#сточные воды

При очистке сточных вод на помощь приходят бактерии активного ила, способные использовать загрязнения в качестве источника питания. Чтобы увеличить их биомассу, возраст ила и предотвратить вымывание бактерий из очистных сооружений используют материалы-носители. Зачастую они имеют высокую стоимость, требуют сложного производства или не справляются с нагрузкой. Ученые Пермского Политеха разработали новый метод создания таких носителей с использованием отходов нефтеперерабатывающего предприятия. Это поможет сэкономить на материалах, электроэнергии, снизить негативное воздействие отходов на окружающую среду за счет их вторичного использования, а также повысить эффективность очистки сточных вод от нефтепродуктов на 10-15% и аммонийного азота на 55%.

В России каждый год фиксируется более 2,5 тысяч случаев загрязнения рек и озер, и значительная их часть связана со сточными водами — как промышленными, так и городскими. Во многих из них содержится аммонийный азот — вещество, вызывающее цветение. Его можно извлекать и перерабатывать в ценное удобрение, распространенное в сельском хозяйстве, — струвит. Он состоит из белых или прозрачных кристаллов, которые формируются по-разному в зависимости от многих факторов, что затрудняет его добычу. Ученые Пермского Политеха выяснили, как сделать процесс получения такого удобрения более качественным и контролируемым. При этом эффективность очистки сточных вод возрастает до 98%.

Анализ проб сточных вод из 128 городов в 24 странах Евросоюза, Турции и Норвегии показал, что в образцах, взятых в регионе в прошлом году, увеличилось содержание следов запрещенных психоактивных веществ МДМА (экстази), кокаина и амфетамина по сравнению с предыдущими показателями.

Исследователи из МФТИ и МИФИ с коллегами из Китая изготовили наночастицы нитрида титана (TiN) и изучили их сорбционные свойства. Оказалось, что они очень перспективны для решения проблемы очищения сточных вод.

Сегодня разрабатываются различные методы очистки сточных вод промышленных предприятий от тяжелых металлов. Большое внимание уделяется возможностям микроорганизмов, биомасса которых обладает универсальными сорбционными свойствами. Особый интерес представляют дрожжи, способные связывать тяжелые металлы в малотоксичные соединения. Биотехнологи Пермского Политеха изучили процесс поглощения ионов цинка дрожжевыми клетками и показали возможность их использования для очистки воды. Исследование позволит создавать выгодные биосорбенты на их основе и тем самым утилизировать отходы микробиологической промышленности.

В Нововоронежском политехническом институте НИЯУ МИФИ разработан способ резкого повышения адсорбирующих свойств клиноптилолита — природного минерала, используемого для очистки промышленных стоков, в том числе на АЭС.

Ученые КБГУ использовали серпентинит в качестве сорбционного фильтра, запасы которого в Кабардино-Балкарской республике практически не ограничены. По словам автора проекта и руководителя центра водородных технологий КБГУ Рамазана Тегаева, большинство существующих систем очистки сточных вод от СПАВ базируются на флотации — дорогостоящем методе, технологически сложном и многоступенчатом. Новый способ, разработанный в КБГУ, значительно упрощает процесс очистки сточных вод, увеличивая скорость и производительность фильтрации почти в пять раз.

По данным ВОЗ, в России от загрязнений безопасно очищается только 12 процентов сточных вод. При этом большой вред окружающей среде наносят сточные производственные воды. Они содержат тяжелые металлы, которые при попадании в пищевую цепочку вызывают серьезные проблемы как у растений и животных, так и у людей. Длительное воздействие таких веществ на организм человека может привести к развитию рака, повреждению органов, нервной системы, а в крайних случаях — к смерти. При этом разглядеть опасность в воде невооруженным глазом часто невозможно. Для очистки сточных вод используют вермикулит — природный минерал, который обладает нужными свойствами для «поглощения» опасных веществ. Ученые ПНИПУ выяснили, как ионы металлов «впитываются» в вермикулит и как сделать этот процесс более эффективным. Работа поможет очищать сточные воды качественно и экономически выгодно.

Сточные воды — это крупнотоннажные отходы, объем которых увеличивается с ростом общей численности населения планеты. В процессе их очистки образуется большое количество иловых осадков. Они содержат широкий спектр загрязняющих веществ — тяжелые металлы, патогенные микроорганизмы, токсичные органические и неорганические соединения. Но вместе с этим отличаются высоким содержанием макроэлементов, необходимых для роста растений и восстановления поврежденной почвы. Проблема утилизации этих отходов и использование их потенциала в сельском хозяйстве актуальна для мирового сообщества. Ученые ПНИПУ подобрали особый химический состав для утилизации вредных веществ в иловых осадках и разработали способ их переработки. Исследование позволяет эффективно и экономически выгодно получить безопасный материал, пригодный для рекультивации нарушенных земель.

Ученые УрФУ совместно с коллегами из Индии и Саудовской Аравии разработали нанокомпозит, который обладает высокой адсорбционной способностью. Новый материал нейтрализует промышленные красители, которые попадают в сточные воды из-за деятельности текстильных предприятий. Новый сорбент лучше аналогов, так как его эффективность составляет 96,4 процента против быстрого зеленого (БЗ) и до 92,7 процента против бромфенолового синего (БС). Ученые утверждают, что у большинства существующих сегодня сорбентов эффективность не превышает 90 процентов.

Очистка сточных вод от промышленных выбросов — острая проблема современности. Выбросы сильно загрязняют воду, негативно влияют на экологию и здоровье людей. Обычно «вредными» веществами выступают органические соединения, наиболее опасные из них — фенол и его производные. Существуют культуры микроорганизмов, которые используют загрязнитель в качестве питания, что позволяет применять их для очистки сточных вод от фенола. Ученые из Пермского Политеха показали, что эффективность биологического метода с применением микроорганизмов можно повысить, поместив клетки бактерий на твердый носитель, например, на древесные опилки.

Ученые синтезировали уникальный материал — гибридный фотокатализатор, состоящий из органического и неорганического нанокомпонентов. Под действием видимого и ультрафиолетового света он генерирует свободные радикалы, которые с эффективностью более 90 процентов разрушают органические загрязнители, попадающие в сточные воды от химических производств. Кроме того, новый фотокатализатор в 11 раз быстрее аналогов подавляет рост бактерий Escherichia coli — микроорганизма, активно размножающегося в сточных водах. Полученный материал потенциально может использоваться при очистке сточных вод от токсинов, красителей и других соединений, использующихся в химической промышленности, а также при их обеззараживании от микроорганизмов.

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.

Цианобактерии способны выживать в отходах металлургического и горнодобывающего производства и «вылавливать» ценные металлы. За считаные минуты редкоземельные элементы накапливаются в количестве почти 10 процентов от их биомассы.

Ученые Пермского Политеха нашли способ локальной очистки сточных вод целлюлозно-бумажного производства. Предложенная специалистами разработка позволит использовать очищенную воду повторно в промышленности, что значительно снизит нагрузку на очистные сооружения предприятия.

Ученые Института физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина РАН впервые провели комплексный нецелевой анализ смеси, содержащей продукты превращения несимметричного диметилгидразина. Методами газовой хроматографии и масс-спектрометрии (ГХ-МС) с двумя источниками ионов и высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией высокого разрешения (ВЭЖХ - МС), используемыми совместно, в сочетании со средствами машинного обучения, удалось построить надежные структурные формулы для 24 обнаруженных соединений. 11 из них не были ранее описаны как продукты трансформации несимметричного диметилгидразина.

Более 70 процентов поверхности нашей планеты покрыто водой. От ее состояния зависит не только благополучие экосистем, но и здоровье каждого человека. Пресная вода составляет только несколько процентов от мировых запасов, что делает ее одним из самых ценных и исчезающих ресурсов. Для решения этой проблемы ученые Южного федерального университета разработали бюджетную экологичную технологию для очистки воды.

Для производства целлюлозы, бумаги или картона используют большое количество воды, а в результате технологических процессов образуются токсичные стоки. Они могут привести к нарушению работы очистных сооружений и ухудшить качество воды. Ученые Пермского Политеха предложили технологию, которая поможет очистить ее более эффективно, чем другие способы. Разработка позволит использовать для этого меньшую дозу реагентов и сэкономить средства предприятий. Метод впервые применили для очистки воды в сфере целлюлозно-бумажной промышленности.

Новый метод поможет нейтрализовывать опасные загрязнители при очистке сточных вод и не позволит им попадать в окружающую среду.

Ученые Института металлургии Уральского отделения РАН и Уральского федерального университета синтезировали высокопродуктивный композитный сорбент. Он отличается максимальной сорбционной эффективностью и предназначен для многоразового использования. Применение сорбента не приведет к образованию новых отходов.