• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
22.09.2021
КНЦ РАН
1
1 189

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

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
Вчера, 16:32
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

Вчера, 11:03
Михаил Орлов

Овес посевной (Avena sativa) входит в число наиболее важных зерновых культур и возделывается человеком уже более трех тысяч лет. Теперь в истории овса настала новая веха: ученые завершили работу над полной последовательностью генома этого растения и разобрались с его непростым эволюционным прошлым.

Вчера, 18:00
Алиса Гаджиева

Археологи открыли древнее государство с помощью лидара.

Вчера, 16:32
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

23 мая
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

20 мая
Мария Азарова

Ученые предупреждают: поскольку вес современных комбайнов и прочей сельхозтехники сегодня приближается к весу самых крупных животных, когда-либо бродивших по Земле, возникает парадокс уплотнения грунта.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

6 мая
Кирилл Отавин

Приходилось ли вам готовиться к тяжелым экзаменам в школе? А в институте? Или корпеть над срочным рабочим отчетом, который нужно сдать уже «‎вчера»? Конечно же, приходилось. В такие моменты хочется немного «завести» мозги, заставить их работать на всю катушку. И сосед или знакомый говорят вам: «‎А про ноотропы приходилось слышать? А вот фенотропил принимали? Это может помочь». Naked Science решил разобраться, что это такое, как оно помогает и помогает ли вообще.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Из гнили да из плесени бальзам извлечь пытаетесь )))
Подтвердить?
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: