M., Ravikovitch P.I., Neimark A. Adsorption Hysteresis of Nitrogen and Argon in Pore Networks and Characterization of Novel Micro- and Mesoporous Silicas. Langmuir. 2006. V. 22. № 2. P. 756—764.

14. Учанов П.В., Каменчук И.Н., Жолдабекова Н, Мухин В.М. Изучение равновесной адсорбции и кинетики поглощения активированными углями неонола АФ 9-10 из водных растворов. Химическая промышленность сегодня. 2014. № 9. С. 50—56.

15. Курилкин А.А., Морозов А.Р., Родионов А.И., Каменчук И.Н. Адсорбция неионогенных поверхностно-активных веществ типа неонол АФ9-10 на активных углях различных марок. Успехи в химии и химической технологии. 2008. Т. 22. № 13. С. 54—58.