УДАЛЕНИЕ ПОЛЛЮТАНТОВ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ СКОРЛУПОЙ КОСТОЧЕК АБРИКОСОВ:

Ильдар Гильманович Шайхиев; Карина Ильдаровна Шайхиева; Светлана Васильевна Свергузова; Юрий Алексеевич Винограденко

doi:10.14258/jcprm.2021038405

Ильдар Гильманович Шайхиев Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: ildars@inbox.ru
Карина Ильдаровна Шайхиева Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: shaikhievak@gmail.ru
Светлана Васильевна Свергузова Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова http://orcid.org/0000-0002-3845-8741 Email: pe@intbel.ru
Юрий Алексеевич Винограденко Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова Email: yurets.grad@mail.ru

https://doi.org/10.14258/jcprm.2021038405

Ключевые слова: скорлупа косточек абрикоса, ионы металлов, красители, адсорбция, модификация

Аннотация

Проведен обзор литературных данных по использованию компонентов биомассы деревьев абрикоса (Prunus armeniaca) в качестве сорбционного материала для извлечения различных поллютантов из сточных и природных вод. Выявлено, что в мировой литературе отсутствуют сведения об использовании биомассы абрикосового дерева (листья, кора, опилки) в качестве сорбционных материалов для извлечения различных поллютантов из водных сред. Описаны результаты исследований по использованию косточек абрикосов. Приведены параметры сорбционного взаимодействия, при котором достигается наибольшая степень удаления поллютантов. Показано, что возможно увеличить сорбционную емкость компонентов биомассы абрикоса путем модификации различными химическими реагентами. Установлено, что наиболее исследуемым сорбционным материалом является скорлупа косточек абрикоса. Определено, что наибольшее количество публикаций посвящено использованию последних в качестве сырья для получения активированных углей. Выявлено, что удельная поверхность и суммарный объем пор активированных углей из косточек плодов абрикоса зависят от режимов карбонизации и активации сырья. В зависимости от параметров карбонизации и активации активированные угли из скорлупы косточек абрикосов имеют значения удельной поверхности от 25 м²/г до 1200 м²/г и более. Показано, что активированные угли из косточек абрикосов являются эффективными сорбентами для удаления различных поллютантов (ионы металлов, красители, нефть и нефтепродукты) из водных сред. Выявлено, что изотермы адсорбции поллютантов наиболее адекватно в большинстве случаев описываются моделями Ленгмюра и Фрейндлиха, а кинетика процесса наиболее часто описывается моделью псевдо-второго порядка.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Ильдар Гильманович Шайхиев, Казанский национальный исследовательский технологический университет

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой инженерной экологии

Карина Ильдаровна Шайхиева, Казанский национальный исследовательский технологический университет

аспирант

Светлана Васильевна Свергузова, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой промышленной экологии

Юрий Алексеевич Винограденко, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

аспирант

Литература

Bulgariu L., Escudero L.B., Bello O.S., Iqbal M., Nisar J., Adegoke K.A., Alakhras F., Kornaros M., Anastopoulos I. Journal of Molecular Liquids, 2019, vol. 276, pp. 728–747. DOI: 10.1016/j.molliq.2018.12.001.

Anastopoulos I., Robalds A., Tran H.N., Mitrogiannis D., Giannakoudakis D.A., Hosseini-Bandegharaei A., Dot-to G.L. Environmental Chemistry Letters, 2019, vol. 17, pp. 755–766. DOI: 10.1007/s10311-018-00829-x.

Alekseeva A.A., Shaikhiev I.G., Fazullin D.D., Kharlyamov D.A., Mavrin G.V., Stepanova S.V., Shaimardanova A.S. International Journal of Pharmacy & Technology, 2016, vol. 8, pp. 14375–14391.

Dahri M.K., Kooh M.R.R., Lim L.B.L. Alexandria Engineering Journal, 2015, vol. 54, pp. 1253–1263. DOI: 10.1016/j.aej.2015.07.005.

Hadjmohammadi M.R., Salary M., Biparva P. Journal of Applied Sciences in Environmental Sanitation, 2011, vol. 6, pp. 1–13.

Denisova T.R., Kharlyamov D.A., Shaikhiev I.G., Galimova R.Z., Sadykova S.V. International Journal of Engineer-ing & Technology, 2018, vol. 7, pp. 219–222. DOI: 10.14419/ijet.v7i4.7.20551.

Sen T.K., Afroze S., Ang H.M. Water Air Soil Pollution, 2011, vol. 218, pp. 499–515. DOI: 10.1007/s11270-010-0663-y.

Değirmen G., Kılıç M., Çepelioğullar Ö., Pütün A.E. Water Science and Technology, 2012, vol. 66, pp. 564–572. DOI: 10.2166/wst.2012.210.

Deniz F. Desalination and Water Treatmentment, 2013, vol. 51, pp. 4573–4581. DOI: 10.1080/19443994.2012.751882.

Pathak P.D., Mandavgane S.A, Kulkarni B.D. Reviews in Chemical Engineering, 2015, vol. 31, pp. 361–381. DOI: 10.1515/revce-2014-0041.

Ay Ç.Ö., Özcan A.S., Erdoğan Y., Özcan A. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2012, vol. 100, pp. 197–204. DOI: 10.1016/j.colsurfb.2012.05.013.

Mallampati R., Xuanjun Li, Adin A., Valiyaveettil S. ACS Sustainable Chemistry and Engineering, 2015, vol. 3, pp. 1117–1124. DOI: 10.1021/acssuschemeng.5b00207.

Sahmoune M.N., Yeddou A.R. Desalination and Water Treatment, 2016, vol. 57, pp. 24019–24034. DOI: 10.1080/19443994.2015.1135824.

Davoudi M., Alidadi H., Mehrabpour M., Dolatabadi M. Desalination and Water Treatment, 2018, vol. 118, pp. 326–335. DOI: 10.5004/dwt.2018.22645.

Denisova T.R., Mavrin G.V., Sippel I.Y. and ets. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sci-ences, 2016, vol. 7, pp. 1742–1750.

Al-Najar B., Bououdina M., Vijaya J.J., Nair R.R., Tatarchuk T. Sustainable Agriculture Reviews, 2019, vol. 34, pp. 207–245. DOI: 10.1007/978-3-030-11345-2_11.

Silva A.C.P., Jorgetto A.O., Wondracek M.H.P., Galera R.M., Schneider J.F., Saeki M.J., Pedrosa V.A., Zara L.F., Castro G.R. Groundwater for Sustainable Development, 2018, vol. 6, pp. 50–56. DOI: 10.1016/j.gsd.2017.10.006.

Nacke H., Gonçalves Jr. A.C., Coelho G.F., Schwantes D., Campagnolo M.A., Leismann E.A.V., Junior É.C., Mio-la A.J. Applied Water Science, 2017, vol. 7, pp. 3207–3222. DOI: 10.1007/s13201-016-0468-2.

Souza I.P.A.F., Cazetta A.L., Pezoti O., Almeida V.C. Environmental Monitoring and Assessment, 2017, vol. 189, pp. 632–644. DOI: 10.1007/s10661-017-6330-7.

Halysh V., Sevastyanova O., Riazanova A.V., Pasalskiy B., Budnyak T., Lindström M.E., Кartel M. Cellulose, 2018, vol. 25, pp. 4729–4742. DOI: 10.1007/s10570-018-1896-y.

Stepanova S.V., Shaykhiyev I.G., Sverguzova S.V. Vestnik BGTU im. V.G. Shukhova, 2014, no. 6, pp. 183–186. (in Russ.).

Abrikos obyknovennyy [Common apricot]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Абрикос_обыкновенный. (in Russ.).

Latypova L.A., Shaykhiyev I.G., Fazullin D.D., Sverguzova S.V. Sbornik dokladov Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii «Innovatsi-onnyye podkhody v reshenii sovremennykh problem ratsional'nogo ispol'zovaniya prirodnykh resursov i okhra-ny okruzhayushchey sredy». [Collection of reports of the International Sci-entific and Technical Conference "Innovative approaches to solving modern problems of rational use of natural re-sources and environmental protection"]. Alushta, 2019, vol. 1, pp. 213–216. (in Russ.).

Gafiullina A.I., Shaykhiyev I.G., Sverguzova S.V. Sbornik dokladov Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii «Innovatsionnyye podkhody v reshenii sovremennykh problem ratsional'nogo ispol'zovaniya prirodnykh resursov i okhrany okruzhayushchey sredy». [Collection of reports of the International Scientific and Technical Confer-ence "Innovative approaches to solving modern problems of rational use of natural resources and environmental protec-tion"]. Alushta, 2019, vol. 1, pp. 170–175. (in Russ.).

Zaurov D.E., Molnar T.J., Eisenman S.W., Ford M.T. and ets. Hortscience, 2013, vol. 48, pp. 681–691. DOI: 10.21273/HORTSCI.48.6.681.

Khazaei I., Aliabad M., Mosavian H.T.H. Iranian Journal of Chemical Engineering, 2011, vol. 8, pp. 11–23.

Kalipci E., Namal O.O. Environment Protection Engineering, 2018, vol. 44, pp. 79–93. DOI: 10.5277/epe180306.

Šoštaric T., Petrovic M., Milojkovic J., Lacnjevac C., Cosovic A., Stanojevic M., Stojanovic M. Fruits, 2015, vol. 70, pp. 271–280. DOI: 10.1051/fruits/2015028.

Milojković J., Mihаjlović M., Šoštаrić T., Lopičić Z., Petrović M., Lаčnjevаc Č., Stojаnović M. Zаštitа mаterijаlа, 2014, vol. 55, pp. 25–31.

Petrovic M.S., Šoštaric T.D., Pezo L.L., Stankovic S.M., Lаčnjevаc Č.M., Milojković J.T., Stojаnović M.D. Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly, 2015, vol. 21, pp. 249–259. DOI: 10.2298/CICEQ140510023P.

Šoštaric T.D., Petrovic M.S., Petrovic E.T., Milojković J.T., Kragovic M.M., Lаčnjevаc Č.M., Stojаnović M.D. Zastita Materijala, 2015, vol. 56, pp. 321–328. DOI: 10.5937/ZasMat1503321S.

Milojković J., Stojаnović M., Mihаjlović M., Lopičić Z., Šoštаrić T., Petrović M., Petrovic E. Zаštitа mаterijаlа, 2016, vol. 57, pp. 418–423. DOI: 10.5937/ZasMat1603418M.

Kahraman S., Dogan N., Erdemoglu S. International Journal of Environment and Pollution, 2008, vol. 34, pp. 275–284.

Šoštarić T.D., Petrović M.S., Pasto F.T., Lončarević D.R., Petrović J.T., Milojković J.V., Stojanović M.D. Journal of Molecular Liquids, 2018, vol. 259, pp. 340–349. DOI: 10.1016/j.molliq.2018.03.055.

Namal O.O., Kalipci E. Separation Science and Technology, 2019, vol. 54, pp. 1722–1738. DOI: 10.1080/01496395.2018.1541469.

Yahya M.A., Al-Qodah Z., Ngah C.W.Z. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2015, vol. 46, pp. 218–235. DOI: 10.1016/j.rser.2015.02.051.

Ioannidou O., Zabaniotou A. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2007, vol. 11, pp. 1966–2005. DOI: 10.1016/j.rser.2006.03.013.

Paraskeva P., Kalderis D., Diamadopoulos E. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 2008, vol. 83, pp. 581–592. DOI: 10.1002/jctb.1847.

Kosheleva R., Mitropoulos A.C., Kyzas G.Z. Green adsorbents for Pollutant removal. Springer Nature Switzerland AG, 2018, pp. 159–182. DOI: 10.1007/978-3-319-92162-4_5.

Matani A.G. Waste Management and Utilization Techniques. International Edition, vol. 1. International Research Pub-lication House, Delhi, 2017, 336 p.

Alslaibi T.M., Abustan I., Ahmad M.A., Foul A.A. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 2013, vol. 88, pp. 1183–1190. DOI: 10.1002/jctb.4028.

Aygün A., Yenisoy-Karakaş S., Duman I. Microporous and Mesoporous Materials, 2003, vol. 66, pp. 189–195. DOI: 10.1016/j.micromeso.2003.08.028.

Gergova K., Eser S. Carbon, 1996, vol. 34, pp. 879–888. DOI: 10.1016/0008-6223(96)00028-0.

Krasil'nikova O.K., Artamonova S.D., Voloshchuk A.M., Yevsyukhin A.Ye. Khimiya tverdogo topliva, 2005, no. 4, pp. 65–71. (in Russ.).

Usenkulova S.Z., Satayev M.I., Samonin V.V. Biosciences Biotechnology Research Asia, 2016, vol. 13, pp. 1319–1325.

Pavlenko V.V., Anurov S.A., Mansurov Z.A., Biysen'ayev B.A. i dr. Vestnik KazNU. Seriya khimicheskaya, 2014, no. 3(75), pp. 103–113. (in Russ.).

Tekuyeva K.M., Klushin V.N., Antipova O.V. Uspekhi v khimii i khimicheskoy tekhnologii, 2013, vol. 27, no. 9, pp. 31–34. (in Russ.).

Kas'yanov G.I., Nematullayev I., Palagina I.A., Zolotokopova S.V. Izvestiya VUZov. Pishchevaya tekhnologiya, 1996, no. 5-6, p. 87. (in Russ.).

Pavlenko V.V., Smirnov L.V., Kon'kova T.V., Anurov S.A. Uspekhi v khimii i khimicheskoy tekhnologii, 2014, vol. 28, no. 6, pp. 34–35. (in Russ.).

Martirosyan B.G., Sarkizova Yu.S., Kazinyan A.A. Vestnik NPUA. Khimicheskiye i prirodookhrannyye tekhnologii, 2017, no. 1, 5 p. (in Russ.).

Farberova Ye.A., Olontsev V.F., Tin'gayeva Ye.A. Butlerovskiye soobshcheniya, 2016, vol. 47, no. 8, pp. 73–79. (in Russ.).

Mechati F., Bouchelta C., Medjram M.S., Benrabaa R. and ets. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2015, vol. 3, pp. 1928–1938. DOI: 10.1016/j.jece.2015.07.007.

Khalil L.B. Adsorption Science & Technology, 1999, vol. 17, pp. 729–739.

Jankovic B., Manic N., Dodevski V., Radovic I. and ets. Journal of Cleaner Production, 2019, vol. 236. 117614. 15 p. DOI: 10.1016/j.jclepro.2019.117614.

Pavlenko V.V., Anurov S.A., Mansurov Z.A., Biysenbayev M.A. i dr. Izvestiya Natsional'noy akademii nauk Respu-bliki Kazakhstan, 2014, no. 5 (407), pp. 47–53. (in Russ.).

Sentorun-Shalaby C., Ucak-Astarlioglu M.G., Artok L., Sarici C. Microporous and Mesoporous Materials, 2006, vol. 88, pp. 126–134. DOI: 10.1016/j.micromeso.2005.09.003.

Farberova Ye.A., Tin'gayeva Ye.A., Chuchalina A.D., Kobeleva A.R., Maksimov A.S. Izvestiya VUZov. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya, 2018, vol. 61, no. 3, pp. 51–57. DOI: 10.6060/tcct.20186103.5612. (in Russ.).

Soleimani M., Kaghazchi T. Bioresource Technology, 2008, vol. 99, pp. 5374–5383. DOI: 10.1016/j.biortech.2007.11.021.

Soleimani M., Kaghazchi T. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2008, vol. 16, pp. 112–118.

Abbas M., Kaddour S., Trari M. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2014, vol. 20, pp. 745–751. DOI: 10.1016/j.jiec.2013.06.030.

Yüksel S., Orhan R. Arabian Journal for Science and Engineering, 2019, vol. 44, pp. 5345–5357. DOI: 10.1007/s13369-018-3618-z.

Nikhil N. Removal of chromium using activated almond and apricot shells. A thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of technology. Delhi, 2017. 71 p.

Özçimen D., Ersoy-Meriçboyu A. Adsorption Science & Technology, 2010, vol. 28, pp. 327–340.

Savova D., Petrov N., Yardim M.F., Ekinci E., Budinova T., Razvigorova M., Minkova V. Carbon, 2003, vol. 41, pp. 1897–1903. DOI: 10.1016 /S0008-6223(03)00179-9.

Mouni L., Merabet D., Bouzaza A., Belkhiri L. Desalination, 2011, vol. 276, pp. 148–153. DOI: 10.1016/j.desal.2011.03.038.

Mouni L., Belkhiri L., Zouggaghe F., Tafer M. Desalination and Water Treatment, 2013, 8 р. DOI: 10.1080/19443994.2013.812992.

Mouni L., Belkhiri L., Tafer M., Zouggaghe F., Kadmi Y. Moroccan Journal of Chemistry, 2014, vol. 2, pp. 452–456.

Sabermahani F., Mahani N.M., Noraldiny M. Toxin Reviews, 2017, vol. 36, pp. 154–160. DOI: 10.1080/15569543.2016.1256900.

Sharafutdinov U.Z., Kolpakova N.A., Shashkin B.F. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov, 2002, no. 3, pp. 118–125. (in Russ.).

Beglov B.M., Sharafutdinov U.Z., Khushvakov O.B., Abdurakhmanov E. Gornyy vestnik Uzbekistana, 2005, no. 4(23), pp. 69–72. (in Russ.).

El-Saharty A., Mahmoud S.N., Manjood A.H., Nassar A.A.H., Ahme A.M. International Journal of Ecotoxicology and Ecobiology, 2018, vol. 3, pp. 51–62. DOI: 10.11648/j.ijee.20180302.13.

Pap S., Bezanovic V., Radonic J., Babic A., Saric S., Adamovic D., Sekulic M.T. Journal of Molecular Liquids, 2018, vol. 268, pp. 315–325. DOI: 10.1016/j.molliq.2018.07.072.

Sekulić M.T., Pap S., Stojanović Z., Bošković N., Radonić J., Knudsen T.Š. Science of the Total Environment, 2018, vol. 613–614, pp. 736–750. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.09.082.

Tsibranska I., Hristova E. Comptes rendus de l’Academie bulgare des Sciences, 2011, vol. 64, pp. 831–838.

Tsibranska I., Hristova E. Bulgarian Chemical Communications, 2011, vol. 43, pp. 370–377.

Kazemipour M., Ansari M., Tajrobehkar S., Majdzadeh M., Kermani H.R. Journal of Hazardous Materials, 2008, vol. 150, pp. 322–327. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2007.04.118.

Tsibranska I., Hristova E. Chemical Engineering and Processing, 2010, vol. 49, pp. 1122–1127. DOI: 10.1016/j.cep.2010.08.003.

Kobya M., Demirbas E., Senturk E., Ince M. Bioresource Technology, 2005, vol. 96, pp. 1518–1521. DOI: 10.1016/j.biortech.2004.12.005.

Amirza M.A.R., Adib M.M.R., Hamdan R. MATEC Web of Conferences, 2017, vol. 103. 06013. 12 p. DOI: 10.1051/matecconf/20171030.

Gergova K., Petrov N., Eser S. Carbon, 1994, vol. 1994, pp. 693–702. DOI: 10.1016/0008-6223(94)90091-4.

Adhami S., Ghorbanpoor H., Azak B., Kapucu S., Nurbas M., Avci H. The Journal of Engineering and Architecture Faculty of Eskisehir Osmangazi University, 2018, vol. 26, pp. 1–7.

Aygun A., Yenisoy-Karakas S., Duman I. Microporous and Mesoporous Materials, 2003, vol. 66, pp. 189–195. DOI: 10.1016/j.micromeso.2003.08.028.

Karagozoglu B., Tasdemir M., Demirbas E., Kobya M. Journal of Hazardous Materials, 2007, vol. 147, pp. 297–306. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2007.01.003.

Abbas M., Cherfi A., Kaddour S., Aksil T., Trari M. Journal of Environmental & Analytical Toxicology, 2015, vol. 5. 8 p. DOI: 10.4172/2161-0525.1000264.

Abbas M., Trari M. Process Safety and Environmental Protection, 2015, vol. 98, pp. 424–436. DOI: 10.1016/j.psep.2015.09.015.

Abbas M., Trari M. Algerian Journal of Research and Technology, 2017, vol. 2, pp. 39–49.

Belaroui K., Seghier A., Hadjel M. Desalination and Water Treatment, 2014, vol. 52, pp. 1422–1433. DOI: 10.1080/19443994.2013.789404.

Demirbas E., Kobya M., Sulak M.T. Bioresource Technology, 2008, vol. 99, pp. 5368–5373. DOI: 10.1016/j.biortech.2007.11.019.

Djilani C., Zaghdoudi R., Djazi F., Bouchekima B., Lallam A., Modarressi A., Rogalski M. Journal of the Taiwan In-stitute of Chemical Engineers, 2015, vol. 53, pp. 112–121. DOI: 10.1016/j.jtice.2015.02.025.

Wei X., Wua Z., Wu Z., Ye B. Powder Technology, 2018, vol. 329, pp. 207–216. DOI: 10.1016/j.powtec.2018.01.060.

Marzbali M.H., Esmaieli M., Abolghasemi H., Marzbalic M.H. Process Safety and Environmental Protection, 2016, vol. 102, pp. 700–709. DOI: 10.1016/j.psep.2016.05.025.

Dolbnya I.V., Tatarintseva Ye.A., Ol'shanskaya L.N. Sbornik trudov Vserossiyskoy na-uchno-prakticheskoy konfer-entsii molodykh uchenykh, aspirantov i studentov «Ekologiya i bezopasnost' v tekhnosfere: sovremennyye problemy i puti resheniya». [Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference of Young Scientists, Postgradu-ates and Students "Ecology and Safety in the Technosphere: Modern Problems and Solutions"]. Tomsk, 2014, pp. 24–28. (in Russ.).

Saipov A.A., Ivakhnyuk G.K., Kapitonenko Z.V. Izvestiya SPbGTI(TU), 2015, no. 30, pp. 63–65. (in Russ.).

Rouissi C. Valorisation des coproduits d'abricot (Prunus armeniaca L.) de la wilaya de Batna. En vue de l’obtention du diplôme de Master Académique en Sciences biologiques, République Algérien Démocratique et Populaire, El Oued, Université Echahid Hamma Lakhdar -El OUED, 2018. 118 p.

Petrova B., Budinova T., Tsyntsarski B., Kochkodan V., Shkavro Z., Petrov N. Chemical Engineering Journal, 2010, vol. 165, pp. 258–264. DOI: 10.1016/j.cej.2010.09.026.

Daifullah A.A.M., Girgis B.S. Water Research, 1998, vol. 32, pp. 1169–1177.

Liu P., Wu Z., Sun Z., Ye J. Korean Journal of Chemical Engineering, 2018, vol. 35, pp. 2086–2096. DOI: 10.1007/s11814-018-0124-7.