• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
22.09.2021
КНЦ РАН
1
1 394

Городские стоки предложили очищать отходами горной промышленности

4.3

В Кольском научном центре предложили использовать при очистке городских сточных вод диоксид кремния — нетоксичный и экологически чистый материал.

В Апатитах городские стоки предложили очищать отходами горной промышленности / ©Getty images / Автор: Михаил Григорьев

Большинство очистных сооружений в российской Арктике построено в 1970-х годах. Тогда главной задачей очистки городских сточных вод считалось удаление органических соединений и твердых частиц, а незначительное количество биогенных элементов (азота и фосфора) покидали воду в ходе побочных процессов – в результате деятельности микроорганизмов или осаждаясь вместе со взвешенными частицами.

Сейчас подобные технологии устарели, и качество очистки не соответствует современным стандартам. Так, среднее остаточное содержание фосфора в виде фосфат-ионов в воде, прошедшей через очистные сооружения города Апатиты в Мурманской области, составляет 2,4 мг/л, а верхний предел, установленный для сброса очищенных сточных вод в водоемы Российской Арктики, почти в 150 раз ниже: 0,0163 мг/л.

Полученный апатитскими учеными аморфный кремнезем / ©Пресс-служба КНЦ

Для достижения требуемой чистоты воды апатитские ученые предложили добавить в технологический процесс доочистку с использованием сорбентов. В международном научном журнале Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects опубликована статья сотрудников Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья и Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра.

Они активно исследуют материалы, которые можно использовать для удаления фосфора из сточных вод, а затем вносить в техногенный грунт без регенерации в качестве мелиоранта, постепенно высвобождающего питательные элементы: фосфор, азот и калий. Большие перспективы здесь открываются у материалов, обладающих мезопористой структурой, например, аморфного кремнезема, состоящего из диоксида кремния.

Пыление “хвостов” – большая проблема для Апатитов. Нефелиновая пыль проникает в воду, оседает в легких, на листве, на почве / ©Пресс-служба КНЦ

Аморфный кремнезем лучше поглощает фосфаты, чем местные почвы. Традиционные легкорастворимые фосфорные удобрения либо быстро вымываются из техногенного грунта, либо прочно связываются с его минеральной основой и становятся недоступны для растений. В таких условиях мелиоранты с медленным высвобождением фосфора применять целесообразнее.

Сам диоксид кремния – нетоксичный и экологически чистый материал. Его можно получать не только из кремнеземсодержащего минерального сырья Мурманской области при его кислотной переработке, но и из других природных и техногенных материалов с высоким остаточным содержанием кремния: глины, золы растений и тепловых электростанций, отходов электронной промышленности и обогащения полезных ископаемых.

Использование дефосфорирующих сорбентов в качестве “медленных” удобрений обогатит северные почвы и позволит не загрязнять водоемы / ©Пресс-служба КНЦ

При обогащении апатит-нефелиновой руды на местных горнообогатительных предприятиях в больших количествах образуются мелкодисперсные минеральные отходы – «хвосты», большую часть которых составляет алюмокремниевый минерал нефелин. Пыление «хвостов» – серьезная экологическая проблема для городов, расположенных вблизи апатит-нефелиновых месторождений. Для снижения негативного влияния производства на регион и более комплексной переработки минерального сырья разрабатывают различные способы применения продуктов переработки нефелина.

Ученые разложили нефелиновый концентрат с помощью серной кислоты и провели серию экспериментов с получившимся аморфным кремнеземом. Выяснилось, что при его использовании для очистки городских сточных вод отработанный реагент, содержащий не только фосфор, но и кремний, а также другие биогенные элементы, может с успехом использоваться в качестве удобрения при рекультивации грунтов. Почвенные ресурсы в Арктике очень медленно возобновляются, поэтому такой подход рекомендуют именно для высоких широт при восстановлении нарушенных территорий.

В свою очередь, оптимизация очистки сточных вод имеет особое значение для снижения безвозвратных потерь фосфора при сбросе в водоемы. Исследователи предложили также вариант технологической схемы очистки воды для снижения уровня фосфат-ионов до значения, установленного современными экологическими стандартами.

Получаемый на основе нефелина алюмо-кремниевый коагулянт-флокулянт также успешно прошел испытания в качестве реагента для очистки промышленных сточных вод. Внесение в цикл переработки апатит-нефелиновых руд производства аморфного кремнезема из нефелина и использование его для очистки городских сточных вод позволит снизить техногенную и антропогенную нагрузку на водоемы и поможет создавать искусственные насыпные грунты для восстановления нарушенных территорий.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 11:55
Полина Меньшова

Большему количеству учеников, чем когда-либо, трудно осваивать школьную программу. Это связано с низким уровнем развития рабочей памяти и неумением планировать время, считает педагог Алекс Куигли. В новой книге он дал практические рекомендации для учителей, которые помогут сделать работу в классе более продуктивной.

Вчера, 15:20
Андрей

Экологи из Китая подсчитали, как изменились площади оазисов в мире с 1995 по 2020 год. Исследователи также выяснили, в каком регионе оазисных территорий больше всего, в каком темпе происходят изменения и чем на этих землях занимается человек.

Вчера, 20:12
Юлия Трепалина

Два типа телосложения у людей коррелируют с повышенной вероятностью развития колоректального рака. Это показало новое крупное исследование ученых-медиков из Европы и США.

21 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования выявили три фактора, ответственные за так называемый алкогольный блэкаут — распространенное последствие употребления спиртных напитков, когда человек сталкивается с провалами в памяти.

Позавчера, 11:55
Полина Меньшова

Большему количеству учеников, чем когда-либо, трудно осваивать школьную программу. Это связано с низким уровнем развития рабочей памяти и неумением планировать время, считает педагог Алекс Куигли. В новой книге он дал практические рекомендации для учителей, которые помогут сделать работу в классе более продуктивной.

19 апреля
Дарья Г.

По оценкам ученых, «свободных» планет в Млечном Пути может быть в 20 раз больше, чем звезд. Так как планеты сами не светятся, разглядеть их сложно: их ищут гравилинзированием, лучше всего обнаруживающим самые массивные планеты типа Юпитера. Но вот удалось найти еще одну такую «сироту», причем не массивную с Юпитер, а земного размера. И ученые уверены, что это лишь первая находка из многих.

8 апреля
Василий Парфенов

Режим работы, количество трудовых часов в неделю и экономическую стабильность профессии прочно ассоциируют с благополучием человека. Количественно и качественно определить эти взаимосвязи получается редко — нужны большие выборки респондентов и длительное время наблюдений. Автор новой научной работы использовал долговременное исследование более чем семи тысяч американцев, чтобы выявить основные эффекты паттернов трудовой деятельности на психическое и физическое здоровье работающих людей.

28 марта
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

29 марта
Ольга Иванова

Ученые из США и Швейцарии определили четыре ключевых механизма, задействованных в трансформации личности человека. Но ни один из них не сработает без самого главного — сильного желания измениться.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Из гнили да из плесени бальзам извлечь пытаетесь )))
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: