СИНТЕЗ ПРОЛОНГОВАНИХ ДОБРИВ ШЛЯХОМ АДСОРБЦІЇЇ ЕЛЕМЕНТІВ ЖИВЛЕННЯ ЦЕОЛІТОМ З КОМУНАЛЬНИХ СТОКІВ

  • Г. В. Сакалова Вінницький національний технічний університет
  • Т. М. Василінич Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського
  • Г. Д. Петрук Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського
Ключові слова: цеоліт, адсорбція, іонний обмін, концентрування, осадження, регенерація, магній-амоній ортофосфат (струвіт), мінеральне добриво

Анотація

Мета дослідження — на основі експериментальних даних розробити рекомендації щодо оптимальних умов осадження амонійного азоту з регенерату іонного обміну для його подальшого використання в якості амонійного добрива. У проведених дослідженнях іонообмінний матеріал, природний цеоліт Сокирницького родовища (Закарпаття), насичували іонами амонію з модельних стоків у колонному апараті до досягнення проскоку, після чого іонообмінний матеріал регенерувався шляхом прокачування через нього NaCl концентрацією 30 г/л. Максимальне насичення іонообмінного матеріалу визначали за зростанням електропровідності розчину на виході з колони.

Аналізи проводились за різного молярного співвідношення іонів магнію та фосфат-іонів та значеннях рН. Отримані дані порівнювалися з початковими концентраціями в модельному розчині відповідних іонів для визначення ефективності осадження. Встановлено, що максимальна ефективність видалення амонійного азоту за початкової концентрації його в регенераті 470 мг/л досягається з pH близько 8,5 та зі співвідношенням Mg2+ : NH4: PO43- = 1,5 :1 :1,5.

За умов кращих варіантів проводилось осадження реальних концентратів іонного обміну. При цьому ступінь осадження іону NH4+ -N для концентрату, вилученого з цеоліту складав 93,91 %, тобто результати мало відрізняються від значень модельних концентратів,

Встановлено вологість отриманого мінерального добрива шляхом сушіння продукту. За значеннями вологості осаду визначили формулу кристалогідрату, яка близька за кількістю молекул води до формули мінерального добрива струвіт MgNH4PO× 4,5H2O. Проведено порівняльний термічний аналіз продуктів хімічного осадження та чистого струвіту. Встановлено оптимальні умови, за яких забезпечується максимальна ефективність одночасного вилучення амонійного азоту та фосфат-іонів зі стоків з утворенням MgNH4PO4· 4,5 ÷ 6H2O. Розроблені рекомендації щодо застосування отриманого продукту як мінерального добрива.

Біографії авторів

Г. В. Сакалова, Вінницький національний технічний університет

д-р техн. наук, доцент, професор кафедри хімії та методики навчання хімії, професор кафедри екології та екологічної безпеки

Т. М. Василінич, Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри хімії та методики навчання хімії

Г. Д. Петрук, Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри хімії та методики навчання хімії

Посилання

G. Sakalova, et al., “Perspectives of integration the technology of ion-exchanging ammonium extraction from the system of municipal drain water purification,” Ukrainian Journal of Ecology, vol. 8, no. 1, pp. 568-572, 2018. https://doi.org/10.15421/2017_250.

М. С. Мальований, В. В. Дячок, та Я. М. Сахневич, «Аналіз перспектив очищення стоків харчових виробництв,» Екологія довкілля та безпека життєдіяльності, № 5, с. 72-75, 2008.

M. Malovanyy, G. Sakalova, N. Chornomaz, and O. Nahurskyy, “Water sorption purification from ammonium pollution,» Chemistri & Chemikal technology,” vol. 7, no. 3, pp. 355-358, 2017.

А. М. Мальований, М. С. Мальований, Й. Й. Ятчишин, та Е. Плаза, «Концентрування амонію зі стічної води з використанням колонних апаратів та іонообмінних матеріалів,» Экология и промышленность, № 4, с. 71-78, 2011.

Р. В. Петрук, А. П. Ранський, та В. Г. Петрук, Комплексна переробка фосфоровмісних пестицидів до екологічно безпечних продуктів та рекультивація забруднених грунтів. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2014.

Y. Tulaydan, M. Malovanyy, V. Kochubei, and H. Sakalova, “Treatment of high-strength wastewater from ammonium and phosphate ions with the obtaining of struvite,” Chemistry & Chemical Technology, vol.11, no.4, pp.463-468, 2017. https://doi.org/10.23939/chcht11.04.463.

Опубліковано
2018-12-28
Як цитувати
[1]
Г. Сакалова, Т. Василінич, і Г. Петрук, СИНТЕЗ ПРОЛОНГОВАНИХ ДОБРИВ ШЛЯХОМ АДСОРБЦІЇЇ ЕЛЕМЕНТІВ ЖИВЛЕННЯ ЦЕОЛІТОМ З КОМУНАЛЬНИХ СТОКІВ, Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 6, с. 29-34, Груд 2018.
Номер
Розділ
Екологія та екологічна безпека