vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2021-23-2-105-117vestniktgasu-975Research ArticleВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВWATER SUPPLY, SEWERAGE, BUILDING SYSTEMS OF WATER RESOURCE PROTECTIONОчистка талых вод урбанизированных территорий с использованием фитосорбентовPurification of urbanized melt water with plant sorbentsВороновА. А.VoronovA. A.

Воронов Андрей Александрович, аспирант

Тюмень, ул. Володарского, 38

Andrey A. Voronov, Research Assistant

Tyumen, Volodarskii Str., 38

teplooo@mail.ruМаксимоваС. В.MaksimovaS. V.

Максимова Светлана Валентиновна, канд. техн. наук, профессор

Тюмень, ул. Володарского, 38

Svetlana V. Maksimova, PhD

Tyumen, Volodarskii Str., 38

maksimovasv@tyuiu.ruОсиповаЕ. Ю.OsipovaE. Yu.

Осипова Елена Юрьевна, канд. геол.-мин. наук, доцент

Томск, пл. Соляная, 2

Elena Yu. Osipova, PhD, A/Professor

Tomsk, Solyanaya Sq., 2

kaf_wiw@tsuab.ruТюменский индустриальный университетРоссияTyumen Industrial UniversityRussian FederationТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation202129042021232105117Copyright © Воронов А.А., Максимова С.В., Осипова Е.Ю., 20212021Воронов А.А., Максимова С.В., Осипова Е.Ю.Voronov A.A., Maksimova S.V., Osipova E.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/975

Рассматривается проблема очистки талых вод, образующихся на территориях населенных пунктов. Для получения относительно недорогого сорбционного материала для извлечения из поверхностных сточных вод основных видов загрязнений предлагается использовать древесные отходы от опиловки городских насаждений.

The article deals with the problem of purification of melt water generated by the urbanized territories. It is proposed to use wood residue from sawing of plantings to obtain relatively inexpensive sorption material for the contamination extraction from surface wastewater. The aim of this work is to study the sorption properties of the material obtained by sawing of plantings. Experimental modeling of sorption of dissolved petroleum products and copper ions from an aqueous solution of milled branches of black poplar is carried out under static conditions. The sorption process is studied in accordance with a three-factor design experiment. Laboratory modeling determines the optimum parameters of water purification and the degree of mutual influence of contaminants on the sorption process. Natural material obtained from the poplar components shows the sorption properties in relation to oil products and copper ions in the water environment. The filters made of milled branches and used in local treatment plants will allow solving the problems of municipal services, namely utilization of wood residue from sawing of plantings and effective melt water purification due to the low-cost filtering materials.

талые водыфитосорбентысорбцияпланирование экспериментауравнения регрессииmelt waterplant sorbentssorptiondesign experimentregression equationReferencesVialkova Е., Zemlyanova М., Vorotnikova А., Cherkashin D., Voronov A., Maksimov L. The protection of urban areas from surface wastewater pollution // MATEC Web of Conferences. 2017. V. 106. 07008. https://doi.org/10.1051/matecconf/201710607008Vialkova Е., Zemlyanova М., Vorotnikova А., Cherkashin D., Voronov A., Maksimov L. The protection of urban areas from surface wastewater pollution. MATEC Web of Conferences. 2017. V. 106. 07008. DOI: 10.1051/matecconf/201710607008Лобкина В., Михалев М. Оценка опыта эксплуатации снежных полигонов в России, альтернативные способы борьбы со снегом // Экология и промышленность России. 2019. № 23 (1). С. 60–65. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-1-60-65Lobkina V., Mikhalev M. Otsenka opyta ekspluatatsii snezhnykh poligonov v Rossii, al'ternativnye sposoby bor'by so snegom [Assessment of operating experience of snow polygons in Russia, alternative ways of dealing with snow]. Ekologiya i promyshlennost' Rossii. 2019. No. 23 (1). Pp. 60-65. DOI: 10.18412/1816-0395-2019-1-60-65 (rus)Vialkova E., Maksimova S., Malyshkina E., Voronov A., Zemlyanova M., Maksimov L. Conceptual approach to the creation of “smart” sewerage system for city surface runoff // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2018. V. 365. 022001. https://doi.org/10.1088/1757-899X/365/2/022001Vialkova E., Maksimova S., Malyshkina E., Voronov A., Zemlyanova M., Maksimov L. Conceptual approach to the creation of “smart” sewerage system for city surface runoff. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2018. V. 365. 022001. DOI: 10.1088/1757-899X/365/2/022001Воронов А.А., Малышкина Е.С., Вялкова Е.И., Максимова С.В. Совершенствование рациональных городских инженерных систем очистки поверхностных сточных вод // Градостроительство и архитектура. 2018. Т. 8. № 3. С. 43–50. https://doi.org/10.17673/Vestnik.2018.03.10Voronov A.A., Malyshkina E.S., Vyalkova E.I., Maksimova S.V. Sovershenstvovanie ratsional'nykh gorodskikh inzhenernykh sistem ochistki poverkhnostnykh stochnykh vod [Urban engineering systems for surface wastewater treatment]. Gradostroitel'stvo i arkhitektura. 2018. V. 8. No. 3. Pp. 43-50. DOI: 10.17673/Vestnik.2018.03.10 (rus)Пожитков Р.Ю., Московченко Д.В., Кудрявцев А.А. Геохимия снежного покрова г. Нижневартовска // Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование. 2018. Т. 4. № 1. С. 6–24.Pozhitkov R.Yu., Moskovchenko D.V., Kudryavtsev A.A. Geokhimiya snezhnogo pokrova g. Nizhnevartovska [Geochemistry of snow cover in Nizhnevartovsk]. Ekologiya i prirodopol'zovanie. 2018. V. 4. No. 1. Pp. 6–24. (rus)Московченко Д.В., Бабушкин А.Г. Особенности формирования химического состава снеговых вод на территории Ханты-Мансийского автономного округа // Криосфера Земли. 2012. Т. XVI. № 1. С. 71–81.Moskovchenko D.V., Babushkin A.G. Osobennosti formirovaniya khimicheskogo sostava snegovykh vod na territorii Khanty-Mansiiskogo avtonomnogo okruga [Chemical composition of snow waters (the Khanty-Mansi case studies)]. Kriosfera Zemli. 2012. V. 15. No. 1. Pp. 71–81. (rus)Бабкина А.А., Зубкова В.М., Белозубова Н.Ю., Горбунова В.А. Анализ загрязненности снежного покрова в условиях антропогенной нагрузки // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки. 2016. № 4. С. 78–87. DOI: 10.18384/2310-7189-2016-4-78-87Babkina A.A., Zubkova V.M., Belozubova N.Yu., Gorbunova V.A. Analiz zagryaznennosti snezhnogo pokrova v usloviyakh antropogennoi nagruzki [Analysis of snow cover pollution under anthropogenic conditions]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo oblastnogo universiteta. Seriya: Estestvennye nauki. 2016. No. 4. Pp. 78–87. DOI: 10.18384/2310-7189-2016-4-78-87 (rus)Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения посе лений, городских округов: ИТС 10-2019. Москва: БюроНДТ, 2019. 434 с.Ochistka stochnykh vod s ispol'zovaniem tsentralizovannykh sistem vodootvedeniya poselenii, gorodskikh okrugov [Wastewater treatment in centralized sewerage systems of settlements, urban districts]. Moscow: ByuroNDT, 2019. 434 p. (rus)Pimneva L., Malyshkina E., Salnikova E. Regularities of Sorption of Cations of Zinc and Copper by Natural Sorbent // Procedia Engineering. 2016. 165. P. 853–859.Pimneva L., Malyshkina E., Salnikova E. Regularities of sorption of cations of zinc and copper by natural sorbent. Procedia Engineering. 2016. 165. Pp. 853–859.Малышкина Е.С. Классификация сорбентов, используемых в технологиях очистки сточных вод от нефтепродуктов // Градостроительство и архитектура. 2020. Т.10. № 3. С. 26–34. https://doi.org/10.17673/Vestnik.2020.03.5Malyshkina E.S. Klassifikatsiya sorbentov, ispol'zuemykh v tekhnologiyakh ochistki stochnykh vod ot nefteproduktov [Classification of sorbents used in waste water purification from petroleum products]. Gradostroitel'stvo i arkhitektura. 2020. V. 10. No. 3. Pp. 26–34. DOI: 10.17673/Vestnik.2020.03.5 (rus)Малышкина Е.С., Вялкова Е.И., Осипова Е.Ю. Использование природных сорбентов в процессе очистки воды от нефтепродуктов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2019. Т. 21. № 1. С. 188–200. https://doi.org/10.31675/1607-1859-2019-21-1-188-200Malyshkina E.S., Vyalkova E.I., Osipova E.Yu. Ispol''zovanie prirodnykh sorbentov v protsesse ochistki vody ot nefteproduktov [Water purification with natural sorbents]. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta – Journal of Construction and Architecture. 2019. V. 21. No. 1. Pp. 188–200. DOI: 10.31675/1607-1859-2019-21-1-188-200 (rus)Ikenyiri P.N., Ukpaka C.P. Overview on the Effect of Particle Size on the Performance of Wood Based Adsorbent // Journal of Chemical Engineering & Process Technology. 2016. V. 7. 315. DOI: 10.4172/2157-7048.1000315Ikenyiri P.N., Ukpaka C.P. Overview on the effect of particle size on the performance of wood based adsorbent. Journal of Chemical Engineering & Process Technology. 2016. V. 7. 315. DOI: 10.4172/2157-7048.1000315.Ismail A.S. Preparation and evaluation of fattysawdust as a natural biopolymer for oil spill sorption // Chemistry Journal. 2015. V. 5. No. 5. Pp. 80–85.Ismail A.S. Preparation and evaluation of fatty sawdust as a natural biopolymer for oil spill sorption. Chemistry Journal. 2015. V. 5. No. 5. Pp. 80–85.Rafeah Wahi, Luqman Abdullah Chuah, Thomas Shean Yaw Choong, Zainab Ngaini, Mohsen Mobarekeh Nourouzi. Oil removal from aqueous state by natural fibrous sorbent: An overview // Separation and Purification Technology. 2013. 113. Р. 51–63.Rafeah Wahi, Luqman Abdullah Chuah, Thomas Shean Yaw Choong, Zainab Ngaini, Mohsen Mobarekeh Nourouzi. Oil removal from aqueous state by natural fibrous sorbent: An overview. Separation and Purification Technology. 2013. V. 113. Рp. 51–63.Микова Н.М., Скворцова Г.П., Мазурова Е.В., Чесноков Н.В. Влияние сшивающего эффекта на свойства сорбентов, получаемых из коры осины и лиственницы // Журнал прикладной химии. 2019. Т. 92. Вып. 10. С. 1333–1343. DOI: 10.1134/S0044461819100128Mikova N.M., Skvortsova G.P., Mazurova E.V., Chesnokov N.V. Vliyanie sshivayushchego effekta na svoistva sorbentov, poluchaemykh iz kory osiny i listvennitsy [Cross-linking effect on sorbent properties obtained from bark of aspen and larch]. Zhurnal prikladnoi khimii. 2019. V. 92. No. 10. Pp. 1333–1343. DOI: 10.1134/S0044461819100128 (rus)Свиридов А.В., Юрченко В.В., Свиридов В.В., Ганебных Е.В. Сорбция катионов меди и никеля на слоистых алюмосиликатах // Сорбционные и хроматографические процессы. 2016. Т. 16. № 1. С. 78–86.Sviridov A.V., Yurchenko V.V., Sviridov V.V., Ganebnykh E.V. Sorbtsiya kationov medi i nikelya na sloistykh alyumosilikatakh [Sorption of copper and nickel cations in layered aluminum silicates]. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2016. V. 16. No. 1. Pp. 78–86. (rus)Лукашевич О.Д., Усова Н.Т. Сорбент из железистого шлама для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2018. Т. 20. № 1. С. 148–159. https://doi.org/10.31675/1607-1859-2018-20-1-148-159Lukashevich O.D., Usova N.T. Sorbent iz zhelezistogo shlama dlya ochistki stochnykh vod ot ionov tyazhelykh metallov [Iron sludge sorbing agent for sewage purification from heavy metal ions]. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2018. V. 20. No. 1. Pp. 148–159. DOI: 10.31675/1607-1859-2018-20-1-148-159 (rus)Шаталов П.В., Подкопаева А.Л. Инновационный подход к утилизации древесных отходов при опиловке городских насаждений в г. Воронеже // Инновации, технологии и бизнес. 2020. № 1 (7). С. 102–108.Shatalov P.V., Podkopaeva A.L. Innovatsionnyi podkhod k utilizatsii drevesnykh otkhodov pri opilovke gorodskikh nasazhdenii v g. Voronezhe [Innovative approach to wood waste disposal in sawing of urban plantations in Voronezh]. Innovatsii, tekhnologii i biznes. 2020. No. 1 (7). Pp. 102–108. (rus)Горяева Е.В., Мохирев А.П. Инвентаризация зеленых насаждений с использованием ГИС-технологий на примере города Лесосибирска // Лесной журнал. 2015. № 2. С. 80–89.Goryaeva E.V., Mokhirev A.P. Inventarizatsiya zelenykh nasazhdenii s ispol'zovaniem GIS-tekhnologii na primere goroda Lesosibirska [Inventory of green planting using geographic information systems technology in Lesosibirsk]. Lesnoi zhurnal. 2015. No. 2. Pp. 80–89. (rus)Куклина Т.Э., Мерзлякова И.Е. Ассортимент древесных растений, используемых в озеленении г. Томска // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2013. № 4 (24). С. 47–66. doi: 10.17223/19988591/24/4Kuklina T.E., Merzlyakova I.E. Assortiment drevesnykh rastenii, ispol'zuemykh v ozelenenii g. Tomska [Assortment of woody plants used in Tomsk landscape gardening]. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya. 2013. No. 4 (24). Pp. 47-66. DOI: 10.17223/19988591/24/4 (rus)Денисова Т.Р., Шайхиев И.Г. Использование компонентов лиственных деревьев средней полосы России в качестве сорбционных материалов для удаления поллютантов из водных сред. Обзор литературы // Вестник технологического университета. 2017. Т. 20. № 24. С. 145–158.Denisova T.R., Shaikhiev I.G. Ispol'zovanie komponentov listvennykh derev'ev srednei polosy Rossii v kachestve sorbtsionnykh materialov dlya udaleniya pollyutantov iz vodnykh sred. Obzor literatury [Deciduous tree components of central Russia as sorption materials for removing pollutants from aquatic environments. Literature review]. Vestnik tekhnologicheskogo universiteta. 2017. V. 20. No. 24. Pp. 145–158. (rus)Веприкова Е.В., Терещенко Е.А., Чесноков Н.В., Кузнецов Б.Н. Использование бересты коры березы для получения сорбционных материалов // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия. 2012. Т. 5. № 2. С. 178–188.Veprikova E.V., Tereshchenko E.A., Chesnokov N.V., Kuznetsov B.N. Ispol'zovanie beresty kory berezy dlya polucheniya sorbtsionnykh materialov [Use of birch bark for sorption materials]. Zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Seriya: Khimiya. 2012. V. 5. No. 2. Pp. 178–188. (rus)Rahman M.S., Islam M.R. Effects of pH on Isotherms Modeling for Cu (II) Ions Adsorption Using Maple Wood Sawdust // Chemical Engineering Journal. 2009. V. 149. P. 273–280. https://doi.org/10.1016/j.cej.2008.11.029Rahman M.S., Islam M.R. Effects of pH on isotherms modeling for Cu (II) ions adsorption using maple wood sawdust. Chemical Engineering Journal. 2009. V. 149. Pp. 273–280. DOI: 10.1016/j.cej.2008.11.029Stankovic V., Bozic D., Gorgievski M., Bogdanovic G. Heavy metal ions adsorption from mine water by sawdust // Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly. 2009. V. 15. I. 4. P. 237–249. DOI:10.2298/CICEQ0904237SStankovic V., Bozic D., Gorgievski M., Bogdanovic G. Heavy metal ions adsorption from mine water by sawdust. Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly. 2009. V. 15. No. 4. Pp. 237–249. DOI:10.2298/CICEQ0904237SБессчетнов П.В., Бессчетнова Н.Н. Корреляция параметров листового аппарата тополей в условиях городских посадок // Вестник Казанского ГАУ. 2018. № 1 (48). С. 5–10. DOI: 10.12737/article_5afafe02978e82.68901305Besschetnov P.V., Besschetnova N.N. Korrelyatsiya parametrov listovogo apparata topolei v usloviyakh gorodskikh posadok [Parameter correlation of poplar leaf apparatus in urban landing conditions]. Vestnik Kazanskogo GAU. 2018. No. 1 (48). Pp. 5–10. DOI: 10.12737/article_5afafe02978e82.68901305 (rus)Cooke J.E.K., Rood S.B. Trees of the people: the growing science of poplars in Canada and worldwide // Canadian Journal of Botany. 2007. V. 85. P. 1103–1110. DOI: 10.1139/B07-125Cooke J.E.K., Rood S.B. Trees of the people: the growing science of poplars in Canada and worldwide. Canadian Journal of Botany. 2007. V. 85. Pp. 1103–1110. DOI: 10.1139/B07-125Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. Москва: Высшая школа, 1985. 327 с.Akhnazarova S.L., Kafarov V.V. Metody optimizatsii eksperimenta v khimicheskoi tekhnologii [Experiment optimization methods in chemical technology]. Moscow: Vysshaya shkola, 1985. 327 p. (rus)Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в техникоэкономических исследованиях. Москва: Финансы и статистика, 1981. 263 с.Voznesenskii V.A. Statisticheskie metody planirovaniya eksperimenta v tekhnikoekonomicheskikh issledovaniyakh [Statistical methods of design experiment in feasibility studies]. Moscow: Finansy i statistika, 1981. 263 p. (rus)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.