ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЕНТОВ ИЗ ОТХОДОВ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

В статье приводятся результаты исследования по получению модифицированных видов сорбентов на основе отходов продовольственных культур и возможности очистки ими питьевой воды от ионов Ca²⁺ и Mg²⁺. Для получения модифицированного сорбента были отобраны отходы подсолнечника и гречихи, широко распространенные в Восточно-Казахстанской области. Изучены структурные особенности оболочек подсолнечника и гречихи. Установлено, что образцы начальной формы гречихи и подсолнечника, промытые дистиллированной водой, состоят из очень плотных и мелких микропор. Выявлено, что поверхность частиц сорбентов изменяется в результате промывки спиртовым раствором, при этом на поверхности частиц лузги подсолнечника возникают поры и бугры. В сорбентах, прошедших кислотно-основную обработку, наблюдается увеличение количества макропор и изменение общего морфологического строения. В результате определения сорбционной емкости сорбентов, получаемых путем кислотно-щелочной активацией, она в среднем на 0,06 мг/г по йоду и на 1,3 мг/г по метиленовому синему выше, чем у медицинского активированного угля. Результаты исследования сорбционной способности материалов, полученных из лузги подсолнечника, последовательно обработанных 8,2% раствором соляной кислоты и 16,5% раствором гидроксида натрия, по отношению к ионам Ca²⁺ и Mg²⁺ показали высокий эффект очистки соответственно 98,7% и 95,8 %. Вышеназванный модифицированный сорбент предлагается в качестве сорбционного материала в производстве фильтров для очистки питьевой воды.

1. Bhatnagar A. Agricultural waste peels as versatile biomass for water purification – A review / A. Bhatnagar, M. Sillanpää, A. Witek-Krowiak // Chemical Engineering Journal. – 2015. – 270. – Р. 244-271. doi: 10.1016/j.cej.2015.01.135.

2. Nyika J. The potential of reusing fruit bio-adsorbents for water purification: a minireview / J. Nyika, M.O. Dinka // Proceedings, Materials Today. – 2023. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.07.285.

3. Valorization of solid waste products from olive oil industry as potential adsorbents for water pollution control – a review / A. Bhatnagar, F. Kaczala, W. Hogland et all // Environmental Science and Pollution Research. – 2014. – 21(1). – P. 268-298. doi:10.1007/s11356-013-2135-6.

4. Nasir M.I.N. Synthesis and characterization of date palm fiber-based bio-char and activated carbon and its utilization for environmental remediation / M.I.N. Nasir, M.Z.H. Hossain, P.A.C. Charprntier // Journal of Petroleum Research & Studies. – 2021. – 8(2). P. 208-221. https://doi.org/10.52716/jprs.v8i2.245.

5. Preparation of cotton-based fibrous adsorbents for the removal of heavy metal ions / Niu Y., Hu W., Guo M., Wang Y., Jia J., Hu Z. // Carbohydrate Polymers. – 2019. – P. 115218. doi: 10.1016/j.carbpol.2019.115218.

6. Senanu L. D. The use of local materials to remove heavy metals for household-scale drinking water treatment: a review / L.D. Senanu, G. Kranjac-Berisavljevic, S.J. Cobbina // Environmental Technology and Innovation. – 2023. – 29. – Р. 103005. https://doi.org/10.1016/j.eti.2023.103005.

7. Kravchenko О. About the possibility of producing of oilabsorbing carbon materials with high energy capacity / О. Kravchenko // The 3-th international Conference on Carpathian Euroregion Ecology. – 2000. – P.82.

8. Ямансарова Э.Т. Перспективы рационального применения растительных отходов для улучшения экологического качества питьевой воды / Э.Т. Ямансарова, Н.В. Громыко, Н.Н. Порошина // Актуальные проблемы современной науки в 21 веке: тез. докл. межд. научн.-практ. конф. Махачкала. – 2014. – С. 11.

9. Сапронова Ж.А. Использование растительных материалов для очистки модельных растворов от ионов Ni2+/ Ж.А. Сапронова, С.В. Свергузова // Экологические проблемы горнопромышленных регионов: междунар. науч. – техн. конф., КНИТУ. – Казань. – 2012. – С. 269-271.

10. Осокин В.М. Исследования по получению новых сорбентов из растительного сырья для очистки воды / В.М. Осокин, В.А. Сомин // Ползуновский вестник. 2013. – №. 1. – С. 280-282. 11. Sabrina К. Tea Waste as Low Cost Adsorbent for Removal оf Heavy Metals аnd Turbidity from Synthetic Wastewater / К. Sabrina // International Conference on Environmental Research and Technology ICERT. – 2008. – Р. 32-35.

11. Kratochvil D. Advances in the biosorption of heavy metals / D. Kratochvil, В. Volesky // Trends Biotechnol. – 1998. – 16. – Р. 291-300.

12. Бакланова О.Н. Микропористые углеродные сорбенты на основе растительного сырья / О.Н. Бакланова, Г.В. Плаксин, В.А. Дроздов // Российский химический журнал. – 2004. – № 3. – С. 69-95.

13. Адеева Л.Н. Очистка питьевой воды от остаточного хлора сорбентом, полученным из скорлупы кедровых орехов / Л.Н. Адеева, О.А. Ятченко, М.В. Одинцова // Вестник Омского университета. – 2008. – № 4. – С. 54-56.

14. https://stat.gov.kz/upload/iblock/f3d/cj710jpl8g29abz1v5gcjtf5evze50zr/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE%20(%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F)_%D0%BA%D0%B0%D0%B7.pdf (дата обращения 14.12.2023).

15. Итоги развития сферы сельского хозяйства за 2021 год и планы на предстоящий период. URL: https://primeminister.kz/ru/news/reviews/itogi-razvitiya-sfery-selskogo-hozyaystva-za-2021-god-i-plany-na-predstoyashchiy-period-22422 (дата обращения 14.12.2023).

16. Сельское хозяйство в Казахстане - климат, развитие отрасли, характеристики. URL: https://agroexpert.kz/articles/info/selskoe-hozyaistvo (дата обращения 14.12.2023).

17. Kumawat T.K. Agricultural and agro-wastes as sorbents for remediation of noxious pollutants from water and wastewater / T.K. Kumawat, V. Sharma, V. Kumawat // Sustainable Materials for Sensing and Remediation of Noxious Pollutants. – 2022. – P. 161-176. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-99425-5.00017-7.

18. https://vibromash-kz.all.biz/ (дата обращения 25.01.2024)

19. ГОСТ4453-74: Уголь активный осветляющий древесный порошкообразный. 21 c. https://online.zakon.kz/Document/?doc_id=30210899&pos=1;-16#pos=1;-16 (дата обращения 15.01.2024).

20. Санитарно-эпидемиологические правила и нормы № 3.02.002.04 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения» 1. Общие положения. https://online.zakon.kz/Document/?doc_id=1049950 (дата обращения 25.01.2024).

21. Об утверждении Санитарных правил "Санитарно-эпидемиологические требования к водоисточникам, местам водозабора для хозяйственно-питьевых целей, хозяйственно-питьевому водоснабжению и местам культурно-бытового водопользования и безопасности водных объектов". Приказ Министра здравоохранения Республики Казахстан от 20 февраля 2023 года № 26. https://adilet.zan.kz/rus/docs/V2300031934. (дата обращения 25.01.2024).

22. СТ РК ИСО 17294-2-2006. Качество воды. Применение масс-спектрометриис индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) Часть 2: Определение 62 элементов. https://online.zakon.kz/Document/?doc_id=30371803&pos=5;-106#pos=5;-106 (дата обращения 15.01.2024).