ИЗУЧЕНИЕ НЕФТЕПОГЛОЩАЮЩИХ И ВОДОПОГЛОЩАЮЩИХ СВОЙСТВ СОРБЕНТОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДНОЙ СРЕДЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
Апендина Г.С.
РГП «Национальный центр биотехнологии Республики Казахстан» КН МОН РК, г. Астана Сорбенты – твердые и жидкие вещества, применяемые для поглощения растворимых соединений, газов или паров. На сегодняшний день при ликвидации нефтяных разливов используются около двух сотен различных сорбентов. Использование сорбентов не только значительно снижает концентрацию нефти и нефтепродуктов, но и улучшает водно- воздушные, физические и агрохимические свойства почвы.
Применяемые сорбенты можно разделить на три группы:
синтетические сорбенты (пенополиуретаны, резиновая крошка или тонкодисперсный порошок, нитролигнин, синтетические волокна, производные поливинилового спирта, полиэтилен высокого давления, сорбенты на основе нетканых
10
материалов и другие).
органические сорбенты (древесные опилки, мох, торф или его смесь с сапропелем, модифицированный крахмал, производные целлюлозы: ватин, техническая вата или отходы текстильного производства, волокна кенафа и другие).
минеральные сорбенты (цеолит, активированный уголь, вспененный графит, керамзит, вспененный вермикулит и другие алюмосиликаты) [1,2].
Для производства нефтяных сорбентов наиболее привлекательными являются естественное органическое сырье и отходы производства растительного происхождения.
Они, как правило, являются органической частью существующих экосистем. Поэтому сорбенты на их основе в наибольшей степени соответствуют требованиям экологической безопасности. В большинстве случаев используют древесную щепу и опилки, модифицированный торф, древесный мох, высушенные зернопродукты, шерсть, лигнин, сапропель, макулатуру [3].
В качестве сорбентов (адсорбентов) могут использоваться различные классы органических и неорганических соединений. Их основными показателями являются удельная поверхность, размер пор, механическая и химическая стойкость, инертность в отношении микроорганизмов. Чаще всего используют твердые минеральные сорбенты, которые применяются в виде порошков, мелких шариков или гранул, имеющих пористое внутреннее строение. Во многих работах, в качестве минерального сорбента применяются цеолит, глины (керамзит), шунгит, торф, графит, песок, вермикулит. Минеральные сорбенты широко распространены в природе, отличаются высокой химической и биологической стабильностью, относительно доступны и легко регенерируются.
Выбор сорбента осуществлялся нами по следующим параметрам: низкая стоимость, высокая сорбционная емкость и инертность в отношении микробных клеток, устойчивость к химическому и биологическому разрушению.
Древесные опилки обладают свойством хорошо впитывать нефть и нефтепродукты, но еще лучше они впитывают влагу, поэтому перед их применением после глубокой сушки необходима пропитка водоотталкивающими составами, например, жирными кислотами которые в свою очередь снижают сорбционные свойства опилок [4].
Нами был проведен подбор сорбентов для биочистки нефтезагрязненной водной среды, который бы обеспечивал высокую сорбционную емкость. Кроме того, учитывалось и то, что носитель может выступать и как рыхлитель, и как источник азота, минеральных солей.
В таблице 3 отражена величина степени поглощения нефти и воды исследуемыми сорбентами.
Таблица 3 – Определение нефтепоглощающих и водопоглощающих свойств сорбентов
Изучаемые параметры Нефтепоглощение, Водопоглощение, Цена за 1 кг, г нефти/г сорбента г воды/г сорбента тенге
Опилка древесная 4,50 4,06 90
Солома пшеничная 3,09 4,08 50
Торф 2,09 0,77 300
Пенополиуретан 1,74 0,97 600
Керамзит 0,36 0,71 200
Изучение нефтепоглощения сорбентов показало, что наибольшей нефтепоглощаемостью обладают сорбенты — торф, опилка и солома от 2,09 до 4,5 г/г, наименьшей нефтепоглощаемостью – пенополиуретан и керамзит. Наименьшей способностью водопоглощения обладали керамзит, торф и пенополиуретан от 0,71 до 0,97 г/г.
11
Литература
1. Лизунов А.Б. Деструкция тяжелых нефтепродуктов в почве иммобилизованными углеводородокисляющими микроорганизмами: автореф. ... канд.
биол. наук: 03.00.23. – Санкт-Петербург, 2002. – 26 с.
2. William M.W. Indirect bioremediation biodegradation of hydrocarbons on commercial sorbent // Biodegradation. – 1997. – № 8. – P. 15–19.
3. Каменщиков Ф.А., Богомольный Е.И. Нефтяные сорбенты. Ижевск:– Москва, – Институт компьютерных исследований. – 2003. – 268 с.
4. Дубинин М.М. Природные минеральные сорбенты. – М: Наука. 1988. – 224 с.
