Аналіз ефективності застосування природних коагулянтів

Автор(и)

  • Ганна Григорівна Трохименко Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Україна https://orcid.org/0000-0002-0835-3551
  • Юлія Володимирівна Честних Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Україна https://orcid.org/0009-0006-6732-6592

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.303190

Ключові слова:

коагуляція, природний коагулянт, моринга масляниста, водопідготовка, каламутність води, синтезовані коагулянти

Анотація

Об'єктом дослідження є процес очищення природних вод з використанням коагулянтів природного та промислового походження. Предметом дослідження є аналіз ефективності коагулянтів природного та промислового походження.

На сьогоднішній день існує великий інтерес до пошуку альтернативних методів очищення води, які були б більш економічними та екологічно безпечними. Наявність чистої та безпечної води особливо важлива під час воєнного стану. Коагулянти природного походження можуть стати доступним та ефективним засобом очищення та знезараження води. Однією з важливих переваг є доступність, що вказує на можливість стати альтернативою хімічним коагулянтам. Таким чином, існує потреба у вивченні можливості використання природних коагулянтів як у промислових масштабах, так і в умовах надзвичайних ситуацій.

В даній роботі представлена характеристика існуючих коагулянтів природного походження, аналіз ефективності їх використання, порівняння з хімічними аналогами, а також аналіз ефективності використання моринги маслянистої (Moringa oleifera) в якості природного коагулянту.

Під час роботи було синтезовано два коагулянти з червоного шламу алюмінієвого виробництва. Проведено порівняльний аналіз коагулянтів, синтезованих з червоного шламу, моринги маслянистої, акватону та сульфату алюмінію. Всі реагенти використовувалися для видалення каламутності та інших домішок. Дослідження проводили 3 рази в різні сезони року. Всі результати порівнювалися для визначення найбільш ефективного коагулянту та його дози.

В результаті було виявлено, що всі ці коагулянти можуть бути використані та знижено витрати на очищення води на локальних водоочисних станціях. Природний коагулянт можна використовувати в районах, де немає доступу до центрального водопостачання, особливо в зонах бойових дій.

Біографії авторів

Ганна Григорівна Трохименко, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра екології та природоохоронних технологій

Юлія Володимирівна Честних, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова

Аспірант

Кафедра екології та природоохоронних технологій

Посилання

  1. Yongabi, K. A. (2010). Biocoagulants for Water and Waste Water Purification: a Review. International Review of Chemical Engineering, 2 (3), 444–458.
  2. Atreya, K., Kattel, K., Tiwari, K. R., Baral, S., Adhikari, R., Kalwar, O. P. (2023). Nutritional, ecological and livelihood significance of Moringa oleifera: A review. Archives of Agriculture and Environmental Science, 8 (3), 452–461. doi: https://doi.org/10.26832/24566632.2023.0803025
  3. Abd El-Mageed, T. A., Semida, W. M., Rady, M. M. (2017). Moringa leaf extract as biostimulant improves water use efficiency, physio-biochemical attributes of squash plants under deficit irrigation. Agricultural Water Management, 193, 46–54. doi: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2017.08.004
  4. Baptista, A. T. A., Silva, M. O., Gomes, R. G., Bergamasco, R., Vieira, M. F., Vieira, A. M. S. (2017). Protein fractionation of seeds of Moringa oleifera lam and its application in superficial water treatment. Separation and Purification Technology, 180, 114–124. doi: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2017.02.040
  5. Camacho, F. P., Sousa, V. S., Bergamasco, R., Ribau Teixeira, M. (2017). The use of Moringa oleifera as a natural coagulant in surface water treatment. Chemical Engineering Journal, 313, 226–237. doi: https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.12.031
  6. Anzano, A., de Falco, B., Ammar, M., Ricciardelli, A., Grauso, L., Sabbah, M. et al. (2022). Chemical Analysis and Antimicrobial Activity of Moringa oleifera Lam. Leaves and Seeds. Molecules, 27 (24), 8920. doi: https://doi.org/10.3390/molecules27248920
  7. Abdel Shakour, Z. T., El-Akad, R. H., Elshamy, A. I., El Gendy, A. E.-N. G., Wessjohann, L. A., Farag, M. A. (2023). Dissection of Moringa oleifera leaf metabolome in context of its different extracts, origin and in relationship to its biological effects as analysed using molecular networking and chemometrics. Food Chemistry, 399, 133948. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.133948
  8. Xu, Y., Chen, G., Guo, M. (2020). Correlations between phytochemical fingerprints of Moringa oleifera leaf extracts and their antioxidant activities revealed by chemometric analysis. Phytochemical Analysis, 32 (5), 698–709. doi: https://doi.org/10.1002/pca.3016
  9. Yin, C.-Y. (2010). Emerging usage of plant-based coagulants for water and wastewater treatment. Process Biochemistry, 45 (9), 1437–1444. doi: https://doi.org/10.1016/j.procbio.2010.05.030
  10. Ueda Yamaguchi, N., Cusioli, L. F., Quesada, H. B., Camargo Ferreira, M. E., Fagundes-Klen, M. R., Salcedo Vieira, A. M. et al. (2021). A review of Moringa oleifera seeds in water treatment: Trends and future challenges. Process Safety and Environmental Protection, 147, 405–420. doi: https://doi.org/10.1016/j.psep.2020.09.044
  11. Camacho, F. P., Sousa, V. S., Bergamasco, R., Ribau Teixeira, M. (2017). The use of Moringa oleifera as a natural coagulant in surface water treatment. Chemical Engineering Journal, 313, 226–237. doi: https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.12.031
  12. Pritchard, M., Craven, T., Mkandawire, T., Edmondson, A. S., O’Neill, J. G. (2010). A comparison between Moringa oleifera and chemical coagulants in the purification of drinking water – An alternative sustainable solution for developing countries. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 35 (13-14), 798–805. doi: https://doi.org/10.1016/j.pce.2010.07.014
  13. Antov, M. G., Šćiban, M. B., Petrović, N. J. (2010). Proteins from common bean (Phaseolus vulgaris) seed as a natural coagulant for potential application in water turbidity removal. Bioresource Technology, 101 (7), 2167–2172. doi: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.11.020
  14. Trokhymenko, G. G., Chestnykh, Yu. V. (2023). Analysis of the effectiveness of coagulants of natural origin. Problems of ecology and energy saving. Mykolaiv: V. V. Torubara Publisher, 68–70.
  15. Mogbo, O. N., Iorwua, M. B., Duweni, E. C., Tiza, M. T. (2020). A study on the efficacy of bio-coagulants for turbid and waste water treatment. Journal of Critical Reviews, 7 (18), 1307–1315.
  16. Vyverets, A. O., Trokhymenko, G. G., Gomelya, M. D. (2016). Analysis of the efficiency of using Moringa oleifera seed powder and sludge from alumina production as coagulants for water purification. Problems of water supply, drainage and hydraulics: scientific and technical collection, 27, 39–47.
Analysis of the efficiency of the application of natural coagulants

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-04-30

Як цитувати

Трохименко, Г. Г., & Честних, Ю. В. (2024). Аналіз ефективності застосування природних коагулянтів. Technology Audit and Production Reserves, 2(3(76), 48–52. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.303190

Номер

Том 2 № 3(76) (2024): Хімічна інженерія

Розділ

Екологія та технології захисту навколишнього середовища

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Ganna Trokhymenko, Yuliia Chestnykh

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.