RU2542259C1

RU2542259C1 - Method of sorbent obtaining

Info

Publication number: RU2542259C1
Application number: RU2013146300/05A
Authority: RU
Inventors: Александр Андреевич Войтюк; Елена Викторовна Москвичева; Анастасия Андреевна Сахарова
Original assignee: Александр Андреевич Войтюк
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-02-20

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: mixing of sedimentary rock - diatomite, organic component - moisture-saturated waste active sludge and Portland cement is carried out. Mixture contains (wt %): diatomite -12-16, Portland cement 8-12, waste active sludge - the remaining part.

EFFECT: obtaining sorbent by simplified technology, effective for purification of waters from metal ions.

1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к способам получения сорбента для очистки сточных вод, в частности к области биотехнологии, конкретно к получению органоминеральных сорбентов на основе отработанного активного ила, которые могут быть использованы для селективного извлечения из стоков ионов тяжелых металлов, и взвешенных веществ. Изобретение направленно на решение задачи снижения техногенной нагрузки на городские канализационные очистные сооружения. Учитывая специфику данного гидробионта - активного ила, а именно строение клетки, площадь поверхности которой существенно превышает площадь поверхности активированного угля в сопоставимых единицах. Главной задачей переработки стало получение сорбента без разрушения гидробионта отработанного активного ила, что позволяет производить селективное извлечение и подготавливать сток.The invention relates to methods for producing a sorbent for wastewater treatment, in particular to the field of biotechnology, in particular to the production of organic sorbents based on spent activated sludge, which can be used for the selective extraction of heavy metal ions and suspended solids from effluents. The invention is aimed at solving the problem of reducing the technogenic load on urban sewage treatment plants. Given the specifics of this hydrobiont - activated sludge, namely the structure of the cell, the surface area of which significantly exceeds the surface area of activated carbon in comparable units. The main objective of the processing was to obtain a sorbent without destroying the hydrobiont of the spent activated sludge, which allows selective extraction and the preparation of stock.

Необходимость применения отработанного активного ила в процессе очистки сточных вод обусловлена проблемой охраны окружающей среды и экономическими соображениями, еще надо подчеркнуть природное происхождение компонентов данного сорбционного материала. По сравнению с традиционными, этот материал обладает сопоставимыми сорбционными свойствами, но его низкая стоимость производства, минимальные транспортные расходы и возможность исключения из стадии процесса регенерации намного уменьшают себестоимость очистки воды. Известен способ получения сорбента, включающий смешивание цеолита с органическим компонентом, при этом в качестве органического компонента используют делипидизированную биомассу микроорганизмов, а смешивание проводят в водной щелочном растворе при pН 9-10, в массовом соотношении цеолита и жидкой фазы, равном 1:5:10, при непрерывном перемешивании и нагревании до полного выпаривания жидкой фазы. (см. описание изобретения к патенту РФ №2090259, МПК B01J 20/18, публикация 20.09.1997). Недостатком известного изобретения является сложность способа получения сорбента.The need for the use of spent activated sludge in the wastewater treatment process is due to environmental problems and economic considerations; the natural origin of the components of this sorption material must also be emphasized. Compared with traditional ones, this material has comparable sorption properties, but its low production cost, minimal transportation costs and the possibility of exclusion from the stage of the regeneration process greatly reduce the cost of water treatment. A known method of producing a sorbent, comprising mixing zeolite with an organic component, using the delipidized biomass of microorganisms as an organic component, and mixing is carried out in an aqueous alkaline solution at pH 9-10, in a mass ratio of zeolite and liquid phase equal to 1: 5: 10 , with continuous stirring and heating until complete evaporation of the liquid phase. (see the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2090259, IPC B01J 20/18, publication September 20, 1997). A disadvantage of the known invention is the complexity of the method of producing the sorbent.

Задачей заявляемого изобретения является упрощение способа получения сорбента.The task of the invention is to simplify the method of producing the sorbent.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

Способ получения сорбента, включающий смешивание осадочной породы с органическим компонентом, отличающийся тем, что в качестве осадочной породы используют диатомит, а в качестве органического компонента используют влагонасыщенный отработанный активный ил, кроме того, дополнительно используют портландцемент, мас.%:A method of producing a sorbent, including mixing sedimentary rock with an organic component, characterized in that diatomite is used as sedimentary rock, and moisture-saturated spent sludge is used as an organic component, in addition, Portland cement, wt.%:

осадочная порода диатомит 12-16sedimentary rock diatomite 12-16

портландцемент 8-12portland cement 8-12

органический компонент влагонасыщенный отработанный активный ил остальное до 100.organic component water-saturated spent activated sludge the rest is up to 100.

Это позволяет упростить способ получения сорбента.This allows us to simplify the method of obtaining the sorbent.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Влагонасыщенный отработанный активный ил с исходной влажностью 65-70% смешивают с диатомитом и портландцементом. Полученная масса пропускается через сито с диаметром отверстия 3 мм. Полученные гранулы сушат при комнатной температуре в течение 48 часов.A saturated saturated activated sludge with an initial moisture content of 65-70% is mixed with diatomite and Portland cement. The resulting mass is passed through a sieve with a hole diameter of 3 mm. The granules obtained are dried at room temperature for 48 hours.

Целевой продукт представляет собой механически твердые гранулы серого цвета.The target product is a mechanically solid granules of gray color.

Сорбционные свойства получаемого сорбента представлены в таблице.Sorption properties of the resulting sorbent are presented in the table.

Пример 1. 150 г влагонасыщенного отработанного активного ила с исходной влажностью 65% смешивают с 12 г диатомита и 8 г портландцемента до однородной массы. Полученная масса пропускается через сито с диаметром отверстия 3 мм.Example 1. 150 g of water-saturated spent activated sludge with an initial moisture content of 65% is mixed with 12 g of diatomite and 8 g of Portland cement to a homogeneous mass. The resulting mass is passed through a sieve with a hole diameter of 3 mm.

Полученные гранулы сушат при комнатной температуре в течение 48 часов.The granules obtained are dried at room temperature for 48 hours.

Выход сорбента составляет 100 г от исходного веса продуктов.The output of the sorbent is 100 g of the initial weight of the products.

Пример 2. Сорбент получают по аналогии примера 1, но сушку производят автоклавным способом при температуре пара 120°C в течение 8 часов. Это позволяет устранить патогенную микрофлору и сократить скорость набора заданной прочности.Example 2. The sorbent is obtained by analogy to example 1, but the drying is carried out by an autoclave method at a steam temperature of 120 ° C for 8 hours. This allows you to eliminate pathogenic microflora and reduce the speed of gaining a given strength.

Данный способ наиболее эффективен зимнее время года.This method is most effective in the winter season.

Пример 3. Сорбент получают по аналогии примера 1, но полученную массу обрабатывают 5% раствором перманганата калия. Это позволяет устранить патогенную микрофлору и избежать вторичного загрязнения.Example 3. The sorbent is obtained by analogy to example 1, but the resulting mass is treated with a 5% solution of potassium permanganate. This allows you to eliminate pathogenic microflora and avoid secondary pollution.

Изобретение позволяет упростить способ получения сорбента.The invention allows to simplify the method of obtaining the sorbent.

ТаблицаTable № ПримераNo. of Example Полная статистическая обменная емкость мг-экв/г сорбентаThe total statistical exchange capacity of mEq / g of sorbent Статистическая обменная емкостьStatistical Exchange Capacity КатионыCations АнионыAnions CuCu PbPb 1one 00 2,82,8 1,91.9 1,51,5 22 00 2,82,8 1,91.9 1,51,5 33 00 2,92.9 1,91.9 1,51,5

Claims

A method of producing a sorbent, including mixing sedimentary rock with an organic component, characterized in that diatomite is used as sedimentary rock, moisture-saturated spent sludge is used as an organic component, while Portland cement is additionally mixed with the following ratio of components, wt.%:
diatomaceous earth 12-16;
Portland cement 8-12;
water-saturated spent activated sludge - the rest.