Ученые ПНИПУ разработали наполнитель для биофильтров из промышленных отходов

Пермь. Ученые Пермского политеха разработали новый наполнитель для биофильтров, который позволяет в 2-2,5 раза эффективнее очищать воздух от запахов канализации по сравнению с традиционными материалами. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.

В основе разработки - остатки пиролиза нефтесодержащих отходов и избыточный активный ил: такой состав создает оптимальную среду для бактерий, которые и нейтрализуют вредные соединения. На изобретение уже получен патент.

Проблема, которую решает технология, связана с высокой токсичностью и неприятным запахом сероводорода и аммиака - они образуются при транспортировке и очистке сточных вод и могут провоцировать головные боли, тошноту и хронические недомогания. Сейчас в биофильтрах чаще всего используют компост, древесные опилки, кору или керамзит: их эффективность не превышает 54-60%, а сами материалы быстро теряют эксплуатационные свойства - гниют, слеживаются и требуют регулярной замены. При этом отработанная загрузка становится отдельной экологической проблемой, поскольку ее приходится вывозить на полигоны.

Пермские специалисты предложили сразу несколько вариантов новых загрузочных материалов. Один из них - синтетическо-углеродный носитель биомассы: остатки пиролиза смешивают с измельченными отходами полиэтилена низкого давления (непригодными пакетами и пленкой), спрессовывают и получают легкие, прочные и высокопористые брикеты. На одном грамме такого материала может закрепиться более шести граммов бактерий - это в 2,7 раза больше, чем на традиционных аналогах. Другой вариант - модифицированный керамзит: в глину добавляют 5-15% остатков пиролиза. Тяжелые металлы из отходов работают как «плавни» - они снижают температуру вспучивания глины на 80-100 градусов, что экономит энергоресурсы при обжиге, а выгорание углерода формирует дополнительные поры, где удерживается на 10-15% больше бактерий.

Испытания показали заметный рост эффективности. Так, синтетическо-углеродный носитель снижает интенсивность запаха аммиака на 79-82% (для сравнения: опилки - на 60-63%, керамзит - на 54-57%). По сероводороду лучшие результаты дают остатки пиролиза - они убирают запах на 81-83%, тогда как традиционные материалы справляются лишь на уровне 60-63%.

Чтобы запустить работу загрузки, ее заселяют бактериями: материал погружают в аэротенк либо орошают активным илом - уже через 3-5 суток на поверхности формируется плотная биопленка из микроорганизмов. В качестве питательной среды применяют очищенные сточные воды с добавлением азота и фосфора в строго заданной пропорции (углерод:азот:фосфор = 100:5:1). Такой подход делает технологию практически безотходной и сокращает эксплуатационные затраты.

Помимо высокой эффективности, разработка решает еще одну важную задачу - позволяет утилизировать промышленные отходы: нефтешламы, избыточный активный ил и непригодный полиэтилен. По словам специалистов ПНИПУ, применение новых материалов поможет полностью устранить неприятные запахи рядом с источниками выбросов и снизить нагрузку на окружающую среду.