Разработка пермских ученых повысит экологичность производства целлюлозы
Для производства бумаги и картона используется целлюлоза — волокнистый материал, который получают путем химической обработки древесины. После ее изготовления образуются жидкие отходы — сульфитные щелока, состоящие в основном из высокомолекулярных химических соединений. Их переработка — сложная технологическая и экологическая проблема, поскольку при попадании в природные водоемы они усиливают их зарастание. Поэтому перед сбросом туда их нужно сначала нейтрализовать — отправить на специальные очистные сооружения. Проблема в том, что основной компонент сульфитных щелоков — лигносульфонаты, то есть вещества, сброс которых в очистное оборудование приводит к нарушению их работы и, как следствие, плохой очистке отходов. Для того, чтобы этого избежать, ученые Пермского Политеха разработали способ разрушения лигносульфонатов, что позволит уменьшить нагрузку на очистные сооружения на 70-80 процентов.
На изобретение выдан патент. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Целлюлозу производят из древесины и других растительных материалов – хлопка, льна, бамбука. Ее получение включает химическую обработку сырья, которая позволяет отделить целлюлозу от лишних примесей. После этого процесса остаются отходы – сульфитные щелока, жидкие растворы, которые состоят преимущественно из высокомолекулярных химических соединений.
Их необходимо утилизировать, поскольку вещества в составе сульфитных щелоков приводят к зарастанию воды, дефициту кислорода в ней и нарушению экосистемы. Чаще всего их смешивают со сточными водами и очищают на специальных сооружениях, чтобы затем без вреда для окружающей среды сбросить в водоемы.
Очистка происходит с помощью микроорганизмов, которые разлагают органические вещества на более простые и безопасные соединения – поэтому такой процесс называется биологическим методом. Но есть проблема: основным компонентом (60 процентов) сульфитных щелоков являются вещества под названием лигносульфонаты, которые обладают высокой биологической устойчивостью, а, значит, плохо поддаются такой обработке. Именно их сброс на биологические очистные сооружения приводит к нарушению работы и снижению эффективности очистки сточных вод.
Ученые Пермского Политеха разработали способ, позволяющий снизить устойчивость лигносульфонатов и таким образом обеспечить эффективную обработку производственных отходов.
«Лигносульфонаты – это природные полимеры с высокой биологической устойчивостью и свойствами поверхностно-активных веществ, поэтому при попадании их в водоемы снижается уровень кислорода, что приводит к зарастанию и ухудшению качества воды. Основными показателями, которые используются для оценки уровня загрязнения жидкости органическими веществами, являются химическое и биохимическое потребление кислорода, а возможность применения биологических методов очистки определяет соотношение этих двух параметров. Поэтому именно на них мы и ориентировались, создавая свой метод», – поясняет Алена Жуланова, доцент кафедры охраны окружающей среды ПНИПУ, кандидат технических наук.
«Сначала мы разбавляем щелок сточными водами, которые остаются после промывки целлюлозы. Предварительно туда добавляли 10-процентный раствор соляной кислоты. Затем проводим окислительную обработку разбавленного щелока реактивом Фентона – специальной смесью для разрушения лигносульфонатов – при температуре 18-20 °С в течение 1-3 часов. Применение данного метода позволяет повысить соотношение химического и биохимического потребления кислорода в воде с 0,075 до 0,45 (учитывая, что при соотношении ХПК к БПК ниже 0,4 биологическую очистку применять невозможно, т. к. микроорганизмы просто не смогут выжить)», – рассказывает Ирина Глушанкова, профессор кафедры охраны окружающей среды ПНИПУ, доктор технических наук.
Предложенный учеными Пермского Политеха метод позволяет снизить нагрузку на биологические очистные сооружения на 70-80 процентов. Это делает процесс очистки жидких отходов более эффективным и экологически безопасным. Разработка данного способа является важным шагом на пути к созданию более экологичных технологий в целлюлозно-бумажной промышленности.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно