Путь воды

В основу проекта лег известный принцип «отходы – в доходы». Ученые Восточно-Казахстанского университета им. С. Аманжолова на протяжении ряда лет экспериментировали с превращением шелухи семечек в активированный уголь. Ведь во всем мире черный порошок известен как отличный адсорбент: он поглощает и удерживает вредные или загрязняющие вещества, очищает среду.

В разных странах его изготавливают из отходов лесопереработки, кофейного жмыха, кокосовой стружки, соломы… В Восточном Казахстане, где почти половину полей занимает подсолнечник, исследователи обратили внимание на шелуху – отходы, образующиеся в огромных количествах на маслозаводах.

Как рассказал научный сотрудник университетского технопарка Shygys Bastau Бауыржан Туякбаев, исследователи опробовали десятки разных режимов: экспериментировали с фракциями помельче и покрупнее, задавали температуру то выше, то ниже, использовали всевозможные добавки.

– В печи при определенной температуре измельченное сырье проходит карбонизацию, образуются гранулы активированного угля, – пояснил научный сотрудник. – У них пористая структура, они работают, как губка. Этот процесс называется адсорбцией. Добавки мы вносим, чтобы субстанцию можно было связать и пропустить через пресс.

Итоговая разработка представляет собой картридж с тремя слоями. Первый – это смесь композитных материа­лов, фильтрующих взвесь и прочие механические загрязнения. Второй – активированный уголь, убирающий хлор, соединения тяжелых металлов, органику. Третий состоит из шунгита, удивительного минерала, запасы которого есть только на северо-западе России и на востоке Казахстана – в области Абай.

По своей структуре шунгит – это мириады сферических молекул углерода, собранных в кристаллическую решетку. Эти «шарики» умеют впитывать и удерживать всевозможные примеси, тяжелые металлы, радионуклиды. В 2012 году восточноказахстанские экологи использовали такое сырье, чтобы очистить от техногенного загрязнения речку Глубочанку.

Проект отечественного водного фильтра вышел на завершающий этап. В университетском технопарке установили оборудование на сумму почти 150 млн тенге – пластификатор, смесители, шредеры, систему охлаждения, прессы... Как отметил Бауыржан Туякбаев, если оценивать готовое изделие, импортным компонентом будет только пластик для изготовления корпуса. Все остальное – собственное сырье из Восточного Казахстана.

– По результатам испытаний наш фильтр не уступает зарубежным аналогам, – подчеркнул научный сотрудник. – Срок службы у него 4–5 месяцев, и он вдвое дешевле. Все линии собраны, коммуникации подготовлены. В ноябре мы планируем запустить производство, полный цикл.

Создание фильтров – актуальное направление для прикладной науки, разработки которой востребованы и сейчас, и в долгосрочной перспективе. По данным Минэкологии и природных ресурсов, около 70% поверхностных водоемов страны подвержены тому или иному загрязнению. На востоке Казахстана негативное влияние оказывают накоп­ленные исторические отходы горных и металлургических производств. Примерно пятая часть промышленных сточных вод проходит недостаточную очистку.

Сегодня университетская наука регио­на уже готова предложить технологии на основе биополимеров, керамических, углеродных материалов, с модификацией оксидом графита. В планах – разработка решений по модернизации очистных сооружений.