RU2639803C2 - Adsorbent for cleaning wastewater from copper ions - Google Patents
Adsorbent for cleaning wastewater from copper ions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639803C2 RU2639803C2 RU2016112750A RU2016112750A RU2639803C2 RU 2639803 C2 RU2639803 C2 RU 2639803C2 RU 2016112750 A RU2016112750 A RU 2016112750A RU 2016112750 A RU2016112750 A RU 2016112750A RU 2639803 C2 RU2639803 C2 RU 2639803C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- kieselguhr
- adsorbent
- spent
- sorbent
- heavy metals
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/16—Alumino-silicates
- B01J20/165—Natural alumino-silicates, e.g. zeolites
-
- 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
- B01J20/3085—Chemical treatments not covered by groups B01J20/3007 - B01J20/3078
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности области очистки сточных вод и утилизации отходов пивоваренной промышленности. Изобретение может быть использовано для удаления их тяжелых металлов хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод. Предложенный адсорбент позволяет повысить эффективность очистки сточных вод от тяжелых металлов.The invention relates to the protection of the environment, in particular the field of wastewater treatment and waste management of the brewing industry. The invention can be used to remove their heavy metals from domestic and industrial wastewater. The proposed adsorbent can improve the efficiency of wastewater treatment from heavy metals.
Известен адсорбент для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов на основе опоки - твердой, высокопористой горной породы, состоящей из тонких частиц гидратного вещества силикатной природы с примесью песка, глинистых частиц и др. (Климов, Бузаева, 2011) [1].Known adsorbent for wastewater treatment from heavy metal ions based on flask - solid, highly porous rock, consisting of fine particles of a hydrated substance of silicate nature with an admixture of sand, clay particles, etc. (Klimov, Buzaeva, 2011) [1].
Недостатком данного адсорбента является недостаточно высокая степень очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов.The disadvantage of this adsorbent is the insufficiently high degree of wastewater treatment from heavy metal ions.
Существует органоминеральный сорбент на основе цеолита, имеющего высокомолекулярное полиолефиновое покрытие (патент РФ №2284857, МПК B01J 20/18, B01J 20/26, B01J 20/32, опубл. 10.10.2006 г.) [2].There is an organomineral sorbent based on a zeolite having a high molecular weight polyolefin coating (RF patent No. 2284857, IPC B01J 20/18, B01J 20/26, B01J 20/32, publ. 10.10.2006) [2].
Для получения данного сорбента требуются дорогостоящие катализаторы, при этом полученный сорбент недостаточно эффективен для удаления тяжелых металлов.To obtain this sorbent, expensive catalysts are required, while the resulting sorbent is not effective enough to remove heavy metals.
Наиболее близкими адсорбентами, выбранными нами за прототип, являются адсорбенты на основе природных цеолитов - веществ алюмосиликатной природы, применяемые для очистки шахтных вод от тяжелых металлов (Motsi, Rowson, Simmons, 2009; Egashira, Tanabe, Habaki, 2012) [3, 4].The closest adsorbents that we selected for the prototype are adsorbents based on natural zeolites - aluminosilicate substances used to clean mine waters of heavy metals (Motsi, Rowson, Simmons, 2009; Egashira, Tanabe, Habaki, 2012) [3, 4] .
Недостатками адсорбентов на основе природных цеолитов являются узкая область применения адсорбентов, используемых для очистки от тяжелых металлов только шахтных вод, а также не достаточно высокая степень очистки от тяжелых металлов.The disadvantages of adsorbents based on natural zeolites are the narrow field of application of adsorbents used for purification of heavy metals only mine water, as well as not a sufficiently high degree of purification from heavy metals.
Предлагаемое изобретение позволяет решить задачу очистки сточных вод от тяжелых металлов. Для решения данной задачи используются отработанный кизельгур, являющийся одним из основных отходов пивоваренной промышленности.The present invention allows to solve the problem of wastewater treatment from heavy metals. To solve this problem, used kieselguhr, which is one of the main waste of the brewing industry, is used.
Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки сточных вод от тяжелых металлов и уменьшение уровня загрязнения окружающей среды.The technical result of the invention is to increase the degree of wastewater treatment from heavy metals and to reduce the level of environmental pollution.
Для достижения технического результата используют адсорбент для очистки сточных вод от тяжелых металлов, представляющий собой адсорбент алюмосиликатной природы, отличающийся тем, что в качестве адсорбента алюмосиликатной природы используют отработанный кизельгур, образующийся в качестве отхода при фильтрации пива, высушенный при температурах 50-300°C и подвергнутый термической и химической активации при температурах 60-120°C при помощи 0,5-5,0 М растворов гидроксидов щелочных металлов при соотношении отработанного кизельгура к гидроксиду щелочного металла, составляющего 5-30 г/мл.To achieve a technical result, an adsorbent is used for wastewater treatment from heavy metals, which is an aluminosilicate adsorbent, characterized in that used kieselguhr is used as an adsorbent of aluminosilicate nature, which is formed as a waste from filtering beer, dried at temperatures of 50-300 ° C and subjected to thermal and chemical activation at temperatures of 60-120 ° C using 0.5-5.0 M solutions of alkali metal hydroxides with a ratio of spent kieselguhr to hydroxide herringbone metal constituting 5-30 g / ml.
Отработанный кизельгур, образующийся на стадии фильтрации пива, является одним из основных отходов пивоваренной промышленности. Он состоит из кизельгура и органических веществ, задержанных им в процессе фильтрации. Частицы кизельгура образованы раковинами морских диатомовых водорослей. Поверхности частиц кизельгура имеют многочисленные поры и полости, многие из которых не превышают одной десятой доли микрометра, что позволяет кизельгуру быть хорошим адсорбентом. Органическая составляющая отработанного кизельгура представлена клетками пивных дрожжей и белками. Отработанный кизельгур содержит около 70-80% воды и сухой остаток, состав которого изменяется в зависимости от типа пива. Биохимический и химический составы отработанного кизельгура представлены в таблицах 1 и 2 соответственно [5]. pH отработанного кизельгура варьируют от 6,1 до 6,8 и зависит от pH отфильтрованной среды, времени фильтрации и условий хранения. Плотность влажного отработанного кизельгура изменяется в соответствии с содержанием в нем воды, например, плотность отработанного кизельгура влажностью 71% составляет 1160 кг/м3 [6, 7].Spent kieselguhr, formed at the stage of beer filtration, is one of the main waste of the brewing industry. It consists of kieselguhr and organic substances trapped in the filtration process. Kieselguhr particles are formed by shells of marine diatoms. The surfaces of kieselguhr particles have numerous pores and cavities, many of which do not exceed one tenth of a micrometer, which allows kieselguhr to be a good adsorbent. The organic component of spent kieselguhr is represented by brewer's yeast cells and proteins. Spent kieselguhr contains about 70-80% water and a dry residue, the composition of which varies depending on the type of beer. The biochemical and chemical compositions of spent kieselguhr are presented in tables 1 and 2, respectively [5]. The pH of spent kieselguhr varies from 6.1 to 6.8 and depends on the pH of the filtered medium, filtration time and storage conditions. The density of the wet spent kieselguhr changes in accordance with the water content in it, for example, the density of the spent kieselguhr with a moisture content of 71% is 1160 kg / m 3 [6, 7].
Осадок кизельгура может заменять широко используемый в качестве адсорбента активированный уголь, имеющий высокую стоимость регенерации. Для получения из отработанного кизельгура адсорбирующего вещества применяют кислотные и щелочные методы его активации [10, 11]. Отработанный кизельгур можно использовать в качестве дешевого пористого адсорбирующего вещества для очистки промышленных сточных вод от гербицидов (например, для уничтожения посадок марихуаны) [8-11].Kieselguhr sludge can replace activated carbon, which is widely used as an adsorbent, having a high regeneration cost. To obtain an absorbing substance from spent kieselguhr, acid and alkaline methods of its activation are used [10, 11]. Spent kieselguhr can be used as a cheap porous adsorbent for cleaning industrial waste water from herbicides (for example, to destroy marijuana plantings) [8-11].
Отработанный кизельгур, подвергнутый термической и химической активации, увеличивает эффект очистки сточных вод от тяжелых металлов вследствие высокого содержания органических веществ, осевших на чистый кизельгур в процессе фильтрации пива и связанных с кизельгуровой основой, образующих дополнительные адсорбирующие области, взаимодействующие с тяжелыми металлами.The spent kieselguhr, subjected to thermal and chemical activation, increases the effect of wastewater treatment from heavy metals due to the high content of organic substances deposited on pure kieselguhr during beer filtration and associated with the kieselguhr base, forming additional adsorbing regions interacting with heavy metals.
Преимущества данного адсорбента заключаются в повышении степени очистки сточных вод от тяжелых металлов и уменьшении уровня загрязнения окружающей среды.The advantages of this adsorbent are to increase the degree of wastewater treatment from heavy metals and reduce environmental pollution.
Пример применения адсорбента.An example of the use of an adsorbent.
В плоскодонной колбе вместимостью 250 мл на лабораторных весах взвешивали 5 г адсорбента, полученного из 30 г отработанного кизельгура, высушенного при температуре 105°C, подвергнутого термохимической активации со 100 мл 2,5 М раствора гидроксида натрия при температуре 100°C в течение 60 минут, добавляли цилиндром 70 мл 1%-ного раствора CuSO4. Содержимое колбы перемешивали на магнитной мешалке при комнатной температуре в течение 30 мин. Степень очистки модельного раствора сточных вод от меди достигала 98,70%.5 g of adsorbent obtained from 30 g of spent kieselguhr, dried at 105 ° C, subjected to thermochemical activation with 100 ml of a 2.5 M sodium hydroxide solution at 100 ° C for 60 minutes were weighed in a 250 ml flat-bottomed flask on a laboratory balance , added 70 ml of a 1% solution of CuSO 4 with a cylinder. The contents of the flask were stirred on a magnetic stirrer at room temperature for 30 minutes. The degree of purification of the model wastewater solution from copper reached 98.70%.
Список литературыBibliography
1. Климов Е.С., Бузаева М.В. Природные сорбенты и комплексоны в очистке сточных вод. - Ульяновск: УлГТУ, 2011. - 201 с.1. Klimov E.S., Buzaeva M.V. Natural sorbents and complexones in wastewater treatment. - Ulyanovsk: UlSTU, 2011 .-- 201 p.
2. Патент РФ №2284857, МПК B01J 20/18, B01J 20/26, B01J 20/32. Органоминеральный сорбент на основе цеолита и способ его получения / И.Н. Мешкова, В.А. Никашина, В.Г. Гринев, Т.М. Ушакова, И.Б. Серова, О.И. Кудинова, Т.А. Ладыгина, Л.А. Новокшонова. - №2005124708/15; заявл. 03.08.2005; опубл. 10.10.2006.2. RF patent No. 2284857, IPC B01J 20/18, B01J 20/26, B01J 20/32. Organomineral sorbent based on zeolite and method for its production / I.N. Meshkova, V.A. Nikashina, V.G. Grinev, T.M. Ushakova, I.B. Serova, O.I. Kudinova, T.A. Ladygina, L.A. Novokshonova. - No. 2005124708/15; declared 08/03/2005; publ. 10/10/2006.
3. Egashira R., Tanabe S., Habaki H. Adsorption of heavy metals in mine wastewater by Mongolian natural zeolite // Procedia Engineering. - 2012. - V. 42. - P. 49-57.3. Egashira R., Tanabe S., Habaki H. Adsorption of heavy metals in mine wastewater by Mongolian natural zeolite // Procedia Engineering. - 2012. - V. 42. - P. 49-57.
4. Motsi Т., Rowson N.A., Simmons M.J.H. Adsorption of heavy metals from acid mine drainage by natural zeolite // Int. J. Miner. Process. - 2009. - V. 92. - P. 42-48.4. Motsi T., Rowson N.A., Simmons M.J.H. Adsorption of heavy metals from acid mine drainage by natural zeolite // Int. J. Miner. Process. - 2009. - V. 92. - P. 42-48.
5. Руденко Е.Ю. Биоремедиация нефтезагрязненных почв органическими компонентами отходов пищевой (пивоваренной) промышленности: диссертация … доктора биологических наук: 03.02.08. - Самара, 2015. - 352 с.5. Rudenko E.Yu. Bioremediation of oil-contaminated soils with organic components of food (brewing) industry wastes: dissertation ... Doctors of biological sciences: 03.02.08. - Samara, 2015 .-- 352 p.
6. Russ, W. Kieselguhr sludge from the deep bed filtration of beverages as a source for silicon in the production of calcium silicate bricks / W. Russ, H. , R. Meyer-Pittroff, A. Babeck // Journal of the European Ceramic Society. - 2006. - V. 26. - P. 2547-2559.6. Russ, W. Kieselguhr sludge from the deep bed filtration of beverages as a source for silicon in the production of calcium silicate bricks / W. Russ, H. , R. Meyer-Pittroff, A. Babeck // Journal of the European Ceramic Society. - 2006. - V. 26. - P. 2547-2559.
7. Schmid, N.A. Verbesserung der filtrationstechnischen Eigenschaften von Filterhilfsmitteln durch ein thermisches Verfahren. Dokt.-Ing. / Schmid Nikolaj Andrej. - Munchen, 2002. - 191 s.7. Schmid, N.A. Verbesserung der filtrationstechnischen Eigenschaften von Filterhilfsmitteln durch ein thermisches Verfahren. Dokt.-Ing. / Schmid Nikolaj Andrej. - Munchen, 2002 .-- 191 s.
8. Tsai, W.T. Silica adsorbent prepared from spent diatomaceous earth and its application for removal of dye from aqueous solution / W.T. Tsai, K.J. Hsien, J.M. Yang // J. Colloid Interface Sci. - 2004. - V. 275. - P. 428-433.8. Tsai, W.T. Silica adsorbent prepared from spent diatomaceous earth and its application for removal of dye from liquid solution / W.T. Tsai, K.J. Hsien, J.M. Yang // J. Colloid Interface Sci. - 2004. - V. 275. - P. 428-433.
9. Tsai, W.T. Chemical activation of spent diatomaceous earth by alkaline etching in the preparation of mesoporous adsorbents / W.T. Tsai, K.J. Hsien, CM. Lai // Ind. Eng. Chem. Res. - 2004. - V. 3. - P. 7513-7520.9. Tsai, W.T. Chemical activation of spent diatomaceous earth by alkaline etching in the preparation of mesoporous adsorbents / W.T. Tsai, K.J. Hsien, CM. Lai // Ind. Eng. Chem. Res. - 2004. - V. 3. - P. 7513-7520.
10. Tsai, W.T. Removal of herbicide paraquat from an aqueous solution by adsorption onto spent and treated diatomaceous earth / W.T. Tsai, K.J. Hsien, Y.M. Chang, C.C. Lo // Bioresour. Technol. - 2005. - V. 96. - P. 657-663.10. Tsai, W.T. Removal of herbicide paraquat from an aqueous solution by adsorption onto spent and treated diatomaceous earth / W.T. Tsai, K.J. Hsien, Y.M. Chang, C.C. Lo // Bioresour. Technol. - 2005. - V. 96. - P. 657-663.
11. Tsai, W.T. Removal of basic dye (methylene blue) from wastewaters utilizing beer brewery waste / Tsai W.T., Hsu H.C., Su T.Y., Lin K.Y., Lin C.M. // J. Hazard. Mater. - 2008. - V. 154. - P. 73-78.11. Tsai, W.T. Removal of basic dye (methylene blue) from wastewaters utilizing beer brewery waste / Tsai W.T., Hsu H.C., Su T.Y., Lin K.Y., Lin C.M. // J. Hazard. Mater. - 2008. - V. 154. - P. 73-78.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112750A RU2639803C2 (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Adsorbent for cleaning wastewater from copper ions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112750A RU2639803C2 (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Adsorbent for cleaning wastewater from copper ions |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016112750A RU2016112750A (en) | 2017-10-05 |
RU2639803C2 true RU2639803C2 (en) | 2017-12-22 |
Family
ID=60047776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016112750A RU2639803C2 (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Adsorbent for cleaning wastewater from copper ions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2639803C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2031705C1 (en) * | 1993-06-10 | 1995-03-27 | Чеголя Татьяна Николаевна | Method for sorbent production |
SU1823393A1 (en) * | 1991-03-18 | 1996-11-10 | Всесоюзный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых | Method of water treatment from heavy metal ions |
RU2141374C1 (en) * | 1998-12-15 | 1999-11-20 | Данилов Антон Анатольевич | Method of sorbent production |
RU2542259C1 (en) * | 2013-10-16 | 2015-02-20 | Александр Андреевич Войтюк | Method of sorbent obtaining |
-
2016
- 2016-04-04 RU RU2016112750A patent/RU2639803C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1823393A1 (en) * | 1991-03-18 | 1996-11-10 | Всесоюзный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых | Method of water treatment from heavy metal ions |
RU2031705C1 (en) * | 1993-06-10 | 1995-03-27 | Чеголя Татьяна Николаевна | Method for sorbent production |
RU2141374C1 (en) * | 1998-12-15 | 1999-11-20 | Данилов Антон Анатольевич | Method of sorbent production |
RU2542259C1 (en) * | 2013-10-16 | 2015-02-20 | Александр Андреевич Войтюк | Method of sorbent obtaining |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Давыдова О.А. и др., Физико-химические аспекты загрязнений и очистки поверхностных вод от тяжёлых металлов и нефтепродуктов природными сорбентами, Труды конфер. Современные наукоемкие инновационные технологии, 2-4 декабря, 2014. * |
Давыдова О.А. и др., Физико-химические аспекты загрязнений и очистки поверхностных вод от тяжёлых металлов и нефтепродуктов природными сорбентами, Труды конфер. Современные наукоемкие инновационные технологии, 2-4 декабря, 2014. Руденко Е.Ю., Влияние отработанного кизельгура на нефтезагрязнённую чернозёмную почву, Изв. Самарского научн. центра РАН, 2012, т.14, 5, с. 257-260. * |
Руденко Е.Ю., Влияние отработанного кизельгура на нефтезагрязнённую чернозёмную почву, Изв. Самарского научн. центра РАН, 2012, т.14, 5, с. 257-260. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016112750A (en) | 2017-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103864177B (en) | A kind of oiliness sewage treatment agent and preparation method thereof | |
CN102153329B (en) | Ceramic filter element and production process thereof | |
CN100344549C (en) | Method for treating sewage utilizing oil refining waste catalyst | |
Tsai et al. | Chemical activation of spent diatomaceous earth by alkaline etching in the preparation of mesoporous adsorbents | |
Hammood et al. | Adsorption performance of dyes over zeolite for textile wastewater treatment | |
CN103848469A (en) | Method for processing municipal wastewater | |
US9731982B2 (en) | Surface modified ceramic filter | |
Kalıpcı | Adsorption of cadmium (II) by using clays modified with ultrasound | |
Koyuncu | Colour removal from aqueous solution of tar-chromium green 3G dye using natural diatomite | |
CN102963951A (en) | Method for treating papermaking wastewater | |
CN107537454B (en) | Preparation method of porous phosphorus removal composite adsorbent | |
CN100579648C (en) | Process for preparing As-dispelling sorbent for sea-changed red mud porcelain granule and application method thereof | |
RU2639803C2 (en) | Adsorbent for cleaning wastewater from copper ions | |
CN106984264A (en) | The method that harmless treatment prepares atlapulgite is carried out to spent FCC catalyst | |
CN112661968A (en) | Method for preparing MOF adsorption material | |
JP6637316B2 (en) | Manufacturing method of liquid treatment film | |
CN107487890A (en) | A kind of method using persulfate and active carbon purifying sewage | |
Visa | Heavy Metals Removal on Dye–Modified Fly Ash Substrates | |
Subhi et al. | Adsorption of Dyes Using Natural Minerals: A Review | |
Aboushloa et al. | Removal of synthetic dye acid red 186 from water by activated carbon | |
Rosli et al. | The effectiveness of macrocomposite adsorbent for treatment of COD and suspended solid of car wash water effluent | |
Abdulsalam et al. | Biosorption of chromium (VI) Ion from tannery waste water using two novel agricultural by-products | |
Ortíz-Gutiérrez et al. | Reduction and biosorption of Cr (VI) from aqueous solutions by acid-modified guava seeds: kinetic and equilibrium studies | |
Purbaningtias et al. | Removal of methyl orange in aqueous solution using rice husk | |
CN111054304A (en) | Method for modifying natural zeolite by sodium nitrate combined roasting, product and application thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190405 |