СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕНИЙ Российский патент 2020 года по МПК B01J20/24 B01J20/30 

Изобретение относится к области защиты окружающей среды и может быть использовано для очистки воды от нефтепродуктов.

Известен разработанный специалистами фирмы «ОЗОН» нефтесорбент НЕС (http://ozon.spb.ru/sorbent-nes-dlya-ochistki-stochnyh-vot-ot-nefteproduktov.html), представляющий собой материал на основе природного гидрофобизированного алюмосиликата (вермикулит). Гидрофобизирующая композиция обладает химическим сродством к носителю - алюмосиликату и придает ему гидрофобные и олеофильные по отношению к нефти и нефтепродуктам свойства. К преимуществам данного сорбента относится быстрое и эффективное поглощение нефти и нефтепродуктов; его технологичность при применении с учетом использования технических средств нанесения, последующего сбора и утилизации отработанного материала; высокая плавучесть на водных поверхностях до 10 дней; устойчивость при длительном хранении; пожар о- и взрывобезопасность; безвредность для окружающей среды (не вносит вторичных загрязнений и не нарушает экологического равновесия в случае длительного пребывания на воде или в почве).

Недостатком нефтесорбента НЕС является его дороговизна.

Известен способ получения мелкодисперсного сорбента нефти и нефтепродуктов из высокомолекулярных отходов производства (RU 2003123667, B01J 20/26, C08J 11/04, C08F 6/12, опубл. 27.02.2005), в качестве исходного сырья в котором используют отходы полиолефинов (например, предварительно измельченную отслужившую свой срок службы сельскохозяйственную полиэтиленовую пленку), которые предварительно растворяют в органических растворителях (алкилбензолах или н-алканах) при температуре 80°С, интенсивном перемешивании в течение 30 мин, образовавшуюся парафинообразную массу измельчают в присутствии предварительно добавленной воды при соотношении компонентов 1:1, при скорости вращения мешалки 2500-3000 об./мин в течение 3-5 мин, получают порошок полимера с размером частиц, не превышающих 35±10 мкм, имеющий сорбционную емкость 3,5-4,0 г/г.

Недостатком такого способа является низкая эффективность технологического процесса, обусловленная использованием растворов (алкилбензолов и н-алканов) и сложность процесса получения.

Известен способ получения плавающего углеродного сорбента для очистки гидросферы от нефтепродуктов (RU 2527095, B01J 20/30, B01J 20/24, опубл. 27.08.2014), включающий стадии сушки, карбонизации и охлаждения исходного материала из шелухи подсолнечника, осуществляемые в токе азота, по которому на сушку подают шелуху подсолнечника, необработанную модифицирующими веществами, сушку проводят при 115-125°С в течение 4-6 часов, непосредственно после сушки шелуху подвергают карбонизации при 400-500°С в течение 35-45 минут, а затем производят охлаждение в закрытом реакторе до температуры 55-65°С.

Недостатком такого способа является высокие энергозатраты на проведение процессов при повышенной температуре и значительная продолжительность процесса получения сорбента.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения сорбента для очистки воды (RU 2579129, B01J 20/30, B01J 20/24, C02F 1/28, опубл. 27.03.2016), включающий обработку гречневой лузги в растворе модифицирующего вещества, отделение твердой фазы фильтрованием, промывку и сушку, по которому в качестве модифицирующего вещества используют раствор гидр оксида натрия с концентрацией равной 500 мг/л, а обработку ведут в течение двух часов при комнатной температуре при соотношении твердой фазы и раствора гидр оксида натрия равном 1:(3-5).

Недостатком этого способа является ограниченность функциональных возможностей, обусловленных меньшей сорбционной способностью гречневой лузги по сравнению с другими видами сырья, неустойчивостью гречневой лузги к изменению параметров технологического процесса, что обусловливает низкий выход конечного продукта, образование загрязненных сточных вод в процессе промывки, а также использование химических элементов, которые могут нести дополнительную антропогенную загрязняющую нагрузку на водный объект при очистке от нефтепродуктов.

Задача изобретения - получение легкодоступного сорбента без образования загрязненных сточных вод в процессе его получения.

Технический результат-расширение функциональных возможностей очистки сточных вод от нефтезагрязнений за счет повышения сорбционной способности природных легкодоступных сорбентов без образования загрязненных сточных вод в процессе его получения, а также без использования химических элементов, которые могут нести дополнительную антропогенную загрязняющую нагрузку на водный объект при очистке от нефтепродуктов.

Поставленная задача и технический результат достигается тем, что в способе получения сорбента для очистки воды от нефтезагрязнений включающем промывку и сушку органического сырья, в отличие от прототипа экстрагированную сечку сахарной свеклы подвергают высушиванию до содержания влаги не более 10% масс, затем измельчают с получением частиц заданного гранулометрического состава, далее высушенное и измельченное сырье загружают в емкость с мешалкой, куда подают ацетатный буферный раствор при комнатной температуре и атмосферном давлении, перемешивают постоянно в течение 12 часов, после чего твердый остаток отфильтровывают на пористом фильтре и высушивают при температуре не бол ее 100°С до прекращения изменения веса.

Пример конкретной реализации способа.

Исходным материалом послужила экстрагированная сечка сахарной свеклы (отходы сахарной промышленности). Исходный материал промыли и просушили до содержания влаги не более 10% масс, затем измельчили с получением частиц заданного гранулометрического состава. Далее высушенное и измельченное сырье загрузили в емкость с мешалкой, куда подавали ацетатный буферный раствор при комнатной температуре и атмосферном давлении, перемешивали постоянно в течение 12 часов, твердый остаток отфильтровали на пористом фильтре и высушили при температуре не более 100°С до прекращения изменения веса.

Полученный сорбент сравнили с промышленным образцом сорбентом НЕС.

На поверхности модельного раствора воды, загрязненной отработанным машинным маслом, разместили сорбент, полученный по предлагаемому способу. После выдержки раствора проводился сбор адсорбированных продуктов.

Результаты эксперимента по сорбции нефтезагрязнений модельного раствора с помощью патентуемого сорбента и НЕС представлен в таблице.

Как видно из таблицы, сорбционная емкость (нефтеемкость) предложенного сорбента (экстрагированной сечки сахарной свеклы) составляет - 3,5 г/г. В сравнении с сорбентом НЕС очистка загрязненной нефтепродуктами воды показала по: поглощению запаха, восприимчивости к воде подобные свойства, по скорости оседания на дно экстрагированная сечка сахарной свеклы имеет показатели лучше, чем сорбент НЕС.

Итак, заявленное изобретение позволяет расширить функциональные возможности очистки сточных вод от нефтезагрязнений за счет повышения сорбционной способности природных легкодоступных сорбентов без образования загрязненных сточных вод в процессе его получения, а также без использования химических элементов, которые могут нести дополнительную антропогенную загрязняющую нагрузку на водный объект при очистке от нефтепродуктов.

Изобретение относится к получению сорбентов для очистки воды от нефтепродуктов. Сущность изобретения: экстрагированную сечку сахарной свеклы подвергают высушиванию до содержания влаги не более 10 мас.%, измельчают с получением частиц заданного гранулометрического состава. Высушенное и измельченное сырье загружают в емкость с мешалкой, куда подают ацетатный буферный раствор и перемешивают в течение 12 часов. Твердый остаток отфильтровывают на пористом фильтре и высушивают при температуре не более 100°С до постоянного веса. Технический результат: расширение функциональных возможностей очистки сточных вод от нефтезагрязнений за счет повышения сорбционной способности природных легкодоступных сорбентов без образования загрязненных сточных вод в процессе его получения. 1 табл.

Способ получения сорбента для очистки воды от нефтезагрязнений, включающий промывку и сушку органического сырья, отличающийся тем, что экстрагированную сечку сахарной свеклы подвергают высушиванию до содержания влаги не более 10 мас.%, затем измельчают с получением частиц заданного гранулометрического состава, далее высушенное и измельченное сырье загружают в емкость с мешалкой, куда подают ацетатный буферный раствор при комнатной температуре и атмосферном давлении, перемешивают постоянно в течение 12 часов, после чего твердый остаток отфильтровывают на пористом фильтре и высушивают при температуре не более 100°С до прекращения изменения веса.