OPTIMIZATION OF BIOCHAR PRODUCTION FROM AGRO-INDUSTRIAL WASTE OF THE ZHAMBYL REGION USING RESPONSE SURFACE METHODOLOGY FOR APPLICATION IN PERMEABLE REACTIVE BARRIERS

Аннотация

Усиливающееся загрязнение водных ресурсов тяжёлыми металлами и органическими поллютантами представляет собой серьёзную экологическую проблему, особенно в таких регионах, как Жамбылская область Казахстана, где качество воды варьируется от умеренно до крайне загрязнённого. Настоящее исследование направлено на оптимизацию производства биочара из агропромышленных отходов – в частности, рисовой шелухи, собранной в Жамбылском регионе – с применением метода ответной поверхности (Response Surface Methodology, RSM) с целью повышения эффективности материала в составе проницаемых реактивных барьеров (ПРБ) для очистки подземных вод. С использованием экспериментального плана Box-Behnken были систематически варьированы ключевые параметры пиролиза: температура, время активации и соотношение рисовой шелухи к ортофосфорной кислоте (H₃PO₄), чтобы максимизировать выход биочара и его адсорбционную способность. Статистический анализ с применением ANOVA подтвердил значимость квадратичной модели (p < 0,05, R² = 0,9662), при этом оптимальные условия составили около 2,2 г H₃PO₄ и 540℃, что позволило достичь выхода до 84%. Полученные результаты подтверждают потенциал оптимизированного биочара как устойчивого и экономически эффективного материала для экологической ремедиации, особенно в системах ПРБ.