CN103923734A - 一种采用抗生素废菌渣生物质炭再生废机油的方法 - Google Patents
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Abstract
一种采用抗生素废菌渣生物质炭再生废机油的方法，步骤如下：1）将抗生素废菌渣进行灭菌处理、脱水处理后，制备废菌渣生物质炭或生物质活性炭；2）将废机油静置后分层，除去下层的水，再过滤除去固体和悬浮物，得到处理后的废机油；3）将废机油加入废菌渣生物质炭或生物质活性炭中加热进行反应，沉降抽滤后即可得到再生的机油。本发明的优点是：该方法中以抗生素菌渣制备的生物质炭或生物质活性炭具有高的比表面积，吸附性能好，解决了废菌渣处置难题，实现了资源再利用，为废机油开发了良好的脱色剂，再生机油的透光率可达45-85%；实现了废菌渣和废机油的资源化、减量化、无害化，具有显著的经济效益和社会价值。
Description
技术领域
本发明涉及废机油的再生工艺，特别是一种采用抗生素废菌渣生物质炭再生废机油的方法。
背景技术
中国是抗生素生产大国， 按照生产 1吨抗生素产生大约10吨湿菌渣估算，每年中国排放抗生素菌渣约100万吨，其数量之大，可想而知。过去一直对菌渣采用干燥加工处理后作为饲料或饲料添加剂使用，但生产的有机肥中可能含有残留的抗生素和代谢中间产物，在有机肥使用过程中易累积形成抗药性，导致潜在的生态风险。2008年，国家环保部已经将抗生素废菌渣列为危险废物，目前对于废菌渣的处理基本是焚烧。按照危险废物进行焚烧的方法，要投进专用的焚烧炉，每吨的处理费用约为2000元，而抗生素菌丝废渣产生量大，处理成本很高，并且抗生素菌渣中蛋白等有机物含量高达90%以上，直接焚烧处置无疑是对资源的浪费。对此，开展抗生素废菌渣无害化处置是目前抗生素生产厂家亟待解决的难题。
废机油是指从各种机械﹑车辆﹑船舶更换下来的废润滑油，其产生过程是由于润滑油在使用过程中受外界污染产生大量胶质、氧化物。目前，我国废润滑油再生工艺，多数仍是沿用传统的硫酸－白土再生工艺。使用浓硫酸会生成相当数量的三废产物（酸渣、酸气、废水）。如机械油料，要生成150-250kg/t 酸渣，废内燃机油料产生的酸渣更多，达到400-600kg/t。废油再生本是废物处理，而采用传统的再生工艺将伴生新的三废和环境污染。在节约资源以及人们对环保要求日益严格的条件下，高效率、低成本、少污染或无污染的废油再生工艺受到人们的重视。
另外关于废机油处理工艺中多用的活性白土是用粘土（主要是膨润土）为原料，经无机酸化处理，再经水漂洗、干燥制成的吸附剂。活性白土在制备过程中利用了酸化处理，因此酸性废水的处理，石灰用量太大以及对环境的污染危害是目前采用活性白土面临的主要问题之一。另外，前期研究表明，活性白土在处理废机油的过程中，吸油率很大。对于机油的夹带量一般为活性白土量的20-50%，从而增加了炼耗和成本。
针对废机油的处理问题，本发明利用抗生素废菌渣生产制备生物质炭代替活性白土对废机油进行再生处理，并且减少了硫酸高污染性物质的应用，达到 “以废治废”的效果。该研究具有极高的环境保护以及经济效益。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种采用抗生素废菌渣生物质炭再生废机油的方法，该方法以废制废、节约成本、高效环保。
本发明的技术方案：
一种采用抗生素废菌渣生物质炭再生废机油的方法，步骤如下：
1）将抗生素废菌渣在121℃温度下灭菌处理20min，将菌丝体灭活；
2）将上述灭菌处理后的抗生素废菌渣采用板框压滤、离心过滤或烘干的方法进行脱水处理；
3）将上述脱水处理后的抗生素废菌渣在氮气保护下制备抗生素废菌渣的生物质炭或生物质活性炭，生物质炭的制备方法为在300-900℃温度下炭化处理0.5-3h，将得到的产物进行酸洗处理后，再水洗至中性，在105-110℃温度下干燥2-3h，冷却至室温，制得废菌渣生物质炭；生物质活性炭的制备方法为物理法或化学法，其工艺为在活化剂存在的情况下，300-500℃温度下炭化处理0.5-2h，400-800℃温度下活化处理0.5-3h，将得到的产物进行酸洗处理后，再水洗至中性，在105-110℃温度下干燥2-3h，冷却至室温，制得废菌渣生物质活性炭；
4）将废机油静置后分层，除去下层的水，再过滤除去固体和悬浮物，得到处理后的废机油；
5）将上述处理后的废机油加热到60-120℃，在不断搅拌条件下加入制得的废菌渣生物质炭或生物质活性炭进行反应，搅拌转速为50-300转/min，反应时间为30-60min，停止搅拌后沉降，在温度降至30-80℃时抽滤，即可得到再生的机油。
所述步骤3）废菌渣生物质活性炭的制备方法中物理法活化采用的活化剂为水蒸气或二氧化碳气体。
所述步骤3）废菌渣生物质活性炭的制备方法中化学法活化采用的活化剂为氯化锌、磷酸、氢氧化钾、碳酸钾或碳酸钠溶液，活化剂溶液与干燥处理后的废菌渣的液固质量比为1-2.5：1，活化剂浓度为30-60wt%。
所述步骤3）中酸洗处理的酸洗液为盐酸、硝酸或硫酸，酸洗液的质量百分比浓度为3-10%。
所述步骤5）中废菌渣生物质炭或生物质活性炭与废机油的用量比为40-100g：1L。
本发明的优点是：该方法中以抗生素菌渣制备的生物质炭或生物质活性炭具有高的比表面积，吸附性能好，解决了废菌渣处置难题，实现了资源再利用，为废机油开发了良好的脱色剂，再生机油的透光率可达45-85%；实现了废菌渣和废机油的资源化、减量化、无害化，具有显著的经济效益和社会价值。
附图说明
附图为实施例1制备的废菌渣生物质炭电镜照片。
具体实施方式
下面结合实施例及附图1对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
1）将抗生素废菌渣在121℃温度下灭菌处理20min，将菌丝体灭活；
2）将上述灭菌处理后的抗生素废菌渣采用离心机在8000转/min转速下脱水20min，然后放入烘箱在105-110℃下烘干4h ；
3）将上述脱水处理后的抗生素废菌渣在氮气保护下750℃进行炭化1h，将得到的产物采用质量百分比浓度为4%盐酸酸洗，然后水洗至中性，在105-110℃干燥2h，冷却到室温，制得废菌渣生物质炭，附图为制备的废菌渣生物质炭电镜照片，图中显示：抗生素废菌渣在成炭的过程中，释放出一些气体以及挥发性物质，形成了很多大中小的孔径，有利于污染物的吸附；
4）将废机油静置后分层，除去下层的水，再过滤除去固体和悬浮物，得到处理后的废机油；
5）将上述处理后的废机油加热到100℃，不断搅拌下加入废菌渣生物质炭，废菌渣生物质炭与废机油的用量比为100g：1L，搅拌转速为250转/min，反应30min，停止搅拌后，沉降，温度降为70℃时过滤，得到再生机油，其透光率为45%。
实施例2：
1）将抗生素废菌渣在121℃温度下灭菌处理20min，将菌丝体灭活；
2）将上述灭菌处理后的抗生素废菌渣采用自然晾干，然后在105-110℃下烘干4h；
3）将上述脱水处理后的抗生素废菌渣在氮气保护下300℃进行炭化1h，500℃采用水蒸气活化0.5h，将得到的产物采用质量百分比浓度为10%盐酸酸洗，然后水洗至中性，在105-110℃干燥2h，冷却到室温，制得废菌渣生物质活性炭；
4）将废机油静置后分层，除去下层的水，再过滤除去固体和悬浮物，得到处理后的废机油；
5）将上述处理后的废机油加热到60℃，不断搅拌下加入废菌渣生物质活性炭，废菌渣生物质活性炭与废机油的用量比为100g：1L，搅拌转速为200转/min，反应30min，停止搅拌后，沉降，温度降为40℃时过滤，得到再生机油，其透光率为55%。
实施例3：
1）将抗生素废菌渣在121℃温度下灭菌处理20min，将菌丝体灭活；
2）将上述灭菌处理后的抗生素废菌渣采用板框压滤进行脱水，然后在105-110℃下烘干4h；
3）将上述脱水处理后的抗生素废菌渣加入浓度为40%的氯化锌溶液，液固比为1：1（w/w），在氮气保护下400℃进行炭化0.5h，然后升高到600℃进行活化60min，将得到的产物采用质量百分比浓度为3%硫酸酸酸洗，然后水洗至中性，在105-110℃干燥2h，冷却到室温，制得废菌渣生物质活性炭；
4）将废机油静置后分层，除去下层的水，再过滤除去固体和悬浮物，得到处理后的废机油；
5）将上述处理后的废机油加热到110℃，不断搅拌下加入废菌渣生物质活性炭，废菌渣生物质活性炭与废机油的用量比为60g：1L，搅拌转速100转/min，反应40min，停止搅拌后，沉降，温度降为60℃时过滤，得到再生机油，其透光率为85%。
实施例4：
1）将抗生素废菌渣在121℃温度下灭菌处理20min，将菌丝体灭活；
2）将上述灭菌处理后的抗生素废菌渣自然晾干后放入烘箱，在105-110℃下烘干4h；
3）抗生素废菌渣在氮气保护下600℃进行炭化2h，然后在800℃下采用二氧化碳气体活化3h，将得到的产物用质量百分比浓度为5%硝酸酸洗，然后水洗至中性，在105-110℃干燥3h，冷却到室温，制得废菌渣生物质活性炭；
4）将废机油静置后分层，除去下层的水，再过滤除去固体和悬浮物，得到处理后的废机油；
5）将上述处理后的废机油加热到120℃，不断搅拌下加入废菌渣生物质活性炭，废菌渣生物质活性炭与废机油的用量比为40g：1L，搅拌转速50转/min，反应60min，停止搅拌后，沉降，温度降为80℃时抽滤，得到再生机油，其透光率达到65%。
本发明以抗生素菌渣制备的生物质炭或生物质活性炭具有高的比表面积，能够用于废机油的再生处理，不仅解决了废菌渣处置难题，而且实现了资源再利用。为废机油开发了良好的脱色剂，达到了以废制废的目的。同时实现了废菌渣和废机油的资源化、减量化、无害化，具有较大的经济和社会价值。
Claims (5)
1.一种采用抗生素废菌渣生物质炭再生废机油的方法，其特征在于步骤如下：
1）将抗生素废菌渣在121℃温度下灭菌处理20min，将菌丝体灭活；
2）将上述灭菌处理后的抗生素废菌渣采用板框压滤、离心过滤或烘干的方法进行脱水处理；
3）将上述脱水处理后的抗生素废菌渣在氮气保护下制备抗生素废菌渣的生物质炭或生物质活性炭，生物质炭的制备方法为在300-900℃温度下炭化处理0.5-3h，将得到的产物进行酸洗处理后，再水洗至中性，在105-110℃温度下干燥2-3h，冷却至室温，制得废菌渣生物质炭；生物质活性炭的制备方法为物理法或化学法，其工艺为在活化剂存在的情况下，300-500℃温度下炭化处理0.5-2h，400-800℃温度下活化处理0.5-3h，将得到的产物进行酸洗处理后，再水洗至中性，在105-110℃温度下干燥2-3h，冷却至室温，制得废菌渣生物质活性炭；
4）将废机油静置后分层，除去下层的水，再过滤除去固体和悬浮物，得到处理后的废机油；
5）将上述处理后的废机油加热到60-120℃，在不断搅拌条件下加入制得的废菌渣生物质炭或生物质活性炭进行反应，搅拌转速为50-300转/min，反应时间为30-60min，停止搅拌后沉降，在温度降至30-80℃时抽滤，即可得到再生的机油。
2.根据权利要求1所述采用抗生素废菌渣生物质炭再生废机油的方法，其特征在于：所述步骤3）废菌渣生物质活性炭的制备方法中物理法活化采用的活化剂为水蒸气或二氧化碳气体。
3.根据权利要求1所述采用抗生素废菌渣生物质炭再生废机油的方法，其特征在于：所述步骤3）废菌渣生物质活性炭的制备方法中化学法活化采用的活化剂为氯化锌、磷酸、氢氧化钾、碳酸钾或碳酸钠溶液，活化剂溶液与干燥处理后的废菌渣的液固质量比为1-2.5：1，活化剂浓度为30-60wt%。
4.根据权利要求1所述采用抗生素废菌渣生物质炭再生废机油的方法，其特征在于：所述步骤3）中酸洗处理的酸洗液为盐酸、硝酸或硫酸，酸洗液的质量百分比浓度为3-10%。
5.根据权利要求1所述采用抗生素废菌渣生物质炭再生废机油的方法，其特征在于：所述步骤5）中废菌渣生物质炭或生物质活性炭与废机油的用量比为40-100g：1L。
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