Сочетание сорбентов позволит сделать сточные воды горнодобывающего предприятия пригодными для рыбного хозяйства
Мурманская область — один из наиболее урбанизированных и промышленно развитых регионов российской Арктики. Главные загрязнители области — горнодобывающие предприятия. Они «производят» огромное количество отходов: вскрышные породы и некондиционные бедные руды, «хвосты», образующиеся при обогащении руды, а еще сточные и шахтные воды. Общий объем твердых отходов составляет около восьми миллиардов тонн, при этом ежегодно добавляется более 200 миллионов тонн. На долю горной промышленности в Мурманской области в 2019 году пришлось 192,74 миллиона кубометров загрязненных сточных вод. Ученые из Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН и Университета Оулу предложили новую схему очистки сточных вод предприятия, которое разрабатывает месторождение полиметаллических руд в Мурманской области.
Элементный состав загрязнителей этих вод довольно разнообразен, поскольку большинство месторождений полезных ископаемых в регионе относится к комплексным. Практически для каждого предприятия необходимо разрабатывать свою технологию очистки, максимизируя ее эффективность и минимизируя расходы реагентов и энергии.
В междисциплинарном журнале MineWaterandtheEnvironment опубликована статья исследователей из Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН и Университета Оулу. Коллектив предложил схему очистки сточных вод предприятия, которое разрабатывает месторождение полиметаллических руд в Мурманской области.
Предприятие разрабатывает сложное месторождение руды с высоким содержанием сульфатов, марганца и стронция. Сейчас сточные воды очищаются самым примитивным методом — гравитационного осаждения взвесей в системе отстойников, но результаты не удовлетворяют ни руководителей предприятия, ни контролирующие органы. Планируются более совершенные очистные сооружения, и в качестве варианта очистки сточных вод рассматривается адсорбция. В России предельно допустимые концентрации (ПДК) для водных объектов делятся на категории в зависимости от назначения водоема: рыбохозяйственного, культурно-бытового и питьевого назначения. ПДК сульфатов для водных объектов рыбохозяйственного назначения составляет всего 100 миллиграммов на литр, тогда как ПДК для водных объектов питьевого назначения составляет 500 миллиграммов на литр.
Для очистки сточных вод применяют разные методы. Это химическое осаждение, ионный обмен, адсорбция, мембранная фильтрация, коагуляция-флокуляция, флотация и электрохимические методы. В последнее время активно развиваются схемы очистки сточных вод на основе биоплато. Однако использование большинства этих методов не рассчитано на огромные объемы воды, образующиеся на горнодобывающих предприятиях. Сорбция – самый эффективный и недорогой метод очистки – пока используется недостаточно. Существует необходимость в разработке недорогих и экологически чистых сорбентов из местного сырья. Эффективны для некоторых загрязнений биологические материалы, например, опилки и торф. В других случаях хорошо может показать себя легкодоступный сорбент на основе гидроксида магния – брусит. Получить его можно из отходов техногенного происхождения, которых в Мурманской области достаточно.
Для очистки сточных вод от сульфатов выбрали биосорбент, полученный модификацией сырого торфа с использованием уникальной комбинации двух химических веществ: разветвленного полиэтиленимина и хлорида глицидилтриметиламмония. Полученный сорбент имеет на поверхности четвертичные аммониевые группы и группы N–H и получил название PG-торф. Для очистки от ионов металлов использовали мелкодисперсный порошок гидроксида магния, полученный из природного гидроксида магния (брусита) путем измельчения и сортировки. Для улучшения сорбционных свойств брусит обжигали в муфельной печи.
Интересно, что эти сорбенты «работают» при разных значениях pH: органический показывает лучшие значения в более кислой среде, неорганический – в более щелочной. Поэтому была предложена двухступенчатая схема: сначала сульфаты удаляются с помощью биосорбента, затем минеральный сорбент очищает воду от металлов. Достаточной температурой обжига брусита для достижения удовлетворительных результатов выбрана 450 градусов, поскольку расходы на дальнейший нагрев в данном случае не оправдываются активизацией сорбции реагента.
Удалось добиться содержания сульфата и ионов марганца и стронция, не превышающих ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения. В ходе экспериментов были определены оптимальные условия для каждого этапа очистки и создания сорбентов. Следующим этапом должны стать опытно-промышленные испытания с более широким перечнем загрязняющих веществ, чтобы оценить возможности промышленного производства PG-торфа и перспективы регенерации отработанных сорбентов.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Ученые обнаружили, что дубы выработали эффективную стратегию, позволяющую им защищаться от пожирающих молодую листву гусениц — если предыдущий весной деревья сильно пострадали от их нашествия, то на следующий год почки распустятся на три дня позже. Трехдневной задержки достаточно, чтобы резко снизить выживаемость гусениц.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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