Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

и истощением природных вод. Это обусловлено поступлением в водные экосистемы в составе сточных вод и атмосферных осадков различных химических веществ: нефтепродуктов, нитратов, фосфатов, поверхностно-активных веществ, ионов тяжёлых металлов, ядохимикатов и др. Дефицит чистой пресной воды на планете является глобальной экологической проблемой. К числу соединений, оказывающих большую опасность для живых организмов, относятся тяжёлые металлы. Они не разлагаются в природных водах, могут сохраняться в них в течение длительного времени, включаться в пищевые цепи, мигрировать в сопредельные среды и др. Это вызывает необходимость совершенствования механизма охраны водных ресурсов. С учётом того что со сточными водами от многих промышленных объектов в водные экосистемы сбрасываются соединения тяжёлых металлов, совершенствование системы очистки стоков — одна из приоритетных задач. На сегодняшний день адсорбционный метод является одним из результативных методов очистки сточных вод от указанных соединений. При правильном подборе сорбента эффективность его применения на практике может достигать 95 % и более [1]. Ограниченность использования сорбционного метода очистки зачастую обусловлена высокой стоимостью сорбционных материалов. Для получения дешёвых и доступных сорбентов всё чаще внимание исследователей обращено в сторону отходов производства и потребления. Значительную часть сорбционных материалов получают из целлюлозосодержащих отходов растительного происхождения, таких как стебли топинамбура, кора деревьев, древесные опилки и др. [ 2 - 6 ]. Исследования последних лет показали, что использование этих отходов в качестве сорбентов позволяет обеспечить высокую степень извлечения ионов тяжёлых металлов из водной среды. Данные материалы обладают селективностью в отношении отдельных соединений, не требуют дополнительной обработки перед использованием, при отсутствии возможности регенерации после применения могут быть подвержены термическому обезвреживанию. Цель работы — изучение механизма извлечения ионов цинка из раствора с помощью целлюлозосодержащего сорбента, полученного на основе пыли зерновой. М атериалы и методы В качестве объекта исследований выступали отходы пыли зерновой, образующейся на одном из промышленных предприятий по производству солода. В соответствии с классификатором отходов, образующихся в Республике Беларусь [7], пыль зерновая относится к четвёртому классу опасности. Невысокий класс опасности отхода позволяет рассматривать его в качестве вторичного материального ресурса для применения в процессах водоочистки. В работе изучались сорбционные свойства пыли зерновой в отношении содержащихся в водной среде ионов цинка. Исследование сорбционных свойств образца отхода проводили в статических условиях на модельных сточных водах, содержащих ионы цинка (Zn2+) в различных концентрациях. Исходное содержание ионов цинка в пробе изменялось в диапазоне начальных концентраций от 0,0015 до 0,0459 моль/дм3. При изучении сорбционной ёмкости отхода навеску зерновой пыли помещали в химический стакан, куда вносили определённый объём раствора, содержащего ионы цинка. Содержание сорбента составляло 4 г/дм3. Пробу перемешивали в течение 60 мин, далее смесь фильтровали. Полученный фильтрат использовали для определения содержания ионов металла в пробе. Концентрацию ионов цинка в растворе определяли титриметрическим методом [ 8 ]. Полученные данные использовали при расчёте сорбционной ёмкости исследуемого образца по формуле Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 308-313. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 308-313. m где А — величина адсорбции, моль/г; С 0 — начальная концентрация ионов цинка в растворе, моль/дм3; Ср — равновесная концентрация ионов цинка в растворе, моль/дм3; V — объём раствора, дм3; m — масса навески сорбента, г. © Мытько Д. В, Шибека Л. А., 2024 309