Сорбент лігноцелюлозний зі шкаралупи волоського горіха


  • D. O. Yelatontsev Дніпровський державний технічний університет, м. Кам'янське https://orcid.org/0000-0003-1043-418X
  • A. P. Mukhachev ТзОВ науково-інноваційне підприємство "ДІЯ", м. Кам'янське
  • V. I. Suprunchuk Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", м. Київ https://orcid.org/0000-0002-1148-6451
Ключові слова: лігнін; целюлоза; фосфорилювання; технологічні параметри; шкаралупа горіха; сорбція

Анотація

Підвищити ефективність сорбційних методів очищення стічних та природних вод можна за рахунок розробки недорогих сорбентів, селективних до відповідних полютантів. З огляду на це, найбільш оптимальною сировиною для отримання дешевих адсорбентів, які не потребують регенерації, варто вважати лігнін-целюлозовмісні сільськогосподарські відходи (наприклад шкаралупа волоського горіха). Очищення стічних вод за допомогою дешевих біосорбентів на основі лігніну і целюлози характеризується ефективністю вилучення токсикантів із розчинів, простою технологією виготовлення сорбентів, використанням стандартного устаткування. Усе це дає змогу істотно знизити загальну вартість очищення води. Тому розроблення нових ефективних і дешевих сорбційних матеріалів на основі лігніну і целюлози, з метою розширення сфер їх застосування та ефективності використання для вилучення металів, радіонуклідів, солей і інших забруднювачів, є актуальним завданням. Обґрунтовано доцільність утилізації багатотоннажних відходів харчової промисловості у виробництві сорбентів для очищення забруднених природних і стічних вод. На основі аналізу фахових та патентних джерел, за період з 1997 по 2018 рр., розглянуто технологічні параметри процесів фосфорилювання під час виробництва сорбентів лігноцелюлозних (СЛЦ) зі шкаралупи волоського горіха. Вивчено вплив температури, концентрації робочих розчинів, тривалості оброблення сировини, відношення тверда фаза: розчин на ефективність процесу отримання сорбційного матеріалу. Запропоновано новий енерго-ресурсозберігаючий спосіб виробництва СЛЦ, який мінімізує обсяг утворення стічних вод і забезпечує отримання сорбенту високої якості.

Біографії авторів

D. O. Yelatontsev, Дніпровський державний технічний університет, м. Кам'янське

 асистент, кафедра хімічної технології неорганічних речовин

A. P. Mukhachev, ТзОВ науково-інноваційне підприємство "ДІЯ", м. Кам'янське

канд. фіз.-мат. наук, заступник директора

V. I. Suprunchuk, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", м. Київ

канд. хім. наук, доцент, кафедра технології неорганічних речовин, водоочищення та загальної хімічної технології

Посилання

Bondar, O. I. (2017). National report on the state of the environment in Ukraine in 2015. Kyiv: Ministerstvo ekolohii ta pryrodnykh resursiv Ukrainy. [In Ukrainian].
Bykov, G. L., & Ershov, B. G. (2009). Sorption of uranyl ions on phosphorylated lignin. Radiochemistry, 51(3), 292–294. https://doi.org/10.1134/S1066362209030138
Bykov, G. L., & Ershov, B. G. (2010). A sorbent based on phosphorylated lignin. Russian Journal of Applied Chemistry, 83(2), 316–319. https://doi.org/10.1134/S1070427210020254
Cherkashina, N. I., Cherkashin, A. S., & Maronchuk, I. I. (2015). Wastewater treatment from metal ions by sorbents from natural materials based on lignin. Technical sciences, 11–12(45–46), 51–57. [In Russian].
Halysh, V., Pasalskyi, B., & Sevastianova, O. (2017). Highly effective sorbents from products after processing agriculture raw materials. Tovary i rynky, 1, 80–89. [In Ukrainian].
Khmylko, L. I., & Orekhova, S. E. (2012). Sorbents based on lignin and cellulose-containing materials. Sviridovskie chteniia, 8, 232–238. [In Russian].
Kovalchuk, A., Pochechun, T., Halysh, V., & Trus, I. (2018). Fosforyliuvannia shkaralup voloskykh horikhiv dlia pidvyshchennia efektyvnosti ochyshchennia vodnykh rozchyniv. Tekhnichni nauky ta tekhnolohii, 2, 236–244. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2018-2(12)-236-244
Kovalenko, O. O., Novoseltseva, V. V., & Kovalenko, N. O. (2017). Waste of processing of agricultural production and production of food products as effective filtering materials for wastewater treatment with ions of heavy metals. Voda: hyhyena y ekolohyia, 1–4(5), 59–66. [In Ukrainian].
Kultenko, E. A., & Yerofeyev, V. A. (2015). Purification of industrial wastewater filtering materials on the basis of fruit pits. Energosberezhenie i vodopodgotovka, 2(94), 22–24. [In Russian].
Nikolaichuk, A. A., Kartel, N. T., Kupchik, L. A., & Denisovich, V. A. (2007). Synthesis and properties of biosorbents derived from cellulose-lignin plant materials – waste of agro-industrial complex. Sorbtcionnye i khromatograficheskie protcessy, 7(3), 489–498. [In Russian].
Osadchenko, I. M., Gorlov, I. F., Skachkov, D. A., & Miakotnykh, A. S. (2007). The method of producing sorbent based on natural polymer. RU Patent № 2302896.
Savvateeva, L. Iu., Kamenev, A. V., & Kamenev, V. F. (2001). The method of producing sorbent. RU Patent № 2172209.
Suflet, D. M., Chitanu, G. C., & Popa, V. I. (2006). Phosphorylation of polysaccharides: New results on synthesis and characterization of phosphorylated cellulose. Reactive & Functional Polymers, 66, 1240–1249. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2006.03.006
Varghese, A. G., Paul, S. A., & Latha, M. S. (2018). Cellulose Based Green Adsorbents for Pollutant Removal from Wastewater. In G. Crini, & E. Lichtfouse (Eds.). Green Adsorbents for Pollutant Removal. Environmental Chemistry for a Sustainable World, 19, 127–157. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-92162-4_4
Yerofeyev, V. A., Forostian, Yu. M., & Kovalev, M. I. (1997). The method of obtaining a universal sorbent. UA Patent № 17174.
Yerofeyev, V. A., Kultenko, E. A., & Cherkashyna, N. I. (2013). The use of sorbents on the basis of a waste of processing of vegetable raw material in the wastewater treatment and industrial environments. Ekol. bezpeka, 2(16), 89–92. [In Ukrainian].
Yerofeyev, V. A., Kultenko, E. A., & Pilipchenko, I. I. (2016). The method of obtaining a selective sorbent. RU Patent № 2589484.
Yerofeyev, V. A., Pilipchenko, I. I., & Cherkashina, N. I. (2011). A method for obtaining a modified organic powder sorbent "Foliox KPM". UA Patent № 93824.
Опубліковано
2019-02-28
Як цитувати
Yelatontsev, D. O., Mukhachev, A. P., & Suprunchuk, V. I. (2019). Сорбент лігноцелюлозний зі шкаралупи волоського горіха. Науковий вісник НЛТУ України, 29(1), 110-115. https://doi.org/10.15421/40290124
Розділ
Технологія та устаткування