Ионообменная мембрана для селективного извлечения нитрат

ПАСПОРТ
и нно вац ионно го про ек та
1. Полное наименование проекта: ИОНООБМЕННАЯ МЕМБРАНА
ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ НИТРАТ ИОНОВ ИЗ
ПРИРОДНЫХ ВОД
2. Краткое описание (аннотация) проекта
Рост концентрации нитрат ионов в поверхностных и артезианских источниках пресной воды, наблюдаемый в последнее десятилетие, представляет серьезную угрозу здоровью людей. Источником нитрат ионов, попадающих в эти воды являются: внесение удобрений в почву, продукты выбросов
химической промышленности и деятельности человека. Мировая организация здравоохранения рекомендует, чтобы максимальное содержание нитрат
ионов в питьевой воде не превышало 50 мг/л. Удаление нитрат ионов при
кондиционировании природных вод для питьевых нужд с применением
электродиализа затруднено, поскольку существующие промышленно выпускаемые анионообменные мембраны, за исключением мембраны Astom
AMV (Япония) имеют недостаточную селективность к нитрат ионам.
На сегодняшний день разработаны биологические и физико-химические
процессы и технологии для удаления нитрат ионов из питьевой воды. Биологическая очистка позволяет удалять нитрат ионы путём превращения их в
азот, однако данный метод требует непрерывного контроля, поддержания
постоянных условий, а также своевременного удаления побочных продуктов. Кроме того, реакция протекает с низкой скоростью. Удаление нитрат
ионов с помощью обратного осмоса или ионного обмена также является достаточно известным методом. Недостатком этих технологий является появление больших количеств высоко концентрированных стоков, которые также необходимо перерабатывать, что повышает общую стоимость оборудования и энергозатраты.
Фундаментальные работы последнего времени в области мембранной
электрохимии показывают, что селективные и транспортные свойства ионселективных мембран определяются тонким (толщиной до нескольких
нанометров) поверхностным слоем. Поэтому наиболее перспективным
направлением в плане изменения свойств мембраны и придания ей селективных свойств является их поверхностное модифицирование. Изменение
состава поверхности ионообменной мембраны зачастую позволяет улучшить характеристики катионо- или анионообменных мембран, повысить их
массообменные характеристики или селективные свойства. После обработки
поверхности исходных мембран ионполимерным модификатором с зарядом
противоположным заряду матрицы, такие мембраны фактически становятся
асимметричными биполярными или заряд селективными. Примерами таких
мембран являются заряд селективные мембраны.
На похожем принципе основывается нитратселективная анионообменная
мембрана, разработанная авторами проекта.
3. Продукт(ы)
проекта (объект
коммерциализации)
Анионообменная мембрана для селективного извлечения нитрат ионов из
природных вод
4. Уровень зрелости
проекта
– НИР;
5. Финансировались ли работы Нет
заявителя по данному
направлению ранее
6. Какие предприятия могут
быть заинтересованы в результатах проекта
Любые крупные и локальные станции
водоочистки и получения питьевой воды, находящиеся в областях где содержание нитрт-ионов в природных водах
превышает норму. Кроме того, данные
мембраны могут с успехом эксплуатироваться на предприятиях агропищевой, в частности молочной, индустрии.
7. Патентная защита
основных технических решений проекта (можно отметить
несколько)
– имеется патент
8. Проводилась ли ранее экспертиза проекта
Нет
9. Предполагаемое место реализации проекта
Краснодарский край
10. Срок реализации
проекта
– длительность инвестиционной стадии
(мес) 12- 24;
– срок возврата инвестиций – от даты
начала проекта (мес) – 28
11. Полная стоимость (бюджет)
проекта, (руб.)
2 млн руб.
12. Наличие соинвестора
Нет
13. Основные соинвесторы проекта и объем (руб.) их участия
Нет
14. Прогнозируемые риски про-
Риски проекта, связанные с коммерциа-
екта
лизацией включают:
- финансовые риски, связанные с проведением любых финансовых операций;
- риски, связанные непосредственно с
производственной деятельностью, т.е.
несанкционированное использование
интеллектуальной собственности конкурентами.
15. Уровень
инновационности
проекта (можно
отметить несколько строк)
- разработаны гетерогенные анионообменные мембраны с гидрофобной поверхностью, селективные к нитрат
ионам. Полученные мембраны обладают высокой химической и механической стабильностью и не изменяют
своих характеристик при эксплуатации
в электродиализной ячейке в течение
длительного времени.
16. Сведения
об инициаторе
(разработчике)
проекта:
(в случае наличия указывается
информация
о юридическом/ физическом
лице)
ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет»
Адрес:
350040, г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149
Авторы:
Заболоцкий В.И., д-р хим. наук, профессор;
Мельников С.С., канд. хим. наук, преподаватель;
Ачох
А.Р.,
аспирант,
инженерисследователь;
Шарафан М.В., канд. хим. наук, доцент
Контактная информация:
350040, ул. Ставропольская, 149, факультет химии и высоких технологий и
географический факультет, тел. (861)
219-95-01, e-mail: tp@kubsu.ru