Биоуголь как сорбент для очистки сточных вод

Современные системы водоочистки сталкиваются с растущими требованиями по удалению загрязняющих веществ из сточных вод, включая тяжелые металлы, лекарственные препараты, пестициды и нефтепродукты. Традиционные методы очистки, такие как осаждение, коагуляция и ионный обмен, зачастую недостаточно эффективны или требуют значительных энергетических и финансовых затрат. Адсорбция, особенно с использованием доступных и экологичных сорбентов, является одним из наиболее перспективных методов.

Биоуголь — углеродсодержащий материал, получаемый при пиролизе различных видов биомассы, включая древесину, сельскохозяйственные отходы и навоз. Он обладает рядом характеристик, которые делают его привлекательным кандидатом для применения в качестве сорбента: высокая пористость, большая удельная поверхность, химическая стабильность и наличие поверхностных функциональных групп. Эти свойства позволяют использовать биоуголь для эффективного удаления широкого спектра загрязняющих веществ из сточных вод.

В условиях растущей антропогенной нагрузки на водные ресурсы и увеличения объемов сточных вод все больше внимания уделяется разработке устойчивых и экономически целесообразных решений в области водоочистки. Биоуголь выступает не только как технологический инструмент, но и как элемент концепции «циркулярной экономики», поскольку позволяет утилизировать сельскохозяйственные и пищевые отходы, одновременно снижая уровень загрязнения окружающей среды [1].

Для получения биоугля может быть использована разработанная экспериментальная установка, в которой обеспечивается нагрев в различных временных интервалах используемого сырья и непрерывный отвод продуктов разложения.

Термическое разложение на представленной установке осуществляется следующим образом. Проба материала биомассы просеивается для получения монодисперсной фракции и взвешиванием отбирается масса пробы. Нагревательная сетка сгибается втрое в виде плоской трубы, т. е. в форму, необходимую для размещения навески. Внутри сетки равномерно распределяется проба. Для обеспечения более равномерного и плотного контакта сетка с пробой уплотняется в прессе.