INCREASING THE ADSORPTION CAPACITY OF BARLEY HUSK BY PLASMA STREAM INFLUENCE
Abstract and keywords
Abstract (English):
It is shown that at impact on a barley husk surface by plasma stream in waterproof mode a change of modified material surface occurs in comparison with initial material at the expense of protrusive fragments smoothing from 700–800 to 350–500 nanometers. The highest ratio of cleaning water from oil and the smallest water absorption is observed when using the sample № 22b processed in a propane-butane mix. Optimum parameters are found: working chamber pressure P = 26,6 Pas, current on anode Ia = 0,6 A, voltage on anode Ua = 2,5 kV, plasma-supporting gas consumption Q = 0,06 g/s, time t = 600 s. It is established that oil removal ratio when using the processed samples made not less than 99,8 %.

Keywords:
oil, water purification, barley husk, plasma, sorption, sorption ability.
Text
Publication text (PDF): Read Download

1. Введение в проблему

Проблема загрязнения водных объектов нефтью и нефтепродуктами (НП) чрезвычайно актуальна как на территории Российской Федерации, так и в глобальном масштабе. Одной из приоритетных задач в области защиты окружающей среды остается поиск эффективных и экологически безопасных технологий очистки поверхностных вод. В настоящее время накоплен значительный опыт решения проблем ликвидации и утилизации нефтяных загрязнений. Предпочтение отдается сорбционным методам, обладающим рядом преимуществ.

Наиболее привлекательны сорбционные материалы из отходов переработки растительного сельскохозяйственного сырья. Последние, как правило, как органическая часть существующих экосистем в наибольшей степени соответствуют экологическим требованиям [1]. В качестве таковых можно выделить материалы на основе лузги гречихи, риса, камышовой сечки, скорлупы ореха и других отходов, которые удовлетворяют таким параметрам, как высокая сорбционная емкость, доступность, низкая стоимость, экологическая чистота [2—6]. К числу основных факторов, характеризующих качество сорбентов, относится водопоглощение. Впитывая воду в той или иной степени, растительные сорбенты увеличивают вес, в результате чего ухудшаются их плавучесть и е нефтеемкость, поскольку часть порового пространства занимает водная фаза [1]. В литературе показано, что целенаправленная модификация химическими реагентами и физико-химическими способами позволяет решить данные проблемы [7–9].

Перспективным направлением получения материалов с заданными свойствами может быть обработка последних в потоке плазмы. Мы исследовали влияние параметров плазмохимической модификации на сорбционные свойства лузги ячменя (ЛЯ).

2. Исследование воздействия плазмы на сорбционные свойства лузги ячменя

Для обработки исходного материала использовалась высокочастотная (ВЧ) плазма пониженного давления. Образцы сорбционного материала (СМ) по 10 г в мешках из марли помещались в вакуумную камеру ВЧ плазменной установки. Под действием электромагнитного поля проводился нагрев газа до состояния плазмы. Режим плазменной обработки регулировался путем изменения расхода газа (Q), анодного напряжения (Ua), силы тока (Ia), давления в разрядной камере (P), длительности обработки (t) и вида плазмообразующего газа. В качестве последнего применялись воздух, смеси пропана с бутаном, аргона с воздухом, аргона с пропаном в соотношениях 70:30 соответственно. Параметры, при которых проводилась лазмообработка, приведены в табл. 1.