Ученые Тверского государственного технического университета (ТвГТУ) разработали комплексный метод получения сорбентов на основе торфа для очистки воды и устранения нефтепродуктов на суше и водной поверхности со степенью удаления загрязнений до 95%. Об этом сообщил заведующий кафедрой горного дела, природообустройства и промышленной экологии ТвГТУ Олег Мисников.
«Сорбционные процессы широко применяются при очистке сточных вод, промышленных выбросов, а также при ликвидации последствий аварийных разливов нефти и нефтепродуктов. Торф обладает развитой пористой структурой и большим количеством функциональных групп, способных связывать различные загрязняющие вещества», — рассказал эксперт.
Как отметили в вузе, сорбционные технологии сегодня остаются одним из наиболее эффективных инструментов очистки жидких и газообразных сред от загрязняющих веществ, однако многие используемые материалы отличаются высокой стоимостью или сложностью производства. В этом отношении торф представляет особый интерес благодаря доступности, возобновляемости и заложенным самой Природой уникальным сорбционным свойствам.
По данным ученых, эффективность сорбента зависит не только от природных характеристик сырья, но и от способа его подготовки и глубокой переработки: механические, термические и химические методы обработки увеличивают площадь внутренней поверхности торфяной матрицы, позволяют использовать модифицирующие добавки, что повышает его способность удерживать органические и неорганические загрязнители. Одним из наиболее перспективных направлений считается создание гидрофобных торфяных сорбентов для борьбы с нефтяными разливами — такие материалы эффективно поглощают нефть и нефтепродукты с поверхности воды, сохраняя плавучесть длительное время, а после использования могут быть направлены на энергетическую переработку или применены в биотехнологических схемах очистки.
«Степень очистки достигает 95%, с возможностью увеличения этого показателя за счет применения комбинированной технологии с использованием нефтеокисляющих микроорганизмов», — пояснили в вузе.
По словам исследователей, технологии на основе торфа востребованы не только в нефтегазовом секторе: гранулированные торфяные материалы помогают восстанавливать нарушенные земли, загрязненные тяжелыми металлами и промышленными отходами, — они улучшают структуру почв и способствуют их биологической рекультивации за счет способности удерживать влагу и постепенно высвобождать активные компоненты. Ученые считают, что дальнейшее развитие технологий переработки торфа позволит создавать специализированные сорбенты для различных отраслей промышленности и решения задач по охране окружающей среды. «Перспективным направлением является получение материалов с заранее заданными характеристиками, адаптированными под конкретные виды загрязнений и условия эксплуатации. Это позволит повысить эффективность природоохранных мероприятий и расширить сферы применения торфяных сорбентов», — отметили в вузе.
Утилизация сорбентов
При утилизации сорбент с поглощенными нефтепродуктами можно переработать в топливо либо обработать штаммами нефтеокисляющих бактерий. При поглощении органических загрязнений на водной основе самым простым и дешевым способом является компостирование с получением органических удобрений, улучшающих плодородие почв. Оригинальность инженерных решений подтверждена двумя патентами РФ на изобретение.
Емкость сорбции торфяных сорбентов составляет от 2 до 15 кг загрязнителя на 1 кг сухого сорбента, а природная влагоемкость некоторых видов торфа достигает 25-30 кг воды на 1 кг сухого вещества. Сорбент работает за счет высокой пористости торфа, отличается компонентным составом и является недорогим природным органическим ресурсом, который можно модифицировать и утилизировать. В настоящее время проведены только лабораторные испытания.
