Естественные науки

Процесс получения модифицированных адсорбентов путем модификации растительных отходов агропромышленного комплекса

1) Предлагается новый способ получения модифицированных адсорбентов из растительных отходов агропромышленного комплекса для очистки сточныхсточных вод от ионов тяжелых металлов, нефтепродуктов, красителей, жиров и др., а также адсорбционной очистки растительных масел и соапстока. Эффективность адсорбционной очистки в значительной степени определяется выбором адсорбента. Однако технологические возможности при этом ограничены. Например, активированный уголь нуждается в сложных процессах регенерации, имеет высокую стоимость. Естественные алюмосиликаты монтморилонтовой группы более доступны и имеют относительно простую технологию активации, но действие высоких температур во время отбеливания отрицательно влияет на качественные показатели, например, растительного масла. В Украине в настоящее время отсутствует отечественное производство адсорбентов натурального происхождения, что вынуждает предприятия использовать эффективные, но дорогие зарубежные аналоги. Поэтому, внедрение нового эффективного и дешевого адсорбента в систему очистки является актуальной задачей. Себестоимость адсорбента (1грн/ кг) в 10 раз меньше себестоимости активированного угля. Для получения 1т адсорбента необходимо 1,2 т растительных отходов. Для адсорбционной очистки 1 т растительного масла расходуется 30 кг адсорбента.

2) Оригинальная методика получения модифицированного адсорбента путем обработки растительных отходов агропромышленного комплекса серной кислотой.

3) Определены технологические параметры процесса и физико-химические показатели полученного адсорбента, разработана технологическая схема его получения. Рациональные параметры процесса получения адсорбента из растительных отходов (РО) и серной кислоты (СК): серная кислота – 65%, РО÷СК-1÷1,5; время реакции–1,5 часа, температура процесса -1300С.

 
Лабораторная установка для получения адсорбента
1- стакан; 2- крышка; 3- уплотнитель; 4- нагреватель; 5- термометр; 6- мешалка; 7 - электромотор мешалки

Структура поверхности адсорбента

Адсорбционная способность модифицированного адсорбента - 98%, что на 2% выше активированного угля. Гранулометрический состав - 0,5-1 мм, насыпная плотность - 460кг/м3, влажность-2,5%, размер пор -5-50 нм; дисперсность - 50 нм.

4)Образцы адсорбентов на основе растительных отходов, а именно: подсолнечная и гречишная шелуха, соцветие подсолнуха, кукурузные качаны, ореховая скорлупа.

5)Первый этап (1 год - 25 тыс. €): теоретические исследования методов получения наноадсорбентов. Второй этап (1год -25 тыс. €): экспериментальные исследования по|касательно| усовершенствованию методики получения наноадсорбентов, определение их физико-химических параметров, размеров пор, дисперсности и адсорбционной способности. Третий этап (1 год – 50 тыс. €): разработка технических условий на полученный наноадсорбент, внедрение разработки в промышленное производство.

6) Смежные отрасли: экология, сельское хозяйство, пищевая промышленность.

Научный руководитель: Шмандий В.М., д.т.н., профессор, заведующий кафедры экологии КНУ имени Михаила Остроградского(05366-31019,есol@kdu.edu.ua).

Автор идеи: Безденежних Л.А., к.т.н., доцент кафедры экологии КНУ| имени Михаила Остроградского(05366-31019,есol@kdu.edu.ua).

Ответственный исполнитель: Безденежних Л.А., к.т.н., доцент кафедры экологии КНУ| имени Михаила Остроградского ( 05366-31019, есol@kdu.edu.ua).