Рябчевський О. В. Oчищення стічних вод від іонів хрому та нікелю глинистими сорбентами

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.06.01 – Екологічна безпека. – Національний авіаційний університет, Київ, 2019. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального науково-практичного завдання підвищення рівня екологічної безпеки очищення виробничих стічних вод від іонів хрому (ІІІ) та нікелю (ІІ) шляхом застосування природних глинистих сорбентів. За допомогою рентгенографічного аналізу, газової адсорбції та гравіметричного методу досліджено структуру та хімічний склад глинистих сорбентів. Досліджено сорбційні властивості природних глинистих матеріалів (глини спонділової зеленої та суглинку темно-бурого) щодо іонів хрому (ІІІ) та нікелю (ІІ), визначено основні параметри протікання процесу адсорбції та умови максимальної ефективності застосування сорбентів. Встановлено, що для досягнення максимального ступеня очищення при мінімальних витратах сорбційного матеріалу необхідне співвідношення «тверда речовина - рідина» складає 1:50. Проведено інтерпретацію даних у межах моделей сорбції та обрано моделі, які найкраще описують процес. Встановлено, що максимальна адсорбційна ємність зразку глини спонділової зеленої щодо іонів Ni2+ у 1,5 рази вища ніж у зразка суглинку темно-бурого і складає 0,245 мг/г. Сорбційна ємність глини глини спонділової зеленої по відношенню до іонів Cr3+ - 0,042 мг/г, а при застосуванні СТБ – сорбція не спостерігається. Отримано нові сорбційні глинисті матеріали на основі природних зразків шляхом їх хімічної модифікації з метою покращення сорбційних властивостей. Визначено основні умови процесу модифікації та встановлено зростання максимальної сорбційної ємності. Встановлено екологічний ризик застосування глинистих сорбентів при очищенні води від іонів металів на основі результатів біотестування за допомогою тест-об’єктів Allium cepa L. та Lactuca sativa L. Методом кореляційно-регресійного аналізу встановлено тісноту зв’язку між зміною відносного екологічного ризику застосування глини спонділової зеленої і суглинку темно-бурого для очищення стічних вод та змінами індикаційних ознак у тест-об’єктів Allium cepa L. та Lactuca sativa L. Розраховані коефіцієнти кореляції вказують на сильний зв’язок при застосуванні Lactuca sativa L. та достатню тісноту зв’язку для тест-об’єкту Allium cepa L. Досліджено та обґрунтовано напрям утилізації відпрацьованих сорбентів через їх депонування у будівельних сумішах на основі цементу, що дозволяє зменшити кількість шламу та забезпечує надійну фіксацію сорбату, запобігаючи міграції важких металів у системі «вода-грунт», у тому числі при змінах значень рН та температури навколишнього середовища. Ключові слова: екологічна безпека, сорбція, очищення стічних вод, іони хрому (ІІІ) та нікелю (ІІ), модифіковані глинисті сорбенти, екологічний ризик.