Ученые предложили новый способ переработки сельскохозяйственных отходов в строительные материалы или сорбенты для очищения воды от нефтепродуктов и металлов.
После сбора агропромышленных культур в полях остается большое количество соломы и шелухи. Эти сельскохозяйственные отходы необходимо убирать, объяснили эксперты вуза, иначе они сгниют, и следующая урожайность упадет. Все это ведет к дополнительным трудозатратам и повышает себестоимость продукции.
Для решения этих проблем эксперты Донского государственного технического университетасобрали специалистов в рамках «Школы MPI» — образовательного проекта для молодых ученых по развитию профессиональных компетенций. Технологии, которые разработают в ходе исследования, позволят избежать убытков и вырастить зерновые за счет использования сельскохозяйственных отходов в производстве строительных материалов.
«Мы решаем комплексную эколого-экономическую задачу, которая будет интересна представителям сельскохозяйственного бизнеса. Сейчас исследование проходит на рисе, далее будут проработаны и другие зерновые культуры», — рассказал руководитель проекта, доцент кафедры «Инженерная геология, основания и фундаменты» ДГТУ Сергей Стельмах.
Для начала солому и шелуху промывают и чистят от загрязнений. После обрабатывают щелочным раствором, чтобы снять защитный жировосковой кремнийсодержащий слой и открыть поры. Затем солому и шелуху промывают дистиллированной водой, просушивают и нагревают в печи без доступа кислорода при температуре 600 °С в течение получаса.
«После такой обработки жженую солому и шелуху риса можно сформировать в угольные таблетки, можно загрузить в фильтр и использовать в качестве сорбента для очистки воды от тяжелых металлов и нефтепродуктов», — добавил Сергей Стельмах.
Насытив полученные таблетки нитратом серебра, ученые установили, что молекулы металла закрепляются в структуре угля — это позволяет использовать его для обеззараживания воды.
Кроме того, по мнению экспертов, жженую солому или шелуху в состоянии мелкодисперсной пыли можно использовать при производстве строительных материалов. Такое вещество можно добавлять в строительные блоки из цемента, чтобы улучшить прочностные и теплоизоляционные характеристики.
В ближайшее время ученым предстоит решить, как собрать и измельчить солому, чтобы вывести производство на непрерывный поток.
Над проектом работают ученые из ДГТУ, Южного федерального университета, Волгоградского государственного технического университета, Кубанского государственного технологического университета, Всероссийского НИИ масличных культур имени В.С. Пустовойта и Федерального научного центра биологической защиты растений. Исследование было представлено на Первом образовательном модуле в рамках Школы ключевых исследователей (MPI) НОЦ Юга России, проходившей в ДГТУ в партнерстве с Фондом ЦСР «Северо-Запад» с 28 по 30 сентября.