В современных технологиях водоочистки сорбционные методы играют ключевую роль, позволяя удалять токсичные компоненты из сточных вод. Наиболее часто используемым адсорбентом является активированный уголь, однако его высокая стоимость и сложность утилизации ограничивают применение в процессах с большой водоемкостью. Природные дисперсные кремнеземы, такие как опока, представляют собой эффективную и экологически безопасную альтернативу. Настоящая статья посвящена изучению безопасного способа утилизации отработанного адсорбента на основе кремнеземов методом литификации. Приводятся результаты анализа химического состава отработанных материалов, механизма капсулирования токсичных компонентов и их последующего использования в качестве вторичного материального ресурса (ВМР). Для повышения эффективности опоки как сорбента или компонента в процессах утилизации отходов, можно использовать различные добавки. Эти добавки улучшают сорбционные, механические и химические свойства материала. Рассматриваются международные подходы к решению данной задачи. Приводятся сравнительные данные с другими способами утилизации.
дисперсные кремнеземы, опока, сорбционная очистка сточных вод, утилизация адсорбента, литификация, сточные воды, вторичный материальный ресурс
1. Когановский, А. М., Клименко Н. А., Левченко Т. М., Рода И. Г. Адсорбция органических веществ из воды. Л.: Химия, 1990. 256 с.
2. Amari A, Noreen A, Osman H, Sammen S S, Al-Ansari N and Salman HM (2023). Investigation of the viable role of oil sludge-derived activated carbon for oily wastewater remediation. Front. Environ. Sci. 11:1138308.
3. A. K. Strelkov, P. G. Bykova, M. A. Gridneva. Filtration materials of natural origin // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing, 2020. V. 962. №. 2. P. 022-038.
4. Климов Е. С., Бузаева М. С. Природные сорбенты и комплексоны в очистке сточных вод. Ульяновск: УлГТУ, 2011. 201 с.
5. Убаськина Ю. А., Коростелева Ю. А. Исследование возможности практического применения диатомита для очистки сточных вод // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. №7. С.92-96. DOI: 10.12737/ 6.
6. Mullick A, Neogi S. Ultasound assisted synthesis of Mg-Mn-Zr impregnated activated carbon for effective fluoride adsorption from water. // Ultrasonics - Sonochemistry. 2019;50:126-137. DOI:
7. Pytka-Woszczyło A, Różańska-Boczula M, Gizińska-Górna M, Marzec M, Listosz A, Jóźwiakowski K. Efficiency of Filters Filled with Rockfos for Phosphorus Removal from Domestic Sewage. Advances in Science and
8. Shrestha, R.; Ban, S.; Devkota, S.; Sharma, S.; Joshi, R.; Tiwari, A.P.; Hak, Y.K.; Joshi, M. K. Technological trends in heavy metals removal from industrial wastewater. J. Environ. Chem. Eng. 2021, 9, 105688.
9. Boelsing, F. Remediation of toxic waste sites – DCR technology in the field of
10. immobilization and fixation of hazardous compounds. Hannover, Germany: Ministry of Economics, Technology and Traffic, Federal Republic of Germany.1988.
11. Shiqing Gu, Xiaonan Kang, Lan Wang, Eric Lichhttps://doi.org/10.1007/s10311-018-0813-9. hal-02142607.
12. Tran Huyen Vu, Nadarajah Gowripala. Mechanisms of Heavy Metal Immobilisation using Geopolymerisation Techniques. // Journal of Advanced Concrete Technology, 2018, Volume 16, Issue 3, рр. 124-135.
13. Katri Piekkari, Hoang Nguyen, Katja Kilpimaa, Mirja Illikaine., Ladle slag–based binder for the solidification/stabilization of heavy-metal-rich industrial waste // Journal of Environmental Management, V. 367,
14. D. Boriskov., S. Efremova, N. Komarova, E. I. Tikhomirova, A. Bodrov. (2021). Applicability of the modified diatomite for treatment of wastewater containing heavy metals. E3S Web Conf., 247 (2021) 01052.
15. ElSayed, E. E. (2018). Natural diatomite as an effective adsorbent for heavy metals in water and wastewater treatment (a batch study). // Water Science, 32(1), рр. 32–43. https://doi.org/10.1016/j.wsj.2018.02.001.
16. Вурдова Н. Г. Исследование применения дисперсных кремнеземов для сорбционной очистки сточных вод // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия:
17. El-Eswed, B. I., Yousef, R. I., Alshaaer, M., Hamadneh, I., Al-Gharabli, S. I., Khalili, F., (2015). Stabilization/solidification of heavy metals in kaolin/zeolite based geopolymers. International Journal of Mineral
18. Рудник М. И., Гаврилов Ю. Л., Резанова Е. Е. Технологии и оборудование ТЭК: Технологически-аппаратурные условия создания и применения комплексной переработки опасных отходов с
19. Шпинькова М. С., Мещеряков С. В. Реагентное капсулирование нефтяных отходов с применением конечных продуктов технологии в качестве товарной продукции // Экология и промышленность России.
20. Bayar, S., Talinli, İ. Solidification/stabilization of hazardous waste sludge obtained from a chemical industry. Clean Techn Environ Policy 15, 157–165 (2013). https://doi.org/10.1007/s10098-012-0494-1
21. Falayi, T. Sustainable solidification of ferrochrome slag through geopolymerisation: a look at the effect of curing time, type of activator and liquid solid ratio. // Sustain Environ. Res/ 29, 21 (2019).
22. Boelsing, F. Remediation of toxic waste sites – DCR technology in the field of
23. immobilization and fixation of hazardous compounds. Hannover, Germany: Ministry of Economics, Technology and Traffic, Federal Republic of Germany.1988.
24. Shiqing Gu, Xiaonan Kang, Lan Wang, Eric Lichtfouse, Chuanyi Wang. Clay mineral adsorbents for heavy metal removal from wastewater // Environmental Chemistry Letters, 2019, 17 (2), pp.629-654.
25. Tran Huyen Vu, Nadarajah Gowripalan, Mechanisms of Heavy Metal Immobilization using Geopolymerisation Techniques. // Journal of Advanced Concrete Technology, 2018, Volume 16, Issue 3, рр 124-135.
26. Bin Guo, Bo Liu, Jian Yang, Shengen Zhang, The mechanisms of heavy metal immobilization by cementitious material treatments and thermal treatments. // Journal of Environmental Management, V. 193, 2017, рр
