RU2209114C1

RU2209114C1 - Method of preparing vegetable-origin sorbent for removing heavy metals from water

Info

Publication number: RU2209114C1
Application number: RU2002127564/12A
Authority: RU
Inventors: И.Ф. Горлов; И.М. Осадченко; Н.И. Мосолова; В.Е. Древин; О.М. Косенко
Priority date: 2002-10-14
Filing date: 2002-10-14
Publication date: 2003-07-27

Abstract

FIELD: water treatment. SUBSTANCE: sorbent that can be used for treatment of aqueous solutions, drinking water, and waste water, in particular to remove copper, is prepared from licorice extraction process waste, which is rinsed with water until decoloration, dried at 50-65 C and then at 100-105 to constant weight, whereupon crushed and screened to select fraction 0.2-2 mm. EFFECT: simplified preparation technology, increased water cleaning efficiency and sorption capacity. 3 ex

Description

Изобретение относится к технологии получения сорбентов, конкретно, к способам получения сорбентов, которые могут быть использованы для очистки водных растворов, питьевой воды, сточных вод от тяжелых металлов, в частности от меди и цинка. The invention relates to a technology for producing sorbents, in particular, to methods for producing sorbents that can be used to purify aqueous solutions, drinking water, wastewater from heavy metals, in particular copper and zinc.

Сорбционная очистка является одним из эффективных способов удаления загрязнений из сточных вод. Известны способы получения сорбентов на растительной основе, например активных углей, путем обработки древесины при высокой температуре 500-900^oС [1].Sorption treatment is one of the effective ways to remove contaminants from wastewater. Known methods for producing plant-based sorbents, such as activated carbons, by treating wood at a high temperature of 500-900 ^o With [1].

Недостатком способов является сложность технологии. Описан способ получения сорбента на основе древесных опилок путем их обработки химреагентом-1 (2-оксиэтил)-4,5,6,7 тетрагидроиндолом [2] в растворе ацетона при соотношении 1:0,01 и выдерживания в течение 12 часов. The disadvantage of this method is the complexity of the technology. A method for producing a sorbent based on wood sawdust by treating them with chemical reagent-1 (2-hydroxyethyl) -4,5,6,7 tetrahydroindole [2] in an acetone solution at a ratio of 1: 0.01 and holding for 12 hours is described.

При испытании эффективность (степень) очистки в статических условиях составила 80%, а сорбционная емкость составила от 0,7-1,44 мг/г для меди и других металлов. In the test, the efficiency (degree) of purification under static conditions was 80%, and the sorption capacity was from 0.7-1.44 mg / g for copper and other metals.

Недостатками способа является относительная сложность технологии и низкая эффективность. Цель изобретения - упрощение технологии и повышение эффективности очистки. Указанная цель достигается тем, что в качестве исходного сырья используют отход (остаток) процесса получения экстракта (отвара, настойки) солодки голой. The disadvantages of the method is the relative complexity of the technology and low efficiency. The purpose of the invention is to simplify the technology and increase the cleaning efficiency. This goal is achieved by the fact that as a source of raw materials use the waste (residue) of the process of obtaining the extract (broth, tincture) of licorice.

Экстракцию измельченной солодки проводят водой (либо водными растворами) при нагревании до кипения, выдерживают 15-30 мин до 2 часов на кипящей водяной бане, охлаждают, отделяют жидкость декантацией или процеживают (фильтруют). Соотношение измельченного сырья и воды - от 1:10 до 1:30. Экстракт используют для лечения сельскохозяйственных животных и человека в качестве противовоспалительного, противоязвенного, отхаркивающего средства [3, 4]. The extraction of ground licorice is carried out with water (or aqueous solutions) when heated to a boil, incubated for 15-30 minutes for 2 hours in a boiling water bath, cooled, the liquid is separated by decantation or filtered (filtered). The ratio of crushed raw materials and water is from 1:10 to 1:30. The extract is used to treat farm animals and humans as an anti-inflammatory, antiulcer, expectorant [3, 4].

Отход (остаток) солодки голой не используется. Отход по предложенному способу промывают водой до неокрашенной промывной воды, сушат, сначала при 60-65^oС в течение 1-2 часов, затем при 100-105^oС до постоянной массы, затем измельчают (при необходимости), рассевают, отбирают фракцию 0,2-2 мм.Waste (residue) of licorice is not used. The waste according to the proposed method is washed with water to unpainted wash water, dried, first at 60-65 ^o C for 1-2 hours, then at 100-105 ^o C to constant weight, then crushed (if necessary), sieved, fraction 0 is selected , 2-2 mm.

Полученный продукт сорбент - порошок коричневого цвета с насыпной массой 0,18-0,25 г/см³, содержит не менее 35 мас.%, клетчатки и протеиново-углеводный комплекс (остальное), характеризуемый по содержанию азота по Кьельдалю (не менее 1 мас.%). Сорбент позволяет очистить водный раствор от тяжелых металлов, в частности от меди - с эффективностью 91%, с сорбиционной емкостью 3,6 мг/г, от цинка - 91,6% и 3,7 мг/г.The resulting sorbent product is a brown powder with a bulk density of 0.18-0.25 g / cm ³ , contains at least 35 wt.%, Fiber and protein-carbohydrate complex (the rest), characterized by the Kjeldahl nitrogen content (at least 1 wt.%). The sorbent allows you to clean the aqueous solution from heavy metals, in particular from copper - with an efficiency of 91%, with a sorption capacity of 3.6 mg / g, from zinc - 91.6% and 3.7 mg / g.

Пример 1. 80 г остатка от экстракции измельченной солодки смешивают с 400 мл воды, отстаивают, сливают водный слой, вновь смешивают с 400 мл воды и т.д. до получения неокрашенной промывной воды. Остаток после промывки сушат сначала при температуре при 60-65^oС (2 часа), затем при 100-105^oС до постоянной массы, затем измельчают (при необходимости), рассевают, отбирают фракцию 0,2-2 мм. Получают 17 г продукта в виде порошка с насыпной массой 0,2 г/см³.Example 1. 80 g of the residue from the extraction of crushed licorice is mixed with 400 ml of water, sedimented, the aqueous layer is drained, again mixed with 400 ml of water, etc. until unpainted wash water. The residue after washing is dried first at a temperature at 60-65 ^° C (2 hours), then at 100-105 ^° C to constant weight, then it is ground (if necessary), sieved, and a 0.2-2 mm fraction is taken. 17 g of product are obtained in the form of a powder with a bulk density of 0.2 g / cm ³ .

Пример 2. Проведение испытаний. В колбу вместимостью 100 см³ вносят 40 мл водного раствора меди с содержанием 100 мг/л ионов меди в виде сульфата и 1 г приготовленного сорбента, перемешивают, выдерживают при комнатной температуре. Периодически после 2 часов проверяют химанализом содержание меди в растворе до постоянного значения - 9 мг/л (после 3 часов). Степень очистки составляет 91%, сорбционная емкость 3,6 мг/г.Example 2. Testing. In a flask with a capacity of 100 cm ³ contribute 40 ml of an aqueous solution of copper with a content of 100 mg / l of copper ions in the form of sulfate and 1 g of the prepared sorbent, stirred, kept at room temperature. Periodically after 2 hours, check by chemical analysis the copper content in the solution to a constant value of 9 mg / l (after 3 hours). The degree of purification is 91%, the sorption capacity of 3.6 mg / g.

Таким образом, предложенный способ позволяет упростить технологию получения сорбента, повысить емкость и эффективность очистки водных растворов от тяжелых металлов, комплексно использовать растительное сырье. Thus, the proposed method allows to simplify the technology of sorbent production, to increase the capacity and efficiency of purification of aqueous solutions from heavy metals, to make complex use of plant materials.

Пример 3. В колбу как в примере 2 вносят 40 мл водного раствора цинка с содержанием 100 мг/л ионов цинка в виде сульфата и 1 г сорбента, перемешивают, выдерживают при комнатной температуре. Example 3. In the flask as in example 2, 40 ml of an aqueous zinc solution with a content of 100 mg / l of zinc ions in the form of sulfate and 1 g of sorbent are added, stirred, kept at room temperature.

После 3 часов содержание цинка в растворе 8,5 мг/л, степень очистки 91,6%, сорбционная емкость 3,7 мг/г. After 3 hours, the zinc content in the solution was 8.5 mg / l, the degree of purification was 91.6%, and the sorption capacity was 3.7 mg / g.

Источники информации
1. Химический энциклопедический словарь. - М., 1983, с.19.Sources of information
1. Chemical encyclopedic dictionary. - M., 1983, p. 19.

2. А.С. СССР 1498551, кл. В 01 J 20/22, 1987. 2. A.S. USSR 1498551, class B 01 J 20/22, 1987.

3. Кирюткин Г. В. и др. Справочник ветеринарных препаратов. - Киров, 1997. 3. Kiryutkin G.V. et al. Directory of veterinary drugs. - Kirov, 1997.

4. Машковский М. Д. Лекарственные средства. - М., 1993, том 1, с.434 и 435, том 2, с.6. 4. Mashkovsky M. D. Medicines. - M., 1993, volume 1, p. 434 and 435, volume 2, p. 6.

Claims

A method of producing a plant-based sorbent for cleaning aqueous solutions of heavy metals, characterized in that the waste product of the process of obtaining licorice extract is used as a plant base, which is first dried at 60-65 ^o C, then at 100-105 ^o C, crushed, sieved , select a fraction of 0.2-2 mm