Ученые разработали технологию переработки осадка сточных вод в высокоэффективный наполнитель для стирол-бутадиенового каучука (SBR), который широко используется в шинной промышленности. Исследование, проведенное Я. Фаном, Дж. Д. Фаулером и К. Норрисом, опубликовано в журнале Waste and Biomass Valorization.
Авторы работы предложили использовать пиролиз – термическую обработку без доступа кислорода – для преобразования сырого осадка сточных вод в углеродистый остаток, способный заменить традиционный технический углерод. Последний производится из ископаемого топлива и его получение сопровождается значительными выбросами CO₂, тогда как осадок является повсеместно доступным отходом, объемы которого постоянно растут.
В ходе экспериментов с лабораторной вращающейся печью коллектив оптимизировал ключевые параметры процесса: температуру, скорость нагрева и время выдержки. Оптимальные условия (600 °C, нагрев 10 °C в минуту и выдержка в течение 90 минут при определенном потоке азота) позволили получить наполнитель с площадью поверхности 160 м²/г и модулем упругости при 100% удлинении 1,65 МПа — показателями, превосходящими характеристики некоторых марок коммерческого технического углерода.
Микроскопический анализ подтвердил структурное сходство полученного материала с промышленными наполнителями. При введении в резиновую смесь пиролитический осадок продемонстрировал армирующие свойства, близкие к традиционным аналогам. Это открывает перспективы для частичной замены технического углерода в производстве резинотехнических изделий, включая шины.
По словам исследователей, работа не только предлагает решение проблемы утилизации осадка сточных вод, но и вносит вклад в снижение зависимости от ископаемого сырья. Однако для полного раскрытия потенциала материала необходимы дальнейшие исследования по модификации его поверхности и оптимизации рецептур резиновых смесей.
Наша компания ООО “ТУ БИО”, являясь разработчиком оборудования для пиролиза осадков сточных вод, внимательно изучила данные результаты. Мы видим в этом подтверждение эффективности технологии пиролиза для глубокой переработки отходов и получения продуктов с высокой добавленной стоимостью. Наша компания также считает данное направление перспективным для дальнейшего промышленного внедрения.
