Предоставление услуг по сопровождению устойчивого развития бизнеса в России

Петербургские ученые нашли экологичный способ очистки сточных вод

31.03.2022
Петербургские ученые нашли экологичный способ очистки сточных вод

Ученые усовершенствовали метод фиторемедиации — наиболее экологичного и недорогого способа очистки сточных вод, отвечающего принципам устойчивого развития.

Основным недостатком технологии до сих пор была невысокая скорость процесса. Исследователи предложили решить проблему и ускорить фиторемедиацию за счет комбинированного воздействия магнитного и слабого электрического полей. Технология уже успешно применяется на очистных сооружениях города Энгельса Саратовской области.

Над научным проектом работал коллектив ученых Научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Передовые цифровые технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) под руководством доктора технических наук Владимира Баденко и доктора технических наук Натальи Политаевой.

Метод фиторемедиации использует естественную способность высших водных растений поглощать, концентрировать и метаболизировать элементы и химические соединения, загрязняющие окружающую среду. Основным недостатком этого метода является невысокая скорость процесса. Ученые лаборатории «Моделирование технологических процессов и проектирование энергетического оборудования» НЦМУ предложили способ ускорения фиторемедиации за счет комбинированного воздействия магнитного и слабого электрического полей.

«Целью данного исследования стало определение значений параметров магнитного и слабого электрического полей, наиболее подходящих для извлечения ионов меди из сточных вод с использованием высшего водного растения ряски малой. В этих условиях происходит наибольший рост и развитие листьев растений», — рассказал соавтор исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории «Моделирование технологических процессов и проектирование энергетического оборудования» НЦМУ СПбПУ Владимир Баденко.

Далее использованный биосорбент необходимо утилизировать. Поскольку в фитомассе не происходит избыточного накопления опасных вредных веществ, ее можно использовать для производства бумаги, удобрений и топлива (получения биогаза). Также отработанные растения можно применять в качестве корма для животных, учитывая природу металла и допустимые концентрации содержания тяжелых металлов в кормах.

В своем исследовании ученые изучили возможность извлечения меди из отработанной фитомассы при помощи электрохимического метода. Для этого изготовили элюат, содержащий серную кислоту, затем потенциостатическим методом выделили медь из растворенной биомассы.

Масса извлеченной меди из элюата отработанной фитомассы практически совпала с массой меди, поглощенной растением в процессе фиторемедиации. Восстановленный металл может быть повторно использован в народном хозяйстве, что соответствует принципам безотходной экономики замкнутого цикла, которая рассматривается как новая бизнес-модель для более устойчивого развития общества.

«Данная технология имеет ряд преимуществ: высокая эффективность очистки, низкая себестоимость и энергопотребление, универсальность, экологическая безопасность, простота реализации, безотходность», — сделала вывод о практической ценности технологии фиторемедиации соавтор исследования Наталья Политаева.

Результаты исследования были представлены в научной статье в журнале Plos one.

Напомним, что НЦМУ «Передовые цифровые технологии» СПбПУ представляет собой консорциум из четырех организаций: Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (координатор консорциума), Санкт-Петербургского государственного морского технического университета, Тюменского государственного университета и НИИ гриппа имени А. А. Смородинцева Минздрава России. Программа исследований НЦМУ до 2025 года содержит 35 научных тематик по 4 направлениям: передовые цифровые технологии и технологии «умного» производства, искусственный интеллект; роботизированные системы; материалы нового поколения и аддитивные технологии.

Создание и развитие сети научно-образовательных центров мирового уровня проходит в рамках национального проекта «Наука и университеты», реализуемого Минобрнауки России.

 

Подписывайтесь на наш канал в Telegram — t.me/cleandexru

Все комментарии
Комментировать
Введите число, которое видите на картинке

Чистые технологии: