Российские ученые разработали новый биокомпозитный материал для очистки сточных вод
Российские ученые создали биокомпозитный материал для очистки сточных вод от нитрит-, нитрат- и фосфат-ионов. Он позволяет снизить содержание загрязняющих веществ на 81–99%, сообщает Минобрнауки.
Для очистки стоков промышленных предприятий предусмотрена предварительная детоксикация вод на очистных установках до сброса вод в городские коллекторы. Один из методов очистки — использование биопрепаратов на основе иммобилизованных микроорганизмов. Команда ученых РГУ им. И.М. Губкина совместно с коллегами из ИНХС РАН и МГУ имени М.В. Ломоносова разработали биокомпозитный материал для очистки сточных вод, состоящий, помимо иммобилизованных бактерий, из полимерной матрицы и наполнителя.
Полимерная матрица ― это нетканый материал на основе сополимера акрилонитрила и метакрилата, имеющий трехмерную структуру с наполнителями различной природы. В качестве наполнителей использовались активированный уголь и растительные компоненты (мох, ряска). Поверхность волокон материала населяли углеводородокисляющими бактериями родов Rhodococcus, Leuocobacter, Pseudomonas, которые были выделены из почв вблизи нефтяных месторождений и подземных газовых хранилищ и затем адаптированы к сточным водам подземных газовых хранилищ. Эти бактерии не патогенны и безопасны для человека, они были выбраны из-за их способности осуществлять деструкцию органических веществ ― токсикантов сточных вод газовой отрасли (спиртов, углеводородов) и интенсивно утилизировать неорганические ионы биогенных элементов (нитрит-, нитрат- и фосфат-ионы).
Как рассказал руководитель исследования, академик РАН Алексей Дедов, биокомозитные материалы ― это результат работы научного коллектива в течение десяти лет. За этот период был разработан алгоритм создания этих материалов с определенными функциональными свойствами. Так, изменяя химическую матрицу, наполнитель, ассоциации микроорганизмов, можно «собрать» материалы под конкретные объекты и токсиканты, от которых должна быть очищена вода.
«Так, например, удалось сконструировать биокомпозитный материал, чтобы он очищал сточные воды от неорганических ионов. Другая модификация материала может использоваться для очистки акваторий от нефти и нефтепродуктов», ― добавляет Алексей Дедов.
В зависимости от задач и условий очистки созданный материал может выпускаться в виде полотна или гранул. В виде полотна материал можно помещать в очистную установку в специальные пластиковые кассеты либо фиксировать на металлических рамках с помощью зажимов.
Использование таких материалов позволяет снизить содержание загрязнителей до уровня ниже предельно допустимых концентраций для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурного назначения. На изобретение уже получены патенты России, Канады и Китая.
