RU2799342C1 - Способ получения сорбентов из отходов глубокой переработки подсолнечного шрота - Google Patents
Способ получения сорбентов из отходов глубокой переработки подсолнечного шрота Download PDFInfo
- Publication number
- RU2799342C1 RU2799342C1 RU2022127991A RU2022127991A RU2799342C1 RU 2799342 C1 RU2799342 C1 RU 2799342C1 RU 2022127991 A RU2022127991 A RU 2022127991A RU 2022127991 A RU2022127991 A RU 2022127991A RU 2799342 C1 RU2799342 C1 RU 2799342C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deep processing
- sunflower meal
- cadmium
- lead
- zinc
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области получения сорбционных материалов на основе растительных полимеров, в качестве которых используют отходы глубокой переработки подсолнечного шрота, предназначенного для очистки воды от ионов цинка (Zn2+), кадмия (Cd2+), свинца (Pb2+), меди (Cu2+) и может быть использовано в пищевой и фармацевтической промышленности. Представлен способ получения сорбционного материала для очистки воды от ионов цинка, кадмия, свинца и меди из отходов глубокой переработки подсолнечного шрота, заключающийся в последовательной обработке измельченного сырья растворами ферментных препаратов ЦеллоЛюкс А и Протосубтилин Г3х в соотношении 0,5-1,5:50 фермент/субстрат по массе при рН 6 и нагревании при температуре 40-60°С в течение 1,5-2,5 часов, последующей промывке проточной водой и высушивании при температуре (100±5)°С до достижения влажности не более 10±0,5% и просеивании через вибросита. Изобретение обеспечивает получение сорбента для очистки сточных вод от ионов металлов цинка, кадмия, свинца и меди из отходов глубокой переработки подсолнечного шрота, который представляет собой серый порошок без посторонних включений, с влажностью не более 10%, и рН водной вытяжки 5,0-6,5 с содержанием сухого вещества - до 95%, сухого протеина - до 23%, сырой клетчатки в пересчете на сухое вещество - около 36%. 1 ил., 2 табл., 3 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области получения сорбционных материалов на основе растительных полимеров, в качестве которых используют отходы глубокой переработки подсолнечного шрота, предназначенного для очистки воды от ионов цинка (Zn2+), кадмия (Cd2+), свинца (Pb2+), меди (Cu2+) и может быть использовано в пищевой и фармацевтической промышленности.
Уровень техники
Известен способ получения сорбента, который включает измельчение сухих отходов переработки зернового и масличного сырья до размера частиц 2-7 мм, обработку двуокисью углерода в сверхкритических условиях при температуре 40-60°С и давлении 10-25 МПа, в течение 1-1,5 часов с последующим снижением давления до атмосферного, обработку гуминовыми кислотами и/или гуматами, перемешивание и сушку. В качестве сырьевого источника используют стержни кукурузных початков или плодовую оболочку семян подсолнечника. Изобретение позволяет получить эффективный сорбент для нефти и нефтепродуктов [RU2486955C1 Способ получения сорбента Дата публикации патента 10.07.2013 Патентообладатель - Кубанский государственный технологический университет]. Данный способ позволяет упаковать разливы нефти, но не эффективен относительно извлечения ионов металлов из сточных вод.
Известен способ получения лигноцеллюлозного сорбента из плодовых оболочек подсолнечника, который включает измельчение плодовых оболочек подсолнечника до размера частиц 0,160-0,500 мм, обработку 1%-ным раствором гидроксида натрия при комнатной температуре в течение 60 мин, промывку водой, нейтрализацию и сушку при температуре 105°С. Изобретение обеспечивает повышение сорбционной емкости сорбента, а также возможность перерабатывать многотоннажные отходы при переработке подсолнечника [RU 2616661, C1, Способ получения лигноцеллюлозного сорбента из плодовых оболочек подсолнечника опубл. 18.04.2017].
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ обработки короткого льняного волокна, который проводят в водных растворах ферментного препарата при модуле раствор/сорбент - 5-50 и концентрации ферментов - 5 % от массы сорбента в течение 1-3 ч при температуре 25°С. После этого раствор отфильтровывают, а сорбент промывают дистиллированной водой и высушивают [Т.Е. Никифорова, В.А. Козлов, Н.А. Багровская Изучение влияния ферментативной обработки короткого льняного волокна на его сорбционную способность Химия растительного сырья. 2005. №4. С. 45-52]. Недостатком данного метода является тот факт, что метод применим только для ионов меди (II) и не доказана эффективность сорбента относительно ионов других металлов.
В настоящее время отсутствует способ получения сорбционного материала из растительного сырья, позволяющий получать сорбент с высокой сорбционной способностью по отношению к ионам тяжелых металлов, который способен к биодеградации и безопасен для окружающей среды. Для решения этой проблемы предложен способ получения сорбционного материала для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, в качестве сорбционного материала предложено использовать отходы глубокой переработки подсолнечного шрота (ОГПШ).
Техническим решением заявляемого изобретения является получение сорбента для очистки сточных вод от ионов металлов цинка, кадмия, свинца и меди из отходов глубокой переработки подсолнечного шрота, который представляет собой серый порошок без посторонних включений, с влажностью не более 10 %, и рН водной вытяжки 5,0-6,5 с содержанием сухого вещества - до 95 %, сухого протеина - до 23 %, сырой клетчатки в пересчете на сухое вещество - около 36 %.
Технический результат достигается в результате последовательной обработки измельченного ОГПШ в растворах ферментных препаратов ЦеллоЛюкс А и Протосубтилин Г3х для повышения сорбционной емкости растительных полимеров, составляющих матрикс ОГПШ.
1 этап. Измельченное до размера частиц 2 мм сырье (ОГПШ) обрабатывают раствором ферментного препарата ЦеллоЛюкс А (производитель «Brendimaster», Россия) в соотношении от 0,5-1,5:50 (фермент/субстрат) по массе и рН 6. Смесь выдерживают на водяной бане LOIP (производитель Россия) в течении 1,5-2,5 часов при температуре 40-60°С, проводят периодическое перемешивание каждые 20 минут в течение 1 минуты, после чего отработанный раствор фермента сливают через перфорированную емкость с размером ячеек не более 1,5 мм и сорбционный материал промывают проточной водой до тех пор, пока промывные воды не станут прозрачными.
2-й этап. Полученный по первому этапу сорбционный материал обрабатывают раствором ферментного препарата Протосубтилин Г3х (производитель «Brendimaster», Россия) в соотношении 0,5-1,5:50 (фермент/субстрат) по массе в тех же условиях, после отработанный раствор фермента сливают через перфорированную емкость с размером ячеек не более 1,5 мм и сорбционный материал снова промывают проточной водой.
Полученный материал высушивают в сушильном шкафу на металлическом противне, на котором сорбент раскладывают слоем толщиной 0,5 см и подвергают нагреванию при температуре (100±5) °С до достижения влажности образцов не более 10±0,5 %. Высушенные до влажности не более 10±0,5 % сорбенты измельчают с помощью дробилки. Полученный порошок просеивают через вибрационный просеиватель до размера частиц от 1,0 до 1,5 мм.
В таблице 1 приведены характеристики готовых сорбентов из ОГПШ.
Таблица 1 - Характеристики готовых сорбентов из ЛП/ОГПШ | |
Наименование показателя | Значение |
Цвет | Серый |
Внешний вид | Свободно-сыпучий порошок без посторонних включений |
Размер частиц, мм | 1,0 |
Влажность, % | Не более 10 % |
рН водной вытяжки * | 4,0-6,0 |
Сорбционная емкость по йоду, мг/г | Не менее 30,0±4,5 |
Сорбционная емкость по метиленовому голубому, мг/г | Не менее 210,0±31,5 |
Сорбционная емкость по метиловому оранжевому, мг/г | Не менее 205,0±31,0 |
В таблице 2 приведены примеры влияния варьируемых параметров на сорбционную емкость полученных из ОГПШ сорбционных материалов относительно ионов цинка, кадмия, свинца и меди.
Таблица 2 - Влияние варьируемых параметров на сорбционную емкость полученных из ОГПШ сорбционных материалов | ||||
№ | Режимные параметры | Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 |
1 | Соотношение ЦеллоЛюкс А / ОГПШ | 0,5:50 | 1,0 : 50 | 1,5 : 30 |
3 | Температура гидромодуля, °С | 45 | 50 | 55 |
4 | Соотношение Протосубтилин Г3х/ ОГПШ | 0,5:50 | 1,0 : 50 | 1,5 : 30 |
6 | Температура гидромодуля, °С | 45 | 50 | 55 |
Сорбционная емкость полученных материалов * , мг/г | ||||
Ионы | Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | |
5 | Zn2+, мг/дм3 | 46 | 55 | 44 |
6 | Cd2+, мг/дм3 | 44 | 50 | 48 |
7 | Pb2+, мг/дм3 | 26 | 35 | 30 |
8 | Cu2+, мг/дм3 | 66 | 82 | 75 |
* - значения максимальной сорбционной емкости рассчитаны с использованием изотерм адсорбции
Для определения сорбционной емкости полученных материалов проводят статическую сорбцию. Для этого сорбционный материал в количестве 20 г/л вносят в модельные растворы, содержащие ионы металлов (Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+) c различной начальной концентрацией металлов и проводят процесс сорбции в течение 1 часа при постоянном перемешивании и термостатировании при температуре 22±2°С и рН раствора 6,0. Затем модельные растворы отфильтровывают и определяют остаточное содержание ионов металлов на приборе анализатор вольтамперометрический TA- lab (Томьаналит, Россия).
Расчет максимальной сорбционной емкости А, мг/г проводят по формуле:
где Сt - концентрация раствора в данный момент времени, мг/дм3;
m - масса сорбента, г
Схема получения сорбентов из ОГПШ представлена на фигуре 1.
Полученные согласно предлагаемому изобретению порошкообразные сорбенты из ОГПШ для очистки сточных вод от ионов цинка, кадмия, свинца и меди в промышленных условиях могут быть использованы в качестве наполнителей для адсорберов.
Claims (1)
- Способ получения сорбционного материала для очистки воды от ионов цинка, кадмия, свинца и меди из отходов глубокой переработки подсолнечного шрота, заключающийся в последовательной обработке измельченного сырья растворами ферментных препаратов ЦеллоЛюкс А и Протосубтилин Г3х в соотношении 0,5-1,5:50 фермент/субстрат по массе при рН 6 и нагревании при температуре 40-60°С в течение 1,5-2,5 часов, последующей промывке проточной водой и высушивании при температуре (100±5)°С до достижения влажности не более 10±0,5% и просеивании через вибросита.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2799342C1 true RU2799342C1 (ru) | 2023-07-04 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008006186A2 (en) * | 2006-07-11 | 2008-01-17 | Gosudarstvennoe Nauchnoe Uchrezhdenie 'institut Phyziki Im. B.I: Stepanova' Nacionalnojj Acadzhemii Nauk Belarusi | Method of making a sorbent, the sorbent obtained by this method and the uses of the sorbent as feed additive and medicine |
RU2471551C2 (ru) * | 2011-03-03 | 2013-01-10 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук | Способ получения сорбента на растительной основе |
RU2616661C1 (ru) * | 2015-10-26 | 2017-04-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Способ получения лигноцеллюлозного сорбента из плодовых оболочек подсолнечника |
RU2651172C1 (ru) * | 2017-07-07 | 2018-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения сорбента из шрота семян винограда |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008006186A2 (en) * | 2006-07-11 | 2008-01-17 | Gosudarstvennoe Nauchnoe Uchrezhdenie 'institut Phyziki Im. B.I: Stepanova' Nacionalnojj Acadzhemii Nauk Belarusi | Method of making a sorbent, the sorbent obtained by this method and the uses of the sorbent as feed additive and medicine |
RU2471551C2 (ru) * | 2011-03-03 | 2013-01-10 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук | Способ получения сорбента на растительной основе |
RU2616661C1 (ru) * | 2015-10-26 | 2017-04-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Способ получения лигноцеллюлозного сорбента из плодовых оболочек подсолнечника |
RU2651172C1 (ru) * | 2017-07-07 | 2018-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения сорбента из шрота семян винограда |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
НИКИФОРОВА Т.Е. и др. Изучение влияния ферментативной обработки короткого льняного волокна на его сорбционную способность. Химия растительного сырья, 2005, No.4, с.45-52. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bough et al. | Influence of manufacturing variables on the characteristics and effectiveness of chitosan products. I. Chemical composition, viscosity, and molecular‐weight distribution of chitosan products | |
RU2741106C2 (ru) | Способ обработки компонентов растения одуванчик | |
US20210204572A1 (en) | Agents for reducing metal content in food products and methods related thereto | |
JP4000346B1 (ja) | 重金属を含有する有機物から重金属を除去する方法、及びそれによって得られる食品の製造方法 | |
RU2799342C1 (ru) | Способ получения сорбентов из отходов глубокой переработки подсолнечного шрота | |
US20200297007A1 (en) | Removing heavy metals from rice | |
CN109619264A (zh) | 大豆益生肽复合水溶性功能因子的清洁生产方法 | |
RU2819217C1 (ru) | Способ получения энтеросорбента из лузги подсолнечника | |
Ghosh et al. | Unveiling the secrets of food waste derived biomaterials in remediation of environmental pollutants–A review | |
RU2336731C1 (ru) | Способ получения растительных пищевых волокон | |
CN107398256A (zh) | 一种磁性秸秆季铵盐/累托石复合材料及其制备方法 | |
CN105558859B (zh) | 驴骨胶主料的生产方法和驴骨胶的生产方法 | |
RU2714115C2 (ru) | Применение микрогеля полисахарида при производстве растительного масла, реагенты на основе микрогеля полисахарида и способ производства растительного масла с их использованием | |
RU2786721C1 (ru) | Способ получения комплексного сорбента | |
Liao et al. | Treatment of Chromium in Wastewater by using Loquat Leaves as Biosorbent | |
RU2030885C1 (ru) | Способ переработки водорослей с получением продукта, содержащего альгинат кальция | |
KR102564068B1 (ko) | 해조류에서 복합조성물을 추출하는 방법 | |
Nugroho et al. | The effect of hydrochloric acid concentration and temperature demineralization on characteristics of chitin from penshell (Atrina pectinata) | |
RU2712682C2 (ru) | Способ получения сорбента на растительной основе | |
Babatunde et al. | Synthesis of Acticated Carbon from Orange peel for the Treatment of Cassava Wastewater | |
RU2294119C2 (ru) | Способ получения пищевого продукта из бурых водорослей | |
JPH11104621A (ja) | 風化造礁サンゴ粒・粉およびその製造方法並びに製造装置 | |
CN1080139A (zh) | 松仁露及其制造方法 | |
Gala et al. | The use of organic waste for removing Pb2+ ions from aqueous solutions | |
Kurniawati et al. | Immobilization of lead (II) using langsat shell (Lansium domesticum) with batch method |