Пермские учёные разработали способ превращения отходов ЦБП в эффективные сорбенты

Учёные ПНИПУ представили технологию переработки отходов целлюлозно-бумажной и мебельной промышленности в углеродные сорбенты для очистки воды. Разработка позволяет одновременно решать экологическую проблему утилизации древесных остатков и повышать эффективность водоочистки.

Ежегодно предприятия лесопереработки и мебельного производства накапливают значительные объёмы отходов — от опилок и стружки до лигносульфонатов и отслуживших древесно-стружечных плит. Часть этого сырья сложно вовлечь в повторный оборот, и оно либо складируется, либо утилизируется с потерями.

Пиролиз как основа технологии

В основе методики лежит термохимический пиролиз — нагрев исходного материала в бескислородной среде. В результате такого воздействия формируется пористый углеродный материал, по структуре близкий к активированному углю. О получении стабильных сорбентов сообщили в пресс-службе университета.

Технология ориентирована именно на вторичное сырьё: в качестве исходных компонентов использовались лигносульфонаты и старые плиты ДСП, ранее считавшиеся низколиквидными отходами.

Сравнение с промышленными сорбентами

Для оценки эффективности новых материалов исследователи провели серию лабораторных испытаний. Их сравнили с промышленными активированными углями, изготовленными из берёзовой древесины, кокосовой скорлупы и каменного угля.

Очистку воды анализировали по нескольким показателям: содержанию взвешенных частиц, концентрации растворённых органических соединений и общему уровню органических примесей. Испытания показали, что при низких дозировках традиционные активированные угли работают слабее ожидаемого результата.

Чтобы достичь нормативных показателей, концентрацию стандартных сорбентов приходилось увеличивать до 60 мг/л, что в три раза превышает минимальные дозы.

Результаты новых материалов

Сорбенты, полученные из отходов ЦБП и мебельного производства, показали устойчивые результаты уже при расходе 20 мг/л. Материал на основе лигносульфонатов удалял до 64,5% органических загрязнений, а сорбент из древесно-стружечных плит снижал цветность воды примерно на 70%.

Таким образом, эффективность очистки оказалась выше при меньшем объёме используемого материала, что напрямую влияет на себестоимость и габариты фильтрационных систем.

Потенциал практического применения

Разработчики отмечают, что ключевым преимуществом технологии является троекратное повышение эффективности очистки по сравнению с рядом традиционных решений. Это открывает возможность создания более компактных и дешёвых фильтров для бытового и промышленного применения.

Дополнительный эффект связан с утилизацией трудноиспользуемых древесных отходов. Вместо захоронения или сжигания они могут становиться сырьём для высокоэффективных материалов, востребованных в системах водоочистки.