Валиоризация сельскохозяйственных отходов: полевое применение карбоксиметилцеллюлозы из рисовой соломы для повторного использования орошающей воды

В данном исследовании разработан устойчивый био-адсорбент, полученный из карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) рисовой соломы, и оценена его эффективность по улучшению качества канальной воды для повторного использования в сельском хозяйстве. Синтезированная КМЦ продемонстрировала высокую растворимость и степень субституции 0,67. В пакетных адсорбционных экспериментах были определены оптимальные условия удаления марганца (Mn2+): pH 6, доза 2,0 г L⁻¹ и время контакта 10 мин, при которых достигнута эффективность удаления 97,0% и адсорбционная ёмкость 10,54 мг g⁻¹. Адсорбционный процесс соответствовал модели Фрейндлиха (R² = 0,9501), что указывает на гетерогенную многослойную адсорбцию. Для оценки применимости в полевых условиях был эксплуатирован пилотный многоступенчатый фильтрационный стенд, включающий колонки с песком, активированным углём и КМЦ, в течение 101 дня на канале Рангсит Праюрасак. Система эффективно снизила BOD5 (85,4% ± 4,5%), Mn2+ (81,5% ± 3,6%), хлориды (48,7% ± 3,68%) и солёность (46,3% ± 9,8%), обеспечив обработанную воду, соответствующую стандарту Таиланда для поверхностных вод типа III для сельскохозяйственного использования. Это первая работа, демонстрирующая применение КМЦ из рисовой соломы в модульной фильтрационной системе в масштабах поля при реальных условиях канала. Результаты подчёркивают двойную выгоду: использование сельскохозяйственных отходов и реальное улучшение качества воды, предлагая технически реализуемое и недорогое решение для децентрализованной очистки воды в сельских сообществах.