DE10055565A1 - Production of a sorbent useful for purifying solutions or gases comprises drying and comminuting Vaucheria seaweed harvested from the wild - Google Patents
Production of a sorbent useful for purifying solutions or gases comprises drying and comminuting Vaucheria seaweed harvested from the wildInfo
- Publication number
- DE10055565A1 DE10055565A1 DE10055565A DE10055565A DE10055565A1 DE 10055565 A1 DE10055565 A1 DE 10055565A1 DE 10055565 A DE10055565 A DE 10055565A DE 10055565 A DE10055565 A DE 10055565A DE 10055565 A1 DE10055565 A1 DE 10055565A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gases
- solutions
- sorbent
- vaucheria
- algae
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/84—Biological processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3021—Milling, crushing or grinding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/34—Regenerating or reactivating
- B01J20/3425—Regenerating or reactivating of sorbents or filter aids comprising organic materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/34—Regenerating or reactivating
- B01J20/345—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture
- B01J20/3475—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the liquid phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/22—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
- B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
- B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
- B01J2220/4812—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of organic character
- B01J2220/4843—Algae, aquatic plants or sea vegetals, e.g. seeweeds, eelgrass
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
- B01J2220/50—Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
- B01J2220/62—In a cartridge
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines natürlichen, regenerierbaren und wiederverwendbaren Sorptionsmittels aus der Makroalge Vaucheria (Xanthophyceae) sowie ihre Verwendung als Bioindikator. Das erfindungsgemäße Sorptionsmittel kann zur Ad- und Absorption von Stoffen aus Lösungen oder Gasen, beispielsweise zur Reinigung von Schwermetallen und/oder deren Gewinnung industriell eingesetzt werden können. Außerdem besteht die Möglichkeit dieses "Sorptionsmittel", in vivo genutzt, gleichzeitig als Bioindikator einzusetzen.The invention relates to a method for producing a natural, regenerable and reusable sorbent from the macro alga Vaucheria (Xanthophyceae) as well their use as a bio-indicator. The sorbent according to the invention can be used for ad- and Absorption of substances from solutions or gases, for example for cleaning Heavy metals and / or their extraction can be used industrially. Moreover there is the possibility of this "sorbent", used in vivo, at the same time as a bio-indicator use.
Die Herstellung von Sorptionsmitteln für Stoffe aus Lösungen oder Gasen kann durch be kannte unterschiedliche Mittel realisiert werden.The production of sorbents for substances from solutions or gases can be by knew different means can be realized.
So ist es eine bekannte und bewährte Technologie, aus organischer Substanz durch eine ge zielte Pyrolyse Kohlenstoffgerüste herzustellen, deren große Oberfläche durch gezielte Akti vierung (z. B. Polarisierung) spezifische Stoffe, wie beispielsweise Schwermetalle adsorbieren kann.So it is a well-known and proven technology, made from organic matter through a ge aimed at pyrolysis to produce carbon skeletons, the large surface of which by targeted acti vation (e.g. polarization) adsorb specific substances such as heavy metals can.
Gute Erfolge können erzielt werden, indem man Phytomassen nach Trocknen pulverisiert und als Sorptionsmittel in Form von Filtern zur Reinigung von Lösungen einsetzt. Bekannt sind ebenfalls anorganisch strukturierte Materialien mit spezifisch großer Oberfläche, die bei ent sprechender Polarität die Schwermetalle binden können.Good results can be achieved by pulverizing phytomasses after drying and used as a sorbent in the form of filters for cleaning solutions. Are known also inorganic structured materials with a specifically large surface area, which at ent speaking polarity which can bind heavy metals.
Eine weitere Gruppe der Sorptionssubstanzen sind konstruierte Polymere. In diese Gruppe gehören auch die über Peptidverbindungen strukturierten Proteine. Sie sind in Abhängigkeit von pH-Wert der Lösungen in der Lage, Stoffe aus Lösungen zu binden und wieder freizuge ben. Another group of sorption substances are constructed polymers. In this group the proteins structured via peptide compounds also belong. You are dependent pH of the solutions able to bind substances from solutions and to release them again ben.
Es ist auch bekannt, Algen und Bakterien (in diesem Fall insbesondere Cyanophyceae [Ba zillophyceae][auch einzellige Blaualgen]) zur Reinigung von Lösungen u. a. einzusetzen. Auf grund ihrer morphologischen Struktur oder isolierter Produkte dieser sind sie in der Lage, Stoffe aktiv und passiv (Absorption/Adsorption) zu speichern. Ein umfangreiches Werk dazu hat Volesky, Bohumil: "Biosorption of Heavy Metals" verfaßt.It is also known to treat algae and bacteria (in this case in particular Cyanophyceae [Ba zillophyceae] [also unicellular blue-green algae]) for cleaning solutions and. a. use. on due to their morphological structure or isolated products, they are able to Store substances actively and passively (absorption / adsorption). An extensive work in addition wrote Volesky, Bohumil: "Biosorption of Heavy Metals".
Die Fähigkeit der sorptiven Bindung von Stoffen in/an Pflanzen ist größtenteils von der Spe zies abhängig. Durch Adaptation der Pflanze/Bakteriums über längere Zeiträume kann dies zudem in weiten Grenzen variieren (Ökotypen). Bekannte Ökotypen gewährleisten, daß bei unterschiedlichen Ökotypen unterschiedliche Präferenzen (standortabhängig) für unterschied liche Stoffe anzutreffen sind, die verfahrenstechnisch für die zu bearbeiteten Probleme (Sorp tion bestimmter Stoffe) eingesetzt werden sollten, um den Wirkungsgrad zu erhöhen.The ability of substances to sorptively bind in / to plants largely derives from the Spe dependent depending. This can be done by adapting the plant / bacterium over long periods of time also vary widely (ecotypes). Known ecotypes ensure that at different ecotypes different preferences (location dependent) for difference materials are found that are technically suitable for the problems to be processed (Sorp tion of certain substances) should be used to increase the efficiency.
Die DE 197 47 518 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines auf der Alge Vauche ria basierenden Sorptionsmittels und dessen Verwendung zur Entfernung von Schwermetal len aus wäßrigen Lösungen.DE 197 47 518 A1 describes a method for producing a Vauche on the alga ria based sorbent and its use for removing heavy metal len from aqueous solutions.
Nachteilhafterweise muß die Alge aufwendig auf festen Nährsubstraten angezogen werden und anschließend Epiphyten und Bakterien entfernt werden, was die Herstellung des Substra tes aufwendig und teuer macht. Weiterhin muß das Algenpulver konditioniert werden.Disadvantageously, the algae has to be grown on solid nutrient substrates and then epiphytes and bacteria are removed, resulting in the manufacture of the substrate makes it complex and expensive. Furthermore, the algae powder must be conditioned.
Die Möglichkeit der Aufbereitung und das Recycling des Sorptionsmittels wird in der DE 197 47 518 A1 weder beschrieben noch nahegelegt. Vielmehr wird lediglich ein "Durchschlagen" des Filtersystems beschrieben.The possibility of processing and recycling the sorbent is described in DE 197 47 518 A1 neither described nor suggested. Rather, just a "punch through" of the filter system described.
Auch die mögliche Verwendung der Alge Vaucheria als Bioindikator zum Nachweis von Schwermetallen ist in der DE 197 47 518 A1 nicht erwähnt.Also the possible use of the alga Vaucheria as a bioindicator for the detection of Heavy metals are not mentioned in DE 197 47 518 A1.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein als natürliches, regeneratives, recycelba res Sorptionsmittel auf Basis der Makroalge Vaucheria (Xanthophyceae) für industrielle Be dingungen zur Verfügung zu stellen, daß billig in der Herstellung ist und einen hohen Wir kungsgrad aufweist. The invention is therefore based on the object of being a natural, regenerative, recyclable res sorbent based on the macro algae Vaucheria (Xanthophyceae) for industrial use to provide conditions that are cheap to manufacture and high in price degree of efficiency.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines Sorptions mittels aus der Xanthophyceae Vaucheria zur Ad- und Absorbanz von Stoffen aus Lösungen oder aus Gasen gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Algen direkt aus der Natur erhalten werden und anschließend getrocknet und zerkleinert werden.This object is achieved according to the invention by a method for producing a sorption by means of the Xanthophyceae Vaucheria for the ad- and absorbance of substances from solutions or dissolved from gases, which is characterized in that the algae come directly from nature be obtained and then dried and crushed.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, einen Bioindikator auf Basis der Ma kroalge Vaucheria (Xanthophyceae) zur Verfügung zu stellen.The invention is also based on the object of a bio-indicator based on the Ma to provide kroalge Vaucheria (Xanthophyceae).
Diese weitere Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Her stellung eines Bioindikators aus der Xanthophyceae Vaucheria gelöst, das dadurch gekenn zeichnet ist, daß die Algen direkt aus der Natur erhalten werden und anschließend lediglich getrocknet werden.This further object of the invention is achieved according to the invention by a method for the manufacture position of a bioindicator from the Xanthophyceae Vaucheria resolved is that the algae are obtained directly from nature and then only be dried.
Bevorzugterweise werden die Algen als Abfallprodukt, z. B. aus der Grabenreinigung oder Gewässerrenaturierung erhalten.The algae are preferably used as waste product, e.g. B. from trench cleaning or Preservation of water restoration.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Sorptionsmittel zur Ad- und Absorbanz von Stoffen aus Lösungen oder aus Gasen verwendet. Bei den Lösungen kann es sich um zu reinigende Abwässer aus der Industrie oder Haushalten handeln. Als zu reinigende Gase kommen unter anderem industrielle Abgase oder verschmutzte Luft in Frage.In a further aspect of the invention, the sorbents according to the invention are used Ad and absorbance of substances from solutions or from gases used. With the solutions can be industrial or household wastewater to be cleaned. As too Cleaning gases include industrial exhaust gases or polluted air.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung von Lösungen oder Gasen durch Ad- und Absorbanz von Stoffen kann dadurch gekennzeichnet sein, daß die zu reinigenden Lösungen oder Gase durch ein erfindungsgemäßes Sorptionsmittel geleitet werden, wobei die zu entfer nenden Stoffe an das erfindungsgemäße Sorptionsmittel binden.The inventive method for cleaning solutions or gases by ad and Absorbance of substances can be characterized in that the solutions to be cleaned or gases are passed through a sorbent according to the invention, the to be removed binding substances to the sorbent according to the invention.
Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem das Sorptionsmittel in einem Behälter, beispielsweise einer Kartusche gepackt vorliegt.A method is preferred in which the sorbent is in a container, for example a cartridge is packed.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren bei dem als Stoffe Schwermetalle entfernt oder aber auch gewonnen werden. Diese können Gold, Zink, Blei, Quecksilber, Kup fer, Nickel, Cadmium und Zinn oder Gemische davon, aber auch Silber und/oder Platin sein. A process according to the invention in which heavy metals are used as substances is particularly preferred removed or won. These can be gold, zinc, lead, mercury, copper fer, nickel, cadmium and tin or mixtures thereof, but also silver and / or platinum.
Der erfindungsgemäße Bioindikator wird bevorzugterweise zum Nachweis von Schwerme tallen in Lösungen und/oder in Gasen verwendet.The bioindicator according to the invention is preferably used for the detection of heaviness tallen used in solutions and / or in gases.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung und/oder zum Nachweis von Schwermetallen in Lösungen oder in Gasen bei dem ein erfindungsgemäßer Bioindikator mit den zu analysierenden Lösungen oder Gasen in Kontakt gebracht wird und anschließend die Verfärbung des Bioindikators bestimmt wird. Mittels dieses Verfahrens können bevorzugt Gold, Zink, Blei, Silber, Platin, Quecksilber, Kupfer, Nickel, Cadmium und Zinn nachgewiesen werden.Another aspect of the invention relates to a method for determining and / or Detection of heavy metals in solutions or in gases in which an inventive Bio-indicator is brought into contact with the solutions or gases to be analyzed and then the discoloration of the bio-indicator is determined. Using this procedure can preferably gold, zinc, lead, silver, platinum, mercury, copper, nickel, cadmium and Tin can be detected.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Verfahren zur Regeneration eines erfin dungsgemäßen Sorptionsmittels oder eines Bioindikators gelöst, bei dem das Algenmaterial durch eine Behandlung mit einer wäßrigen Lösung und/oder einem wäßrige Puffer mit einem pH-Wert zwischen 0 und 12 desorbiert wird. Bevorzugt ist, daß durch eine Säurebehandlung desorbiert wird und zur Desorption 0,1 N HCl und/oder eine andere verdünnte Säure verwen det wird.The object of the invention is further achieved by a method for the regeneration of an invention sorption agent according to the invention or a bio-indicator in which the algae material by treatment with an aqueous solution and / or an aqueous buffer with a pH between 0 and 12 is desorbed. It is preferred that by an acid treatment is desorbed and use 0.1 N HCl and / or another dilute acid for desorption det.
Weiter bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, bei dem das durch die saure Desorp tion erhaltene Eluat anschließend wiederverwendet wird. Zur Wiederverwendung wird das durch die saure Desorption erhaltene Eluat bevorzugterweise nach einer Elektrolysebehand lung oder einer Photo- oder Solarpyrolysebehandlung wiederverwendet.A method according to the invention is further preferred, in which the acid desorp tion obtained eluate is then reused. It will be reused eluate obtained by acid desorption, preferably after an electrolysis treatment treatment or a photo or solar pyrolysis treatment.
Die vorliegende Erfindung schlägt somit ein neues Verfahren zur Herstellung und wiederholte Verwendung eines neuen Sorptionsmittels bestehend aus Zellwandfragmenten der Alge Vau cheria vor, sowie die Möglichkeit der Nutzung dieser Alge als in vivo Bioindikator.The present invention thus proposes a new method of manufacture and repeated Use of a new sorbent consisting of cell wall fragments from the Alge Vau cheria before, and the possibility of using this algae as an in vivo bioindicator.
Die Alge Vaucheria wird dabei als "Abfallstoff" aus der Natur erhalten oder aber aus der na türlichen Umgebung entsprechend ihrer Ökologie gewonnen, geerntet und anschließend ge trocknet und entsprechend ihrer Verwendung technisch auf entsprechende Fraktionsgröße gebracht, so daß Zellwandfragmente entstehen oder aber die Alge wird in vivo für eine Sorp tion von Stoffen aus Lösungen benutzt oder aber als Bioindikator verwendet. The alga Vaucheria is obtained as "waste material" from nature or from na natural environment according to their ecology, harvested and then ge dries and according to their use technically to the appropriate fraction size brought so that cell wall fragments arise or the alga is in vivo for a Sorp tion of substances from solutions or used as a bio-indicator.
Dabei wird die Biomasse der Algen aus der Natur (vorliegend als Abfallprodukt, aus dem natürlichen Biotop) geerntet, optional in Wasser gewaschen, getrocknet (< 450°C) und an schließend zerkleinert.The biomass of the algae is from nature (in the present case as a waste product from which natural biotope) harvested, optionally washed in water, dried (<450 ° C) and on finally crushed.
Die "Kornfraktion" ist abhängig von der Verwendung, genauso wie die gegebenenfalls mög liche zusätzliche Polarisierung der Zellwandmatrixfibrillen, die in diesem Fall bei Vaucheria zu über 90% aus Zellulosefibrillen in übereinanderliegenden Lagen bestehen.The "grain fraction" depends on the use, just like the possibly possible Liche additional polarization of the cell wall matrix fibrils, which in this case with Vaucheria consist of over 90% cellulose fibrils in superimposed layers.
Nach diesen vorbereitenden Maßnahmen kann das Material (weiterhin als "Algenpulver" be zeichnet) unter Verwendung bekannter Kinetik zum Beispiel in handelsübliche Filtersysteme eingesetzt werden. Es konnte überraschenderweise gefunden werden, daß dieses Algenpulver eine höhere Adsorberleistung gegenüber den aufwendig aufbereiteten Algenpulvern des Stan des der Technik hat (siehe Fig. 1).After these preparatory measures, the material (also referred to as “algae powder”) can be used, for example, in commercially available filter systems using known kinetics. It was surprisingly found that this algae powder has a higher adsorber performance than the elaborately prepared algae powders of the prior art (see FIG. 1).
Überraschenderweise konnte weiterhin gefunden werden, daß sich die Alge Vaucheria auch als Bioindikator zum Nachweis von Schwermetallen eignet, wobei die Alge in Abhängigkeit der Umgebungskonzentration durch unterschiedliche Akkumulationsraten (Adsorption) bei Gold eine unterschiedliche Färbung des Habitus aufweist (siehe Fig. 3). Bei anderen Me tallen kann die Alge Vaucheria ihre Bioindikatorfunktion aufgrund anderer morphologischer Veränderungen ausüben. Im Falle der Bioindikatorfunktion kann auch unter sterilen Bedin gungen unter Laborbedingungen angezogenes Algenmaterial verwendet werden.Surprisingly, it was also found that the alga Vaucheria is also suitable as a bioindicator for the detection of heavy metals, the alga having a different coloration of the habit depending on the environmental concentration due to different accumulation rates (adsorption) for gold (see FIG. 3). In other metals, the alga Vaucheria can perform its bio-indicator function due to other morphological changes. In the case of the bioindicator function, algae material grown under sterile conditions under laboratory conditions can also be used.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung konnte weiterhin überraschend gefunden werden, daß - nachdem der Sättigungsgrad des Algenpulvers erreicht ist - der in diesem Fall adsorbierte Stoff durch eine einfache saure Lösung "ausgewaschen" werden kann. Danach steht das Algenpulver erneut dem Verfahren zur Verfügung. Das verunreinigte, saure Eluat, beispielsweise mit Gold, Platin, Blei u. a., kann anschließend durch bekannte Verfahren, wie beispielsweise der Elektrolyse in die Bestandteile wie "saure Lösung"/Metall zerlegt werden und somit zu 100% wiederverwendet werden.According to a further aspect of the present invention, it was furthermore surprising can be found that - after the degree of saturation of the algae powder is reached - the in In this case, adsorbed substance can be "washed out" by a simple acidic solution. The algae powder is then available again for the process. The contaminated, acidic Eluate, for example with gold, platinum, lead and the like. a., can then by known methods, such as electrolysis broken down into components such as "acid solution" / metal and are therefore 100% reused.
Die Erfindung soll nachstehend an Beispielen mit Bezug auf die Figuren weiter erläutert wer den. Es zeigt: The invention will be explained below using examples with reference to the figures the. It shows:
Fig. 1 Ergebnisse einer Versuchsreihe bei der die Schwermetallaufnahme verschiedener nicht-Vaucheria Algenpulver mit dem erfindungsgemäßen Vaucheria-Algenpulver (dunkler Balken); FIG. 1 shows results of a test series in which the heavy metal uptake of various non-Vaucheria algae powder with the inventive Vaucheria seaweed powder (dark bar);
Fig. 2 Adsorption-/Desorptionversuche der Alge Vaucheria exemplarisch für Blei bei kon
stanter Durchflußrate;
FlowAas. = 1,302 ml/min = Durchflußrate Adsorption
FlowDes. = 1,492 ml/min = Durchflußrate Desorption
Vtot. = Volumen gesamt, 35 ml Algenpulver, 5,7 g Trockensubstanz
C in g/l = Konzentration g/l; Fig. 2 adsorption / desorption experiments of the alga Vaucheria exemplary for lead at constant flow rate;
Flow carrion. = 1.302 ml / min = flow rate adsorption
Flow Des. = 1.492 ml / min = flow rate desorption
V tot. = Total volume, 35 ml algae powder, 5.7 g dry substance
C in g / l = concentration g / l;
Fig. 3 Ergebnisse einer Versuchsreihe zur Absorption/Adsorption in vivo 10-13 M bis 0,1 M von Gold (Au[NO2]3). Dargestellt sind die Ergebnisse von 10-6 bis 10-3 M zur De monstration zur Bioindikatorfunktion der Alge. Deutlich ist die unterschiedliche Ha bitusfärbung zu erkennen. Fig. 3 Results of a series of experiments for absorption / adsorption in vivo 10 -13 M to 0.1 M of gold (Au [NO 2 ] 3 ). The results from 10 -6 to 10 -3 M for the demonstration of the bioindicator function of the algae are shown. The different color of the bitus can be clearly seen.
Etwa 4 g Trockensubstanz eines, als Abfallprodukt aus dem Biotop geernteten und erfin dungsgemäß hergestellten Algenpulvers wurde in einer Glaskartusche mit einem Län gen/Durchmesserverhältnis 6 : 1 eingesetzt.About 4 g of dry matter, one harvested and invented as a waste product from the biotope Algae powder prepared according to the invention was in a glass cartridge with a Län gene / diameter ratio 6: 1 used.
Eine Adsorptivlösung von 0,1 M PbNO2 in H2O wurde mittels Mikropumpe (Fußrate ~1,3 ml/min) durch das Algenpulver geführt. Die Bleibestimmung wurde nach DIN in bestimmten Intervallen durchgeführt. In Fig. 2 ist die Bleikonzentration in Abhängigkeit von der Durch flußrate in der Kartusche dargestellt. Danach ist ersichtlich, daß das nach dem erfindungsge mäßen Verfahren hergestellte Sorptionsmittel (Algenpulver) das mit Bleiionen belastete Was ser vollkommen reinigt. Nach der Aufnahme von 29 mg Blei/g(!) Trockensubstanz Algenpul ver ist die Sorptionsfähigkeit der Verfahrens erschöpft, es "schlägt durch" und es muß für den nächsten Einsatz regeneriert werden.An adsorptive solution of 0.1 M PbNO 2 in H 2 O was passed through the algal powder using a micropump (foot rate ~ 1.3 ml / min). The lead determination was carried out according to DIN at certain intervals. In Fig. 2, the lead concentration is shown depending on the flow rate in the cartridge. Thereafter it can be seen that the sorbent (algae powder) produced by the method according to the invention completely cleans the water contaminated with lead ions. After the absorption of 29 mg lead / g (!) Dry substance algae powder, the sorption capacity of the process is exhausted, it "breaks through" and it has to be regenerated for the next use.
Dies kann dadurch erfolgen, indem mit einer sauren Lösung in umgekehrtem Zyklus (reverse circle) das Blei aus dem Algenpulver "gezogen" wird. Danach ist der Filter (Algenpulver) sofort wieder einsetzbar. Das Eluat kann anschließend durch übliche, bekannte Verfahren (z. B. Elektrolyse) wiederverwendet werden. Dieser Versuch wurde für Gold, Platin, Zink, Blei, Quecksilber, Kupfer, Nickel, Cadmium mit reproduzierbaren Erfolgen durchgeführt (qmax = 10 M in Zellwandfragmenten für einige Metalle).This can be done by "pulling" the lead out of the algae powder with an acid solution in a reverse cycle (reverse circle). The filter (algae powder) can then be used again immediately. The eluate can then be reused by customary, known methods (e.g. electrolysis). This experiment was carried out for gold, platinum, zinc, lead, mercury, copper, nickel, cadmium with reproducible results (q max = 10 M in cell wall fragments for some metals).
Eine unter sterilen Bedingungen unter Laborbedingungen angezogene Alge Vaucheria wurde
in vivo zur Sorption von Gold in unterschiedlichen Konzentrationen in eine Lösung eingesetzt
(Fig. 3). Nach einer Inkubationszeit von wenigen Stunden konnte verifiziert werden,
An algae Vaucheria grown under sterile conditions under laboratory conditions was used in vivo for the sorption of gold in different concentrations in a solution ( FIG. 3). After an incubation period of a few hours, it was possible to verify
- 1. daß die Alge in der Lage ist, Gold zum Ausgleich ihres osmotischen Potentials aktiv auf zunehmen, also zu absorbieren;1. that the alga is able to actively use gold to balance its osmotic potential increase, that is, absorb;
- 2. daß die Alge ab einer für sie letalen Dosis dieses (eines) Schwermetalls passiv aufzuneh men, also zu adsorbieren;2. that the algae passively absorb from a lethal dose of this (a) heavy metal men, so to adsorb;
- 3. daß die Alge in Abhängigkeit der Umgebungskonzentration durch unterschiedliche Akku mulationsraten (Adsorption) bei Gold eine unterschiedliche Färbung des Habitus aufweist, somit als Bioindikator verwandt werden kann (Fig. 3).3. that the algae, depending on the ambient concentration due to different accumulation rates (adsorption) in gold, has a different coloration of the habit, so it can be used as a bio-indicator ( Fig. 3).
Die Versuche 1 und 2 wurde für Gold, Platin, Silber, Zink, Blei, Quecksilber, Kupfer, Nickel, Cadmium und Zinn mit reproduzierbaren Erfolgen durchgeführt (qmax = 10 M in Zellwand fragmenten für einige Metalle [qmax. = Akkumulationsmaximum]).Experiments 1 and 2 were carried out for gold, platinum, silver, zinc, lead, mercury, copper, nickel, cadmium and tin with reproducible results (q max = 10 M in cell wall fragments for some metals [q max . = Accumulation maximum ]) ,
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10055565A DE10055565A1 (en) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | Production of a sorbent useful for purifying solutions or gases comprises drying and comminuting Vaucheria seaweed harvested from the wild |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10055565A DE10055565A1 (en) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | Production of a sorbent useful for purifying solutions or gases comprises drying and comminuting Vaucheria seaweed harvested from the wild |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10055565A1 true DE10055565A1 (en) | 2002-05-29 |
Family
ID=7662708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10055565A Withdrawn DE10055565A1 (en) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | Production of a sorbent useful for purifying solutions or gases comprises drying and comminuting Vaucheria seaweed harvested from the wild |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10055565A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014206698A1 (en) * | 2014-04-07 | 2015-10-08 | G.U.B. Ingenieur Ag | Process and plant for sorption material fermentation |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4321089A1 (en) * | 1993-06-21 | 1994-12-22 | Inst Getreideverarbeitung | Process for heavy metal decontamination with the aid of algae |
DE19747518A1 (en) * | 1997-10-28 | 1999-04-29 | Claus Dr Otto | Production of adsorbent from algae, for adsorbing heavy metals from aqueous solution |
DE19958702A1 (en) * | 1999-12-06 | 2001-06-07 | Basf Ag | Polyurethane foam material useful for the adsorption of heavy metal ions, are produced by reacting polyisocyanates in the presence of devitalen algal material |
-
2000
- 2000-11-09 DE DE10055565A patent/DE10055565A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4321089A1 (en) * | 1993-06-21 | 1994-12-22 | Inst Getreideverarbeitung | Process for heavy metal decontamination with the aid of algae |
DE19747518A1 (en) * | 1997-10-28 | 1999-04-29 | Claus Dr Otto | Production of adsorbent from algae, for adsorbing heavy metals from aqueous solution |
DE19958702A1 (en) * | 1999-12-06 | 2001-06-07 | Basf Ag | Polyurethane foam material useful for the adsorption of heavy metal ions, are produced by reacting polyisocyanates in the presence of devitalen algal material |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Bohumil Volesky, Biosorption of Heavy Metals, CRC Press, Inc. (1990) * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014206698A1 (en) * | 2014-04-07 | 2015-10-08 | G.U.B. Ingenieur Ag | Process and plant for sorption material fermentation |
DE102014206698B4 (en) * | 2014-04-07 | 2021-02-04 | G.U.B. Ingenieur Ag | Process for removing pollutants from water and for fermentation of sorbent material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Babarinde et al. | Biosorption of lead ions from aqueous solution by maize leaf | |
Bhatti et al. | Efficient remediation of Zr (IV) using citrus peel waste biomass: Kinetic, equilibrium and thermodynamic studies | |
Ajmal et al. | Adsorption studies on Citrus reticulata (fruit peel of orange): removal and recovery of Ni (II) from electroplating wastewater | |
Ali et al. | Biosorption of crystal violet from water on leaf biomass of Calotropis procera | |
Vankar et al. | Phyto-remediation of chrome-VI of tannery effluent by Trichoderma species | |
US6989102B1 (en) | Alginate gel based adsorbents for heavy metal removal | |
Rajamohan et al. | Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies on the removal of Aluminum by modified Eucalyptus camaldulensis barks | |
CN106179247B (en) | A kind of Cr VI adsorbent and its preparation method and application | |
Salim et al. | Efficiency of removal of cadmium from aqueous solutions by plant leaves and the effects of interaction of combinations of leaves on their removal efficiency | |
Keshtkar et al. | La (III) and Ce (III) biosorption on sulfur functionalized marine brown algae Cystoseira indica by xanthation method: response surface methodology, isotherm and kinetic study | |
Prasad et al. | Biosorption of lead by Pleurotus florida and Trichoderma viride | |
US4045553A (en) | Method of treating silver impregnated activated carbon | |
Dixit et al. | Role of free living, immobilized and non-viable biomass of Nostoc muscorum in removal of heavy metals: An impact of physiological state of biosorbent | |
Stirk et al. | Removal of heavy metals from solution using dried brown seaweed material | |
Annadurai et al. | Batch and column approach on biosorption of fluoride from aqueous medium using live, dead and various pretreated Aspergillus niger (FS18) biomass | |
Zafarzadeha et al. | Removal of lead by activated carbon and citrus coal from drinking water | |
El Maghrabi et al. | Biosorption of manganese by amended Aspergillus versicolor from polluted water sources | |
CN101775081B (en) | Modified quaternary ammonium salt of chitosan and application thereof | |
DE2330604A1 (en) | METHOD OF REMOVING HEAVY METALS FROM SOLUTIONS | |
DE10055565A1 (en) | Production of a sorbent useful for purifying solutions or gases comprises drying and comminuting Vaucheria seaweed harvested from the wild | |
CN101205088B (en) | Preparation and application method of seawater flushing red mud arsenic removal absorbent | |
Kulkarni | Wastewater treatment for lead removal: a review | |
Tariq et al. | Fluoride removal using simple protonated and xanthate modified protonated Ficus religiosa branch powder in a fixed-bed column | |
CN105771576A (en) | Process of utilizing modified activated carbon to remove dioxin | |
Oguntimein et al. | The potential use of acid treated dried sunflower seed hull as a biosorbent for the removal of textile effluent dye from aqueous solution |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |