ПРИМЕНЕНИЕ ОТХОДОВ КОВРОВОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД

USE OF WASTE CARPET PRODUCTION FOR CLEANING OILY WATER

Nezrin Abbasova

student, Department of Petrochemical Technology and Industrial Ecology, Azerbaijan State University of Oil and Industry,

Azerbaijan, Baku

Sevinj Ibadova

scientific supervisor, associate professor, Azerbaijan State University of Oil and Industry,

Azerbaijan, Baku

АННОТАЦИЯ

В настоящее время с развитием огромного количество промышленного предприятия, происходит загрязнение окружающей среды различными нефтепродуктами, которое наносят негативное воздействие на живые организмы, происходит отравление водных ресурсов и т.д.

Очистка сточных от загрязнителей - это сложный процесс, требующий правильной поэтапной очистки, поскольку побочные продукты могут быть опасными, токсичными и даже взрывоопасными. Одним из перспективных и интересных технологий в очистке является применение сорбентов, изготовленных из искусственных и природных материалов.

В данной работе исследовалась возможность использования в качестве сорбента угара и кнопа – отхода коврового производства, для удаления масел из водных сред. Последние подвергались обработке 5 %-ным растворам серной кислоты (H₂SO₄). Определено, что кноп, модифицированный 5 %-ным раствором серной кислотой практически не влияет на его сорбционные свойства, в то время как обработка угара 5 %-ным раствором серной кислоты увеличивает сорбционную ёмкость по маслу почти в 4 раза.

ABSTRACT

With the development of a huge number of industrial enterprises using various petroleum products, tons of untreated or insufficiently treated industrial, surface and storm sewage are discharged into lakes, rivers and seas. Such discharges have a negative impact on living organisms, water resources are poisoned, etc.

Wastewater treatment of contaminants is a complex process that requires proper step-by-step treatment, as by-products can be hazardous, toxic, and even explosive. One of the promising and interesting technologies in cleaning is the use of sorbents made from artificial and natural materials.

In this work, we investigated the possibility of using fumes and knop, a waste product of carpet production, as a sorbent to remove oils from aqueous media. The latter were treated with 5% solutions of sulfuric acid (H₂SO₄). It has been determined that knop modified with a 5% sulfuric acid solution has practically no effect on its sorption properties, while the treatment of waste with a 5% sulfuric acid solution increases the oil sorption capacity by almost 4 times.

Ключевые слова: угар, кноп, отходы коврового производства, очистка сточных вод, сорбент, масла, нефтепродукты.

Keywords: loss, knop, carpet production waste, sewage treatment, sorbent, oils, oil products.

В результате добычи, транспортировки, переработки и утилизации нефти происходит загрязнение вод нефтепродуктами. Наиболее яркими и общеизвестными случаями печальных последствий воздействия нефти и нефтепродуктов (мазут, бензин и разные масла) на окружающую природную среду, является загрязнение вод, так как нефть также оказывает серьезное негативное воздействие на живые организмы, которое проявляется в нарушениях физиологической активности, изменениях в биологических особенностях среды обитания, а также приводит к нарушению экологического равновесии, уменьшение биоразнообразии и т.д. [1, c.19-25, 2, c.2].

Для очистки сточных вод используют различные методы и способы, такие как: физические, химические, механические, сорбционные, но одним из основных является применение сорбентов. В настоящее время для ликвидации разливов нефти используются около двух сотен различных сорбентов, которые подразделяют на неорганические, природные органические и органоминеральные, а также синтетические. Этот метод позволяет решать поставленные экологические проблемы и в то же время, относительно недорога и проста в применении, а также являются наиболее перспективными и ресурсосберегающими для систем водоснабжения и водоотведения. [5, 6, 7, c. 19-22, 8].

В настоящее время основными загрязнителями ОС является нефтепродукты, в том числе масла. Поэтому в качестве сорбатов (вещество, поглощаемое при сорбции) - используется масла И-20А.

В данной работе исследовалась возможность использования в качестве сорбента угара и кнопа, так как имеют ряд преимуществ: низкая стоимость, доступность, высокая сорбционная емкость, лёгкость утилизации отработанных реагентов. Угар - представляет собой отход коврового и валяльно-войлочного производства, который образуется при очистке шерсти, засоренной растительными остатками, кноп – отход валяльно-войлочного и коврового производства, образующийся на стадии шероховки ковровых и валяльно-войлочных изделий [3, c. 30-31, 4, c. 25].

Первоначально определялись значения максимальное маслоемкости угара и кпопа в статических и динамических условиях, а также максимального водопоглощения, приведенные в таблице 1.

Таблица 1.

Максимальная маслоемкость и водопоглощения угара и кнопа, в статистических и динамических условиях

В таблице было указано, что максимальная маслоемкость угара для статистического условия - 18,52 г/г, а для динамического 7,15 г/г, а максимальное водопоглащение - 3,98 г/г, а для кнопа максимальная маслоемкость для статистического условия - 20,06 г/г, а для динамического - 8,54 г/г, а максимальное водопоглащение - 4,37 г/г.

Одним из наиболее эффективных методов повышения эффективности сорбционных материалов является химическая модификация их поверхности с помощью кислот и щелочей. Модификацию поверхности осуществляли 5-%ным раствором серной кислоты при нормальных условиях. Найдено, что наибольшая нефтеемкость сорбционных материалов наблюдается при обработке кислотами концентрацией 5 % в течение 15 минут.

Рисунок 1. Интегральная кривая сорбции масла:

1 – нативным кнопом, 2 – модифицированным кнопом, 3 – нативным угаром, 4 – модифицированным угаром

Из рисунка 1 видно, что модифицированный 5 %-ным раствором серной кислоты кноп,  практически не влияет на его сорбционные свойства, в то время как обработка угара 5 %-ным  раствором серной кислоты увеличивает сорбционную ёмкость по маслу  почти в 4 раза, для нативного угара максимальная сорбционная ёмкость 0,05 ммоль/дм³, а для модифицированного угара – 0,184 ммоль/дм³ [9, c. 209-221, 10, c. 281-284].

Таким образом можно сказать, что наиболее эффективным для очистки вод от масла является не нативный, а модифицированный кноп и угар, а в основном модифицированный угар 5 %-ным раствором серной кислоты, которое увеличивает сорбционную ёмкость по маслу почти в 4 раза.

Список литературы:

1. Артемьев А.В., Пинкин А.В. Сорбционные технологии очистки воды от нефтезагрязнений. Вода: химия и экология. 2008. No 1. С. 19-25.
2. Бордунов В.В., Коваль Е.О. Полимерные волокнистые сорбенты для сбора нефти. // Нефтегазовые технологии. 2000. No 6. С. 30-31.
3. Испирян С.Р. Способ получения сорбента для очистки воды от легких нефтепродуктов. Патент RU 2 270718 С1. Заявлено 05.10.2004 г. Опубликовано 27.02.2006 г. бюл. № 6, C 25.
4. Темирханов Б. А. Оценка эффективности использования некоторых углеродсодержащих сорбентов при очистке поверхностных вод от нефти и нефтепродуктов
5. Т. С. Новорадовская, С. Ф. Садова, Химия и химическая технология шерсти, Легпромиздат, М. 1986. 200 с.
6. И.Г. Шайхиев, Г.Р. Нагимуллина, Р.Х. Низамов, Все материалы, Энциклопедический справочник, 7, c. 19-22 (2008).
7. Шапкин Н.П., Постойкин В.В., Завьялов Б.Б., Нгуен Т.Н. Способ получения сорбентов для очистки воды. Патент RU 2 277 013 С1. Заявлено 01.12.2004 г. Опубликовано 27.05.2006 г. бюл. № 15.
8. Ghosh, S.R. Collie. Defence Science Journal, 64, 3, 209-221 (2014).
9. J.S. Edgar, W.S. Simpson, Textile Research Journal, 45, 4, 281-284 (1975).
10. Bendaka W., Raslana M., Salama M.Treatment of Wool with Metal Salts and their Effects on its Properties // Journal of Natural Fibers. 2008. Vol. 5. No 3. P. 251–269.