WO2023018345A1 - Реагент для очистки сточных вод и способ его получения - Google Patents

Реагент для очистки сточных вод и способ его получения Download PDF

Info

Publication number
WO2023018345A1
WO2023018345A1 PCT/RU2021/000338 RU2021000338W WO2023018345A1 WO 2023018345 A1 WO2023018345 A1 WO 2023018345A1 RU 2021000338 W RU2021000338 W RU 2021000338W WO 2023018345 A1 WO2023018345 A1 WO 2023018345A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mixture
copper
amino acids
sodium
amino acid
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/000338
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Александр Александрович ШЕПТУНОВ
Елена Владимировна БОНДАРЧУК
Олег Вячеславович ОВЧИННИКОВ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Квантовые технологии"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Квантовые технологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Квантовые технологии"
Priority to PCT/RU2021/000338 priority Critical patent/WO2023018345A1/ru
Publication of WO2023018345A1 publication Critical patent/WO2023018345A1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00—Compounds of copper
    • C01G3/14—Complexes with ammonia
    • 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
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • 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
    • C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B35/00—Reactions without formation or introduction of functional groups containing hetero atoms, involving a change in the type of bonding between two carbon atoms already directly linked
    • C07B35/06—Decomposition, e.g. elimination of halogens, water or hydrogen halides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H3/00—Compounds containing only hydrogen atoms and saccharide radicals having only carbon, hydrogen, and oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H1/00—Macromolecular products derived from proteins
    • C08H1/06—Macromolecular products derived from proteins derived from horn, hoofs, hair, skin or leather

Definitions

  • the invention relates to the chemical industry and agriculture, in particular to a method for obtaining a regent used for purification (detoxification, disinfection and disinfection) of contaminated environments, for example, treatment of sewage sludge from urban sewage treatment plants, various chemical, food enterprises and livestock complexes (manure animals and bird droppings), including media containing radioactive contamination.
  • a regent used for purification detoxification, disinfection and disinfection
  • contaminated environments for example, treatment of sewage sludge from urban sewage treatment plants, various chemical, food enterprises and livestock complexes (manure animals and bird droppings), including media containing radioactive contamination.
  • an amino acid detoxicant reagent containing copper, zinc, lead, chromium, cobalt, nickel and cadmium ions is obtained by mixing protein-containing materials with water in a percentage of 10% detoxicant reagent to 90% water .
  • the disadvantage of the technical solution disclosed above is the low degree of purification of sewage sludge, a limited scope, an increase in processing time due to the two-stage introduction of various reagents.
  • compositions for the disposal of sewage with sediment and a method for its manufacture (RU 2332361 C1 , publ. 10.08.2012, prototype) are known from the prior art, the composition for the neutralization of wastewater with sediment contains the following components in May. %: hydrates of sodium or potassium salts of a mixture of amino acids - 4-8; copper or zinc complexes of hydrates of a mixture of amino acids - 15-20; sodium salts of di-, tri- and tetrapeptides - 2-5; alkali - 3-4; water is the rest.
  • the composition is obtained by mixing the components disclosed above, which are previously obtained.
  • hydrates of sodium or potassium salts of a mixture of amino acids are obtained by heating by supplying steam to a temperature of 170 ° C and holding at this temperature for 40 minutes a mixture in circulation mode containing sodium hydroxide or potassium hydroxide, protein-containing waste and water, then supply the steam is stopped, and after the circulation of the mixture is stopped, water is added to a volume of 200 ml and stirred for 15 minutes.
  • the copper complex of hydrates of a mixture of amino acids is obtained by mixing a 25% aqueous solution of ammonia and a 2 M solution of copper sulphate (added at a temperature not exceeding 35-45°C) and stirred for 3-5 minutes. Then, with stirring, an aqueous solution of hydrates of sodium or potassium salts of a mixture of amino acids and an additional amount of sodium hydroxide or potassium hydroxide are added.
  • the objective of the claimed invention is the development of a reagent that allows the purification of contaminated products with a high degree of purification.
  • the technical result of the invention is to increase the degree of purification of contaminated products.
  • the specified technical result is also achieved due to the fact that the method of obtaining for wastewater treatment of urban structures, chemical and food enterprises includes the following steps:
  • % Sodium or potassium salts of amino acids - 5-15; Sodium or potassium salts of fatty acids - 5-10; hydroxoamino acid complexes of copper - 5-10; Copper-ammonia-amino acid complexes - 5-10; Products of hydrolysis of polysaccharides - 1-5; water - the rest, carry out the following operations.
  • the feedstock is prepared - biological waste containing a mixture of proteins (B), fats (F) and carbohydrates (U) at the following ratio of components in May. %: B - 85-94; F - 5-10, U - 1-5; water the rest.
  • Preparation of feedstock includes washing with water to remove solid particles (sand, earth, etc.), separation of bones.
  • animal blood non-recyclable entrails, hair, down, feathers, bones, horns, hooves, seafood, fish scales, skin, connective tissue, mezdra, non-standard meat, poultry, fish, seafood, products from meat, poultry, fish or shellfish, milk, cottage cheese, dairy products, poultry eggs, as well as the corpses of animals, birds, dead fish and shellfish.
  • the biological waste is loaded into a reactor equipped with a homogenizer pump and a frame mixer, and the calculated amount of NaOH or KOH (11.15 - 10.22 mmol per 1 kg of protein in terms of dry matter) and water are added to the biological waste.
  • the mixture containing biological waste was mixed with a rack mixer and heated to 100°C. Then the homogenizer pump was turned on. The hydrolysis process took 1 hour. Then, after cooling the mixture to 40 C, collagenase, protease, and lipase are added to the mixture. Protease and collagenase catalyze the cleavage of peptide bonds in proteins and peptides remaining after alkaline hydrolysis.
  • Copper-ammonia-amino acid complexes are a mixture of various complexes, of the formula [Cu(MH3)3A]3O4, where A is an amino acid residue selected from 20 standard amino acids, while part (2-8 wt.%) of the mixture of sodium or potassium salts of 20 standard amino acids does not enter into a complex formation reaction, tk. the introduced quantitative content of CuBO and NH4OH is not enough for the entire quantitative content of amino acids in the hydrolyzate to enter into a complex formation reaction.
  • Hydroxoamino acid complexes are formed by the reaction of copper salts, residual sodium hydroxide and amino acids, increase the antimicrobial activity of the final product. The result was a product (dark blue liquid.
  • PH 8-12; Density: 1.0 - 1.35 g/ cm salts of 20 standard amino acids, surfactants - a mixture of sodium or potassium salts of fatty acids having the formula SpNgp + iCOONa or C n H 2 n + iCOOK, where n ⁇ u003d 4-18, hydrolysis products of polysaccharides, hydroxoamino acid complexes of copper and copper-ammonia amino acid complexes - a mixture of hydroxoamino acid and ammonium amino acid copper complexes based on 20 standard amino acids, respectively, in the following ratio of components, May.
  • % sodium or potassium salts of amino acids - 5-15; sodium or potassium salts of fatty acids - 5-10; hydroxoamino acid complexes of copper - 5-10; copper-ammonia-amino acid complexes - 5-10; products of hydrolysis of polysaccharides - 1-5; water is the rest.
  • sodium or potassium salts of amino acids perform the function of surfactants; products of hydrolysis of polysaccharides act as flocculants; copper-ammonia-amino acid complexes function as disinfectants; sodium or potassium salts of amino acids are necessary for complex formation in sewage sludge to deactivate heavy metals, copper hydroxoamino acid complexes act as disinfectants. Salts of fatty acids have a pronounced surface activity and accelerate the penetration of the drug into the structure of the medium being cleaned. Polysaccharide hydrolysis products have complexing properties and increase the efficiency of heavy metal detoxification.
  • Copper-ammonia-amino acid complexes are a mixture of different complexes, the formula [Cu(MH3)3A]BO4 , where A is an amino acid selected from 20 standard amino acids, i.e. a mixture of 20 complexes, each of which differs in an amino acid residue selected from 20 standard amino acids.
  • the structural formula of the complex is presented below, in which R is a radical selected from the radicals contained in 20 standard acids (see table 3).
  • Hydroxoamino acid complexes are a mixture of different complexes, formula A-Cu(OH) 2 where A is an amino acid selected from 20 standard amino acids, i.e. a mixture of 20 complexes, each of which differs in an amino acid residue selected from 20 standard amino acids.
  • R is a radical selected from the radicals contained in 20 standard acids (see table 3).
  • Biological waste was taken as the feedstock - blood evaporated to a moisture content of 10-12% in the amount of 100 kg, with BJU parameters in May. %: Protein - 94; Fat - 5; Carbohydrates - 1; water is the rest. 4 kg of NaOH and 100 liters of water were added to the waste. The mixture was stirred with a frame stirrer and heated to 100 C. After that, the homogenizer pump was turned on. The hydrolysis process took 1 hour. The hydrolyzate was cooled to 40 C, after which it was added from the content of the hydrolyzate on May 2.
  • % collagenase 2000 units/g
  • protease 50000 units/g
  • 0.01% lipase 2000000 units/g
  • the mixture was then cooled to 25°C and added on May 62.
  • % CuSO 4 (10% aqueous solution of CuSO 4 ) from the content of the hydrolyzate and May 20.
  • % NH 4 OH (5% aqueous ammonia) based on hydrolyzate content.
  • % sodium salts of amino acids - 15 sodium salts of fatty acids - 5; hydroxoamino acid complexes of copper - 10; copper-ammonia-amino acid complexes - 10; products of hydrolysis of polysaccharides - 1; water is the rest.
  • Example 2 differs from example 1 in that KOH is added to the waste instead of NaOH.
  • Biological waste was taken as the feedstock - meat flour, consisting mainly of animal skin and bristles in the amount of 100 kg, with BJU parameters in May. %: Protein - 89; Fat - 8; Carbohydrates - 3; water is the rest. 4 kg of NaOH and 100 liters of water were added to the waste. The mixture was stirred with a stirrer and heated to 100 C. After that, the homogenizer pump was turned on. The hydrolysis process took 1 hour. The hydrolyzate was cooled to 40°C, after which May 2 was added to it.
  • % collagenase 2000 units/g
  • protease 50000 units/g
  • 0.01% lipase 2000000 units/g
  • the mixture was then cooled to 25°C and added on May 30th.
  • % C11SO4 (15% aqueous solution of C11SO4) from the content of the hydrolyzate and 19 May. % NH4OH (15% ammonia solution) based on hydrolyzate content. Stirring was continued for another 20 minutes, until a blue color appeared and the components were completely dissolved.
  • copper-ammonia-amino acid complexes are formed in it, which are a mixture of various complexes, the formula [Cu(MH3)3A]3O4, where A is the amino acid residue selected from 20 standard amino acids, with this part of the mixture of sodium salts of 20 standard amino acids does not enter into the reaction of complex formation and copper hydroxoamino acid complexes, which are a mixture of various complexes, formula A-Cu(OH)g, where A is an amino acid selected from 20 standard amino acids, i.e. a mixture of 20 complexes, each of which differs in an amino acid residue selected from 20 standard amino acids.
  • % sodium salts of amino acids - 10; sodium salts of fatty acids - 8; hydroxoamino acid complexes of copper - 7; copper-ammonia-amino acid complexes - 7; products of hydrolysis of polysaccharides - 3; water is the rest.
  • Example 4 differs from example 3 in that KOH is added to the waste instead of NaOH.
  • the claimed reagent for cleaning polluted media is obtained, containing potassium salts of amino acids - a mixture of potassium salts of 20 standard amino acids, surfactants - a mixture of potassium salts of fatty acids having the formula SpNgp + iCOOK, where n ⁇ u003d 4-18, products of hydrolysis of polysaccharides and copper -ammonia-amino acid complexes - a mixture of copper-ammonia-amino acid complexes based on 20 standard amino acids, with the following ratio of components, May.
  • potassium salts of amino acids - 10 potassium salts of fatty acids - 8; hydroxoamino acid complexes of copper - 10; copper-ammonia-amino acid complexes - 10; products of hydrolysis of polysaccharides - 3; water is the rest.
  • Biological waste was taken as the feedstock - crushed feathers of geese and chickens in the amount of 100 kg, with BJU parameters in May. %: Protein - 85; Fat - 7; Carbohydrates - 1; water is the rest. 4 kg of NaOH and 100 liters of water were added to the waste. The mixture was stirred with a stirrer and heated to 100 C. After that, the homogenizer pump was turned on. The hydrolysis process took 1 hour. The hydrolyzate was cooled to 40° C., after which May 2 was added to it.
  • % collagenase 2000 units/g
  • protease 50000 units/g
  • 0.01% lipase 2000000 units/g
  • the mixture was then cooled to 25°C and added on May 25th. % CuSO 4 (25% aqueous solution of CuSO 4 ) from the content of the hydrolyzate and 15 May. % NH 4 OH (30% ammonia solution) from the content of the hydrolyzate.
  • % sodium salts of amino acids - 5; sodium salts of fatty acids - 7; hydroxoamino acid complexes of copper - 5; copper-ammonia-amino acid complexes - 5; products of hydrolysis of polysaccharides - 5; water is the rest.
  • Example 6 differs from example 5 in that KOH is added to the waste instead of NaOH.
  • the claimed reagent for cleaning contaminated environments is obtained, containing potassium salts of amino acids - a mixture of potassium salts of 20 standard amino acids, surfactants
  • Biological waste was taken as a feedstock - animal hooves in the amount of 100 kg, with BJU parameters in May. %: Protein - 89; Fat - 8; Carbohydrates - 1; water
  • % sodium salts of amino acids - 10; sodium salts of fatty acids - 8; hydroxoamino acid complexes of copper - 7; copper-ammonia-amino acid complexes - 7; products of hydrolysis of polysaccharides - 1; water is the rest.
  • Example 8 differs from example 7 in that KOH is added to the waste instead of NaOH.
  • the claimed reagent for cleaning contaminated environments is obtained, containing potassium salts of amino acids - a mixture of potassium salts of 20 standard amino acids, surfactants
  • Biological waste was taken as the feedstock - animal horns in the amount of 100 kg, with BJU parameters in May. %: Protein - 85; Fat - 5; Carbohydrates - 5; water
  • % sodium salts of amino acids - 5; sodium salts of fatty acids - 5; hydroxoamino acid complexes of copper - 5; copper-ammonia-amino acid complexes - 5; products of hydrolysis of polysaccharides - 5; water is the rest.
  • Example 10 differs from example 9 in that KOH is added to the waste instead of NaOH.
  • the claimed reagent for cleaning polluted media is obtained, containing potassium salts of amino acids - a mixture of potassium salts of 20 standard amino acids, surfactants - a mixture of potassium salts of fatty acids having the formula SpNgp + tSOOK, where n ⁇ u003d 4-18, products of hydrolysis of polysaccharides and copper -ammonia amino acid complexes - a mixture of copper-ammonia-amino acid complexes based on 20 standard amino acids, with the following ratio of components, May.
  • potassium salts of amino acids - 5 potassium salts of fatty acids - 5; hydroxoamino acid complexes of copper - 5; copper-ammonia-amino acid complexes - 5; products of hydrolysis of polysaccharides - 5; water is the rest.
  • Biological waste was taken as the feedstock - animal horns in the amount of 100 kg, with BJU parameters in May. %: Protein - 89; Fat - 5; Carbohydrates - 5; water is the rest. 4 kg of NaOH and 100 liters of water were added to the waste. The mixture was stirred with a stirrer and heated to 100 C. After that, the homogenizer pump was turned on. The hydrolysis process took 1 hour. The hydrolyzate was cooled to 40° C., after which May 2 was added to it.
  • % collagenase 2000 units/g
  • protease 50000 units/g
  • 0.01% lipase 2000000 units/g
  • % sodium salts of amino acids - 10; Sodium salts of fatty acids - 5; hydroxoamino acid complexes of copper - 7; Copper-ammonia-amino acid complexes - 7; Polysaccharide hydrolysis products - 5; water is the rest.
  • Example 12 differs from example 11 in that KOH is added to the waste instead of NaOH.
  • the claimed reagent for cleaning polluted media is obtained, containing potassium salts of amino acids - a mixture of potassium salts of 20 standard amino acids, surfactants - a mixture of potassium salts of fatty acids having the formula SpNgp + iCOOK, where n ⁇ u003d 4-18, products of hydrolysis of polysaccharides and copper -ammonia-amino acid complexes - a mixture of copper-ammonia-amino acid complexes based on 20 standard amino acids, with the following ratio of components, May.
  • potassium salts of amino acids - 10 potassium salts of fatty acids - 5; hydroxoamino acid complexes of copper - 7; copper-ammonia-amino acid complexes - 7; products of hydrolysis of polysaccharides - 5; water is the rest.
  • the resulting product according to examples 1-12 was tested on wastewater from the city sewer and on the sludge from sewage from the city sewer.
  • the declared reagent showed similar results in the treatment of wastewater from chemical, food and livestock enterprises and the sludge of these wastewater.
  • composition of the reagent composition was determined by the conductometric method based on the analysis of specific reactions to amino acids and saccharides. Methods for determining the composition of the composition: GOST 18995.1-73, GOST 32195-2013, GOST 34132-2017, GOST 32195-2013.
  • Tables 1.1 and 1.2 present the results of processing wastewater with the declared reagent at the rate of 1 liter of reagent per 1 m 3 of wastewater
  • tables 1.2 and 2.2 present the results of treatment of sewage sludge with the declared reagent at the rate of 1 liter of reagent per 1 m 3 of sludge Wastewater.
  • a reagent is used in an amount of 0.6 to 1.5 l per m 3 of sludge.
  • the selection of concentrations is carried out on the basis of microbiological, parasitological, physicochemical parameters of the initial sample.
  • the selection of concentrations is carried out by processing the initial sample until results are obtained that comply with regulatory documents for the further safe use of waste.

Abstract

Изобретение относится к способу получения регента для очистки сточных вод городских очистных сооружений, химических, пищевых и животноводческих предприятий. Изобретение позволяет повысить степень очистки загрязненных сред. Реагент для очистки сточных вод городских сооружений, химических и пищевых предприятий, содержит следующие компоненты, мас. %: Натриевые или калиевые соли аминокислот - 5-15; Натриевые или калиевые соли жирных кислот - 5-10; Гидроксоаминокислотные комплексы меди - 5-10; Медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 5-10; Продукты гидролиза полисахаридов - 1-5; Вода - остальное.

Description

РЕАГЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к химической промышленности и к сельскому хозяйству, в частности к способу получения регента, используемый для очистки (детоксикации, дезинвазии и обеззараживания) загрязненных сред, например, очистки осадков сточных вод городских очистных сооружений, различных химических, пищевых предприятий и животноводческих комплексов (навоз животных и помёт птиц), в том числе, сред, содержащих радиоактивные загрязнения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из уровня техники известен способ получения аминокислотного реагента- детоксиканта, раскрытый в RU 2457909 С1 , опубл. 10.08.2012. В соответствии со способом, раскрытым в указанном источнике, аминокислотный реагент-детоксикант, содержащий ионы меди, цинка, свинца, хрома, кобальта, никеля и кадмия, получают путем перемешивания белоксодержащих материалов с водой в процентном содержании 10% реагента-детоксиканта к 90% воды.
Недостатком раскрытого выше технического решения является низкая степень очистки осадков сточных вод, ограниченная сфера применения, увеличение времени обработки за счет двухстадийного внесения разных реагентов.
Кроме того, из уровня техники известна композиция для обезвреживания сточных вод с осадком и способ ее изготовления (RU 2332361 С1 , опубл. 10.08.2012, прототип), композиция для обезвреживания сточных вод с осадком содержит следующие компоненты в мае. %: гидраты натриевых или калиевых солей смеси аминокислот - 4-8; медные или цинковые комплексы гидратов смеси аминокислот - 15-20; натриевые соли ди-, три- и тетрапептидов - 2-5; щелочь - 3-4 ; вода - остальное. Композиция получают смешиванием раскрытых выше компонентов, которые предварительно получают. При этом гидраты натриевых или калиевых солей смеси аминокислот получают путем нагрева за счет подачи пара до температуры 170°С и выдержки при данной температуре в течение 40 мин смеси в режиме циркуляции, содержащей гидроксида натрия или гидроксид калия, белок содержащих отходов и воды, затем подачу пара прекращают, а после прекращения циркуляции смеси добавляют воду до объема 200 мл и перемешивают в течение 15 мин. Медный комплекс гидратов смеси аминокислот получают смешиванием 25-% водного раствора аммиака и 2 М раствора медного купороса (добавляют при температуре не более 35-45°С) и перемешивают в течение 3-5 мин. Затем при перемешивании добавляют водный раствор гидратов натриевых или калиевых солей смеси аминокислот и дополнительное количество гидроксида натрия или гидроксид калия.
Недостатком раскрытого выше технического решения является применение перегретого пара, что в свою очередь несет большие энергетические затраты и дополнительные меры безопасности для персонала при работе с оборудованием. Так же в представленном патенте гидролиз идет не полностью и в гидролизате остаются пептиды.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей заявленного изобретения является разработка реагента, позволяющего осуществлять очистку загрязненных средств с высокой степенью очистки.
Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки загрязненных средств.
Указанный технический результат достигается за счет того, что реагент для очистки сточных вод городских сооружений, химических и пищевых предприятий содержит натриевые или калиевые соли аминокислот - смесь натриевых или калиевых солей 20-ти стандартных аминокислот, поврехностно-активные вещества (ПАВ) - смесь натриевых или калиевых солей жирных кислот, имеющих формулу СпНгп+iCOONa или Cnhkn+iCOOK, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов, гидроксоаминоксилотные комплексы меди, медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - смесь медно-аммиачно-аминокислотных комплексов на основе 20-ти стандартных аминокислот, при следующем соотношении компонентов, мае. %:
Натриевые или калиевые соли аминокислот - 5-15;
Натриевые или калиевые соли жирных кислот - 5-10;
Гидроксоаминокислотные комплексы меди - 5 -10;
Медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 5-10;
Продукты гидролиза полисахаридов - 1-5;
Вода - остальное.
Указанный технический результат достигается также за счет того, что способ получения для очистки сточных вод городских сооружений, химических и пищевых предприятий включает следующие этапы:
- подготовка исходного сырья - биологических отходов, содержащих смесь белков, жиров и углеводов;
- гидролиз исходного сырья в присутствии NaOH или КОН для получения гидролизата в виде смеси, содержащей натриевые или калиевые соли 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - натриевые или калиевые соли жирных кислот, имеющих формулу CnH2n+iCOONa или CnH2n+iCOOK, где п=4-18 и продукты гидролиза полисахаридов;
- охлаждение гидролизата до 40 С, с последующем добавлением в него при перемешивании колагеназы, протеазы, липазы
- получение конечного продукта, содержащего гидролизат, гидроксоаминокислотные комплексы меди, медно-аммиачно-аминокислотные комплексы путем добавления в гидролизат сульфата меди (II) и водного раствора аммиака.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Для получения заявленного реагента для очистки загрязненных сред, содержащего натриевые или калиевые соли аминокислот - смесь натриевых или калиевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - смесь натриевых или калиевых солей жирных кислот, имеющих формулу CnFbn+iCOONa или CnH2n+iCOOK, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов, гидроксоаминокислотные комплексы меди и медно-аммиачно- аминокислотные комплексы - смесь гидроксоаминокислотных и аммиачноаминокислотных комплексов меди на основе 20-ти стандартных аминокислот, соответственно, при следующем соотношении компонентов, мае. %: Натриевые или калиевые соли аминокислот - 5-15; Натриевые или калиевые соли жирных кислот - 5-10; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 5-10; Медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 5-10; Продукты гидролиза полисахаридов - 1-5; вода - остальное, осуществляют следующие операции.
На первом этапе осуществляют подготовку исходного сырья - биологических отходов, содержащих смесь белков (Б), жиров (Ж) и углеводов (У) при следующем соотношении компонентов в мае. %: Б - 85-94; Ж - 5-10, У - 1-5; вода остальное. Подготовка исходного сырья включает промывку водой с целью удаления твердых частиц (песка, земли и т.д.), отделение костей. В качестве биологических отходов могут применятся: кровь животных, не утилизируемые внутренности, волосы, пух, перо, кости, рога, копыта, морепродукты, рыбья чешуя, кожные покровы, соединительная ткань, мездра, не кондиционные мясо, птица, рыба, морепродукты, продукция из мяса, птицы, рыбы или моллюсков, молоко, творог, кисломолочная продукция, яйцо птицы, а также трупы животных, птицы, погибшая рыба и моллюски.
Далее биологические отходы загружаются в реактор, снабженный насосом- гомогенизатором и рамной мешалкой и к биологическим отходам добавляют расчетное количество NaOH или КОН (11.15 - 10.22 ммоль на 1 кг белка в пересчете на сухое вещество) и воду. Смесь, содержащую биологический отходы, перемешали с помощью рамной мешалки и нагрели до 100°С. После чего включили насос-гомогенизатор. Процесс гидролиза занял 1 час. Затем, после остывания смеси до 40 С, в смесь добавляется коллагеназа, протеаза, и липаза. Протеаза и коллагеназа катализируют расщепляют пептидные связи в белках и пептидах оставшихся после щелочного гидролиза. Липаза расщепляет триглицериды, оставшиеся после реакции щелочного гидролиза, до жирных кислот. Смесь перемешивается рамной мешалкой в течении 2 часов при температуре 40 С. В результате гидролиза получают гидролизат, содержащий следующие компоненты в мае. %:
1. Продукт гидролиза белков (85-94 мае. % в смеси гидролизата) - натриевые или калиевые соли аминокислот, представляющих собой смесь из натриевых солей 20-ти стандартных аминокислот, т.е. смесь, состоящую из различных солей, в которых катионом является натрий, а анионами являются различные аминокислоты, выбранные из 20-ти стандартных аминокислот: а именно смесь солей: натриевая или калиевая соль аланина, натриевая или калиевая соль валина, натриевая или калиевая соль лейцина, натриевая или калиевая соль изолейцина, натриевая или калиевая соль пролина, натриевая или калиевая соль глицина, натриевая или калиевая соль серина, натриевая или калиевая соль треонина, натриевая или калиевая соль цистеина, натриевая или калиевая соль тирозина, натриевая или калиевая соль триптофана, натриевая или калиевая соль аспарагиновой кислоты, натриевая или калиевая соль глутаминовой кислоты, натриевая или калиевая соль гистидина, натриевая или калиевая соль аспарагина, натриевая или калиевая соль фенилаланина, натриевая или калиевая соль аргинина, натриевая или калиевая соль лизина, натриевая или калиевая соль метионина, натриевая или калиевая соль глутамина. Соотношении смеси натриевых солей 20-ти стандартных аминокислот соответствует соотношению 20-ти стандартных аминокислот в белке.
2. Продукт гидролиза жирных кислот (5-10 мае. % в смеси гидролизата) - ПАВ, представляющие собой смесь из натриевых или калиевых солей жирных кислот с содержанием атомов углерода от 4 до 18, т.е. смесь, состоящую из различных солей, в которых катионом является натрий или калий, а анионами являются остатки жирных кислот с содержанием атомов углерода от 4 до 18, а именно смесь солей: С НэСООИа или С4Н9СООК, CsHuCOONa или С5НцСООК, CeH COONa или С6Н1зСООК, CyHisCOONa или С7Н15СООК, CgHiyCOONa или CgHizCOOK, CgH-jgCOONa или CgH-igCOOK, CwbhiCOONa или C10H21COOK, СцНгзСОО а или СцНгзСОСЖ, C-izHzsCOONa или С12Н25СООК, C-isbbzCOONa или С13Н27СООК, CwHggCOONa или С14Н29СООК, CisHsiCOONa или C15H31COOK, С-|бНззСОО а или СтеИззСООК, C^HssCOONa или С17Н35СООК, CisH37COONa или С18Н37СООК.
3. Продукт гидролиза углеводов (1-5 мае. % в смеси гидролизата) - продукты гидролиза полисахаридов (смесь целлюлозы, хитина, крахмала и гликогена) - продукты гидролиза смеси целлюлозы, хитина, крахмала и гликогена. Соотношении компонентов в продуктах гидролиза соответствует соотношению компонентов в полисахаридах.
Затем полученный гидролизат охладили до 25°С и в него добавили 20-62 мае. % C11SO4 (10-25% водный раствор CUSO4) от содержания гидролизата и 6-20 мае. % NH4OH (5-30 % водный раствор аммиака) от содержания гидролизата. Продолжили перемешивание еще в течении 20 мин, до появления темно-синей окраски и получения однородной смеси, в результате добавления к гидролизату C11SO4 и NH4OH при взаимодействии с натриевыми солями 20-ти стандартных аминокислот, в нем образуются медно-аммиачно-аминокислотные комплексы и гидроксоаминокислотные комплексы меди. Медно-аммиачно-аминокислотные комплексы представляют собой смесь различных комплексов, формулы [Си(МНз)зА]ЗО4 , где А - остаток аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, при этом часть (2-8 мае. %) смеси натриевых или калиевых солей 20-ти стандартных аминокислот не вступает в реакцию комплексообразования, т.к. введенное количественное содержание СиБО и NH4OH недостаточно для того, чтобы все количественное содержание аминокислот в гидролизате вступили в реакцию комплексообразования. Гидроксоаминокислотные комплексы образуются при реакции солей меди, остаточного гидроксида натрия и аминокислот, повышают противомикробную активность конечному продукту. В результате получили продукт (жидкость темно-синего цвета. PH: 8-12; Плотность: 1 ,0 - 1 ,35 г/см3) - заявленный реагент для очистки загрязненных сред, содержащий натриевые или калиевые соли аминокислот - смесь натриевых или калиевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - смесь натриевых или калиевых солей жирных кислот, имеющих формулу СпНгп+iCOONa или CnH2n+iCOOK, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов, гидроксоаминокислотные комплексы меди и медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - смесь гидроксоаминокислотных и аммиачно-аминокислотных комплексов меди на основе 20-ти стандартных аминокислот, соответственно, при следующем соотношении компонентов, мае. %: натриевые или калиевые соли аминокислот - 5-15; натриевые или калиевые соли жирных кислот - 5-10; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 5-10; медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 5-10; продукты гидролиза полисахаридов - 1-5; вода - остальное.
В заявленном реагенте: натриевые или калиевые соли аминокислот выполняют функцию ПАВ; продукты гидролиза полисахаридов выполняют функцию флоакулянтов; медно-аммиачно-аминокислотные комплексы выполняют функцию дезинфектантов; натриевые или калиевые соли аминокислот необходимы для комплексообразования в осадке сточных вод, чтобы деактивировать тяжелые металлы, гидроксоаминокислотные комплексы меди выполняют функцию дезифектантов. Соли жирных кислот имеют ярко выраженную поверхностную активность и ускоряют проникновение препарата в структуру очищаемой среды. Продукты гидролиза полисахаридов обладают комплексообразующими свойствами и повышают эффективность детоксикации тяжелых металлов.
Медно-аммиачно-аминокислотные комплексы представляют собой смесь различных комплексов, формулы [Си(МНз)зА]БО4 , где А - аминокислота, выбранной из 20- ти стандартных аминокислот, т.е. смесь 20-ти комплексов, каждый из которых отличается остатком аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот. Структурная формула комплекса представлена ниже, в которой R - радикал, который выбирают из радикалов, содержащихся в 20-ти стандартных кислотах (см. таблицу 3).
Figure imgf000006_0001
Гидроксоаминокислотные комплексы представляют собой смесь различных комплексов, формулы А-Си(ОН)2 , где А - аминокислота, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, т.е. смесь 20-ти комплексов, каждый из которых отличается остатком аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот. Структурная формула комплекса представлена ниже, в которой R - радикал, который выбирают из радикалов, содержащихся в 20-ти стандартных кислотах (см. таблицу 3).
Figure imgf000007_0001
Пример 1
В качестве исходного сырья взяли биологические отходы - кровь упаренную до влажности 10-12% в количестве 100 кг, с параметрами БЖУ в мае. %: Белок - 94; Жир - 5; Углеводы - 1 ; вода - остальное. К отходам добавили 4 кг NaOH и 100 л воды. Смесь перемешали с помощью рамной мешалки и нагрели до 100 С. После чего включили насос- гомогенизатор. Процесс гидролиза занял 1 час. Гидролизат охладили до 40 С, после чего к нему добавили от содержания гидролизата 2 мае. % колагеназы (2000 ед/г), 0,05 % протеазы (50000 ед/г), 0,01% липазы (2000000 ед/г), после чего смесь выдержали в течении 1 ,5 часов при постоянном перемешивании рамной мешалкой. Затем смесь охладили до 25 С и добавили 62 мае. % CuSO4 (10% водный раствор CuSO4) от содержания гидролизата и 20 мае. % NH4OH (5% водный раствор аммиака) от содержания гидролизата. Продолжили перемешивание еще в течении 20 мин, до появления темно-синей окраски и полного растворения компонентов, в результате добавления к гидролизату CuSO4 и NH4OH в нем образуются медно-аммиачно-аминокислотные комплексы, которые представляют собой смесь различных комплексов, формулы [Си(МНз)зА]БО4 , где А - остаток аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, при этом часть смеси натриевых солей 20- ти стандартных аминокислот не вступает в реакцию комплексообразования и гидроксоаминокислотные комплексы меди, которые представляют собой смесь различных комплексов, формулы А-Си(ОН)2 , где А - аминокислота, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, т.е. смесь 20-ти комплексов, каждый из которых отличается остатком аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот. В результате вышеуказанных получили заявленный реагент для очистки загрязненных сред, содержащий натриевые соли аминокислот - смесь натриевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - смесь натриевых солей жирных кислот, имеющих формулу СпНгп+iCOONa, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов и медно-аммиачноаминокислотные комплексы - смесь медно-аммиачно-аминокислотных комплексов на основе 20-ти стандартных аминокислот, при следующем соотношении компонентов, мае. %: натриевые соли аминокислот - 15 натриевые соли жирных кислот - 5; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 10; медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 10; продукты гидролиза полисахаридов - 1 ; вода - остальное.
Пример 2
Пример 2 отличается от примера 1 тем, что к отходам добавляют КОН вместо NaOH. В результате получают заявленный реагент для очистки загрязненных сред, содержащий калиевые соли аминокислот - смесь калиевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - смесь калиевых солей жирных кислот, имеющих формулу CnH2n+iCOOK, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов и медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - смесь медно-аммиачно-аминокислотных комплексов на основе 20-ти стандартных аминокислот, при следующем соотношении компонентов, мае. %: калиевые соли аминокислот - 15; калиевые соли жирных кислот - 5; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 10; медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 10; продукты гидролиза полисахаридов - 1 ; вода - остальное.
Пример 3
В качестве исходного сырья взяли биологический отходы - мясную муку, состоящую в основном из кожи и щетины животных в количестве 100 кг, с параметрами БЖУ в мае. %: Белок - 89; Жир - 8; Углеводы - 3; вода - остальное. К отходам добавили 4 кг NaOH и 100 л воды. Смесь перемешали с помощью мешалки и нагрели до 100 С. После чего включили насос-гомогенизатор. Процесс гидролиза занял 1 час. Г идролизат охладили до 40 С, после чего к нему добавили 2 мае. % колагеназы (2000 ед/г), 0,05 % протеазы (50000 ед/г), 0,01 % липазы (2000000 ед/г), после чего смесь выдержали в течении 1 ,5 часов при постоянном перемешивании рамной мешалкой. Затем смесь охладили до 25 С и добавили 30 мае. % C11SO4 (15% водный раствор C11SO4) от содержания гидролизата и 19 мае. % NH4OH (15% раствор аммиака) от содержания гидролизата. Продолжили перемешивание еще в течении 20 мин, до появления синей окраски и полного растворения компонентов. В результате добавления к гидролизату CUSO4 и NH4OH в нем образуются медно-аммиачно- аминокислотные комплексы, которые представляют собой смесь различных комплексов, формулы [Си(МНз)зА]ЗО4 , где А - остаток аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, при этом часть смеси натриевых солей 20-ти стандартных аминокислот не вступает в реакцию комплексообразования и гидроксоаминокислотные комплексы меди, которые представляют собой смесь различных комплексов, формулы А-Си(ОН)г , где А - аминокислота, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, т.е. смесь 20-ти комплексов, каждый из которых отличается остатком аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот. В результате вышеуказанных операций получили заявленный реагент для очистки загрязненных сред, содержащий натриевые соли аминокислот - смесь натриевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - смесь натриевых солей жирных кислот, имеющих формулу CnH2n+iCOONa, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов и медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - смесь медно-аммиачно-аминокислотных комплексов на основе 20-ти стандартных аминокислот, при следующем соотношении компонентов, мае. %: натриевые соли аминокислот - 10; натриевые соли жирных кислот - 8; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 7; медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 7; продукты гидролиза полисахаридов - 3; вода - остальное.
Пример 4
Пример 4 отличается от примера 3 тем, что к отходам добавляют КОН вместо NaOH. В результате получают заявленный реагент для очистки загрязненных сред, содержащий калиевые соли аминокислот - смесь калиевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - смесь калиевых солей жирных кислот, имеющих формулу СпНгп+iCOOK, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов и медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - смесь медно-аммиачно-аминокислотных комплексов на основе 20-ти стандартных аминокислот, при следующем соотношении компонентов, мае. %: калиевые соли аминокислот - 10; калиевые соли жирных кислот - 8; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 10; медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 10; продукты гидролиза полисахаридов - 3; вода - остальное.
Пример 5
В качестве исходного сырья взяли биологический отходы - измельченные перья гусей и куриц в количестве 100 кг, с параметрами БЖУ в мае. %: Белок - 85; Жир - 7; Углеводы - 1 ; вода - остальное. К отходам добавили 4 кг NaOH и 100 л воды. Смесь перемешали с помощью мешалки и нагрели до 100 С. После чего включили насос- гомогенизатор. Процесс гидролиза занял 1 час. Гидролизат охладили до 40 С, после чего к нему добавили 2 мае. % колагеназы (2000 ед/г), 0,05 % протеазы (50000 ед/г), 0,01% липазы (2000000 ед/г), после чего смесь выдержали в течении 1 ,5 часов при постоянном перемешивании рамной мешалкой. Затем смесь охладили до 25 С и добавили 25 мае. % CuSO4 (25% водный раствор CuSO4) от содержания гидролизата и 15 мае. % NH4OH (30 % раствор аммиака) от содержания гидролизата. Продолжили перемешивание еще в течении 20 мин, до появления синей окраски и полного растворения компонентов, в результате добавления к гидролизату CuSO4 и NH4OH в нем образуются медно-аммиачно- аминокислотные комплексы, которые представляют собой смесь различных комплексов, формулы [Си(МНз)зА]БО4 , где А - остаток аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, при этом часть смеси натриевых солей 20-ти стандартных аминокислот не вступает в реакцию комплексообразования и гидроксоаминокислотные комплексы меди, которые представляют собой смесь различных комплексов, формулы А-Си(ОН)г , где А - аминокислота, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, т.е. смесь 20-ти комплексов, каждый из которых отличается остатком аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот. В результате вышеуказанных операций получили заявленный реагент для очистки загрязненных сред, содержащий натриевые соли аминокислот - смесь натриевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - смесь натриевых солей жирных кислот, имеющих формулу СпНгп+iCOONa, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов и медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - смесь медно-аммиачно-аминокислотных комплексов на основе 20-ти стандартных аминокислот, при следующем соотношении компонентов, мае. %: натриевые соли аминокислот - 5; натриевые соли жирных кислот - 7; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 5; медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 5; продукты гидролиза полисахаридов - 5; вода - остальное.
Пример 6
Пример 6 отличается от примера 5 тем, что к отходам добавляют КОН вместо NaOH. В результате получают заявленный реагент для очистки загрязненных сред, содержащий калиевые соли аминокислот - смесь калиевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ
- смесь калиевых солей жирных кислот, имеющих формулу CnH2n+iCOOK, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов и медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - смесь медно-аммиачно-аминокислотных комплексов на основе 20-ти стандартных аминокислот, при следующем соотношении компонентов, мае. %: калиевые соли аминокислот - 5; калиевые соли жирных кислот - 7; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 5; медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 5; продукты гидролиза полисахаридов - 1 ; вода - остальное.
Пример 7
В качестве исходного сырья взяли биологический отходы - копыта животных в количестве 100 кг, с параметрами БЖУ в мае. %: Белок - 89; Жир - 8; Углеводы - 1 ; вода
- остальное. К отходам добавили 4 кг NaOH и 100 л воды. Смесь перемешали с помощью мешалки и нагрели до 100 С. После чего включили насос-гомогенизатор. Процесс гидролиза занял 1 час. Гидролизат охладили до 40 С, после чего к нему добавили 2 мае. % колагеназы (2000 ед/г), 0,05 % протеазы (50000 ед/г), 0,01 % липазы (2000000 ед/г), после чего смесь выдержали в течении 1 ,5 часов при постоянном перемешивании рамной мешалкой. Затем смесь охладили до 25 С и добавили 25 мае. % СиБОд (18% водный раствор СиБОд) от содержания гидролизата и 18 мае. % NH4OH (25% раствор аммиака) от содержания гидролизата. Продолжили перемешивание еще в течении 20 мин, до появления синей окраски и полного растворения компонентов, в результате добавления к гидролизату СиБОд и NH4OH в нем образуются медно-аммиачно-аминокислотные комплексы, которые представляют собой смесь различных комплексов, формулы [Си(МНз)зА]5С>4 , где А - остаток аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, при этом часть смеси натриевых солей 20-ти стандартных аминокислот не вступает в реакцию комплексообразования и гидроксоаминокислотные комплексы меди, которые представляют собой смесь различных комплексов, формулы А-Си(ОН)г , где А - аминокислота, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, т.е. смесь 20-ти комплексов, каждый из которых отличается остатком аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот. В результате вышеуказанных операций получили заявленный реагент для очистки загрязненных сред, содержащий натриевые соли аминокислот - смесь натриевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - смесь натриевых солей жирных кислот, имеющих формулу CnH2n+iCOOH, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов и медно- аммиачно-аминокислотные комплексы - смесь медно-аммиачно-аминокислотных комплексов на основе 20-ти стандартных аминокислот, при следующем соотношении компонентов, мае. %: натриевые соли аминокислот - 10; натриевые соли жирных кислот - 8; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 7; медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 7; продукты гидролиза полисахаридов - 1 ; вода - остальное.
Пример 8
Пример 8 отличается от примера 7 тем, что к отходам добавляют КОН вместо NaOH. В результате получают заявленный реагент для очистки загрязненных сред, содержащий калиевые соли аминокислот - смесь калиевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ
- смесь калиевых солей жирных кислот, имеющих формулу CnH2n+iCOOK, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов и медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - смесь медно-аммиачно-аминокислотных комплексов на основе 20-ти стандартных аминокислот, при следующем соотношении компонентов, мае. %: калиевые соли аминокислот - 10; калиевые соли жирных кислот - 8; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 7; медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 7; продукты гидролиза полисахаридов - 1 ; вода - остальное.
Пример 9
В качестве исходного сырья взяли биологический отходы - рога животных в количестве 100 кг, с параметрами БЖУ в мае. %: Белок - 85; Жир - 5; Углеводы - 5; вода
- остальное. К отходам добавили 4 кг NaOH и 100 л воды. Смесь перемешали с помощью мешалки и нагрели до 100 С. После чего включили насос-гомогенизатор. Процесс гидролиза занял 1 час. Гидролизат охладили до 40 С, после чего к нему добавили 2 мае. % колагеназы (2000 ед/г), 0,05 % протеазы (50000 ед/г), 0,01% липазы (2000000 ед/г), после чего смесь выдержали в течении 1 ,5 часов при постоянном перемешивании рамной мешалкой. Затем смесь охладили до 25 С и добавили 20 мае. % CuSO4 (18% водный раствор C11SO4) от содержания гидролизата и 18 мае. % NH4OH (25% раствор аммиака) от содержания гидролизата. Продолжили перемешивание еще в течении 20 мин, до появления синей окраски и полного растворения компонентов, в результате добавления к гидролизату C11SO4 и NH4OH в нем образуются медно-аммиачно-аминокислотные комплексы, которые представляют собой смесь различных комплексов, формулы [Си(МНз)зА]5О4 , где А - остаток аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, при этом часть смеси натриевых солей 20-ти стандартных аминокислот не вступает в реакцию комплексообразования и гидроксоаминокислотные комплексы меди, которые представляют собой смесь различных комплексов, формулы А-Си(ОН)г , где А - аминокислота, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, т.е. смесь 20-ти комплексов, каждый из которых отличается остатком аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот. В результате вышеуказанных операций получили заявленный реагент для очистки загрязненных сред, содержащий натриевые соли аминокислот - смесь натриевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - смесь натриевых солей жирных кислот, имеющих формулу CnH2n+iCOOH, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов и медно- аммиачно-аминокислотные комплексы - смесь медно-аммиачно-аминокислотных комплексов на основе 20-ти стандартных аминокислот, при следующем соотношении компонентов, мае. %: натриевые соли аминокислот - 5; натриевые соли жирных кислот - 5; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 5; медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 5; продукты гидролиза полисахаридов - 5; вода - остальное.
Пример 10
Пример 10 отличается от примера 9 тем, что к отходам добавляют КОН вместо NaOH. В результате получают заявленный реагент для очистки загрязненных сред, содержащий калиевые соли аминокислот - смесь калиевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - смесь калиевых солей жирных кислот, имеющих формулу СпНгп+тСООК, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов и медно-аммиачноаминокислотные комплексы - смесь медно-аммиачно-аминокислотных комплексов на основе 20-ти стандартных аминокислот, при следующем соотношении компонентов, мае. %: калиевые соли аминокислот - 5; калиевые соли жирных кислот - 5; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 5; медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 5; продукты гидролиза полисахаридов - 5; вода - остальное.
Пример 11
В качестве исходного сырья взяли биологический отходы - рога животных в количестве 100 кг, с параметрами БЖУ в мае. %: Белок - 89; Жир - 5; Углеводы - 5; вода - остальное. К отходам добавили 4 кг NaOH и 100 л воды. Смесь перемешали с помощью мешалки и нагрели до 100 С. После чего включили насос-гомогенизатор. Процесс гидролиза занял 1 час. Гидролизат охладили до 40 С, после чего к нему добавили 2 мае. % колагеназы (2000 ед/г), 0,05 % протеазы (50000 ед/г), 0,01% липазы (2000000 ед/г), после чего смесь выдержали в течении 1 ,5 часов при постоянном перемешивании рамной мешалкой. Затем смесь охладили до 25 С и добавили 55 мае. % CUSO4 (18% водный раствор СиЗО ) от содержания гидролизата и 18 мае. % NH4OH (25% раствор аммиака) от содержания гидролизата. Продолжили перемешивание еще в течении 20 мин, до появления синей окраски и полного растворения компонентов, в результате добавления к гидролизату C11SO4 и NH4OH в нем образуются медно-аммиачно-аминокислотные комплексы, которые представляют собой смесь различных комплексов, формулы [Си(МНз)зА]8О4 , где А - остаток аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, при этом часть смеси натриевых солей 20-ти стандартных аминокислот не вступает в реакцию комплексообразования и и гидроксоаминокислотные комплексы меди, которые представляют собой смесь различных комплексов, формулы А-Си(ОН)г , где А - аминокислота, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот, т.е. смесь 20-ти комплексов, каждый из которых отличается остатком аминокислоты, выбранной из 20-ти стандартных аминокислот. В результате вышеуказанных операций получили заявленный реагент для очистки загрязненных сред, содержащий натриевые соли аминокислот - смесь натриевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - смесь натриевых солей жирных кислот, имеющих формулу CnH2n+iCOOH, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов и медно- аммиачно-аминокислотные комплексы - смесь медно-аммиачно-аминокислотных комплексов на основе 20-ти стандартных аминокислот, при следующем соотношении компонентов, мае. %: натриевые соли аминокислот - 10; Натриевые соли жирных кислот - 5; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 7; Медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 7; Продукты гидролиза полисахаридов - 5; вода - остальное.
Пример 12
Пример 12 отличается от примера 11 тем, что к отходам добавляют КОН вместо NaOH. В результате получают заявленный реагент для очистки загрязненных сред, содержащий калиевые соли аминокислот - смесь калиевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - смесь калиевых солей жирных кислот, имеющих формулу СпНгп+iCOOK, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов и медно-аммиачно- аминокислотные комплексы - смесь медно-аммиачно-аминокислотных комплексов на основе 20-ти стандартных аминокислот, при следующем соотношении компонентов, мае. %: калиевые соли аминокислот - 10; калиевые соли жирных кислот - 5; гидроксоаминокислотные комплексы меди - 7; медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 7; продукты гидролиза полисахаридов - 5; вода - остальное.
Полученный продукт по примерам 1-12 протестировали на сточных водах городской канализации и на иловом осадке сточных вод городской канализации. Аналогичные результаты заявленный реагент показал и по очистке сточных вод химических, пищевых и животноводческих предприятий и илового осадка указанных сточных.
Для очистки сточных вод городской канализации было взято 500 мл осадка сточных вод городской канализации с влажностью 92%. После чего в осадок добавили 1 мл раствора заявленного реагента. Образец с осадком выдерживали в течении 24 часов при комнатной температуре. Через 24 часа наблюдали полную флоакуляцию твердых компонентов осадка и их выпадение в осадок. При этом водная часть была полностью осветлена. Далее, обработанный заявленным реагентом осадок, отфильтровали и провели анализ на наличие патогенной микрофлоры жидкой и твердой фазы. Результаты анализа воздействия заявленного реагента по примерам 1-12 на сточные воды городской канализации приведены в таблице 1.1 и 2.1.
Для очистки илового осадка сточных вод раствором заявленного реагента была обработана иловая карта с накопленным объемом илового осадка 50 м3. Спустя 24 часа после обработки было отмечено, что характерный фекальный запах полностью исчез, а осадок отделился от водной фазы и осел на дно иловой карты. После чего провели анализ твердой и жидкой фазы илового осадка на наличие патогенной микрофлоры и концентрации ионов тяжелых метолов. Результаты анализа воздействия заявленного реагента по примерам 1-12 на иловый осадок сточных вод приведены в таблице 1.2 и 2.2.
Состав композиции реагента определяли кондуктометрическим методом на основе анализа специфических реакций на аминокислоты и сахариды. Методы определения состава композиции: ГОСТ 18995.1-73, ГОСТ 32195-2013, ГОСТ 34132-2017, ГОСТ 32195- 2013.
В таблицах 1.1 и 1.2 представлены результаты обработки заявленным реагентом сточных вод из расчета 1 л реагента на 1 м3 сточных вод, а в таблице 1.2 и 2.2 представлены результаты обработки заявленным реагентом илового осадка сточных вод из расчета 1 л реагента на 1 м3 илового осадка сточных вод. Для обеспечения необходимой степени очистки сточных вод или илового осадка сточных вод, то применяют реагент в количестве от 0,6 до 1,5 л на м3 илового осадка. Подбор концентраций осуществляется, исходя из микробиологических, паразитологических, физико-химических показателей исходной пробы. Подбор концентраций проводится путем обработки исходной пробы до получения результатов, соответствующих нормативным документам, для дальнейшего безопасного использования отходов.
Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как оно раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения. Таблица 1.1
Figure imgf000015_0001
Таблица 1 .2
Figure imgf000016_0001
Таблица 2.1
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000018_0001
Таблица 2.2
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000020_0001
Таблица 3
Figure imgf000021_0001

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Реагент для очистки сточных вод городских сооружений, химических и пищевых и животноводческих предприятий, содержащий натриевые соли аминокислот - смесь натриевых или калиевых солей 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - смесь натриевых или калиевых солей жирных кислот, имеющих формулу CnH2n+iCOONa или CnH2n+iCOOK, где п=4-18, продукты гидролиза полисахаридов, гидроксоаминокислотные комплексы меди и медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - смесь гидроксоаминокислотных и аммиачно-аминокислотных комплексов меди на основе 20-ти стандартных аминокислот, соответственно, при следующем соотношении компонентов, мае. %:
Натриевые или калиевые соли аминокислот - 5-15;
Натриевые или калиевые соли жирных кислот - 5-10;
Гидроксоаминокислотные комплексы меди - 5-10;
Медно-аммиачно-аминокислотные комплексы - 5-10;
Продукты гидролиза полисахаридов - 1-5;
Вода - остальное.
2. Способ получения реагента для очистки сточных вод городских сооружений, химических, пищевых и животноводческих предприятий по п. 1 , включающий следующие этапы:
- подготовка исходного сырья - биологических отходов, содержащих смесь белков, жиров и углеводов;
- гидролиз исходного сырья при температуре 100°С в присутствии NaOH или КОН для получения гидролизата в виде смеси, содержащей натриевые или калиевые соли 20-ти стандартных аминокислот, ПАВ - натриевые или калиевые соли жирных кислот, имеющих формулу CnH2n+iCOONa или CnH2n+iCOOK, где п=4-18 и продукты гидролиза полисахаридов;
- охлаждение гидролизата до 40 С, с последующем добавлением в него при перемешивании колагеназы, протеазы, липазы;
- получение конечного продукта, содержащего гидролизат и медно-аммиачноаминокислотные комплексы путем добавления в гидролизат водного раствора сульфата меди (II) и водного раствора аммиака.
PCT/RU2021/000338 2021-08-09 2021-08-09 Реагент для очистки сточных вод и способ его получения WO2023018345A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2021/000338 WO2023018345A1 (ru) 2021-08-09 2021-08-09 Реагент для очистки сточных вод и способ его получения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2021/000338 WO2023018345A1 (ru) 2021-08-09 2021-08-09 Реагент для очистки сточных вод и способ его получения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023018345A1 true WO2023018345A1 (ru) 2023-02-16

Family

ID=85200882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/000338 WO2023018345A1 (ru) 2021-08-09 2021-08-09 Реагент для очистки сточных вод и способ его получения

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023018345A1 (ru)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2788532A1 (fr) * 1999-01-14 2000-07-21 Ab7 Ind Procede et composition de degradation des graisses dans les dispositifs autonomes et collectifs d'evacuation (siphons et canalisations) des eaux usees
RU2172721C1 (ru) * 1999-12-09 2001-08-27 Государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт органической химии и технологии" Способ обеззараживания бытовых сточных вод
RU2291163C1 (ru) * 2005-06-08 2007-01-10 Игорь Анатольевич Жирноклеев Композиция для совмещенной детоксикации, бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений, способ ее получения и способ совмещенной детоксикации, бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений
RU2292361C1 (ru) * 2005-06-08 2007-01-27 Игорь Анатольевич Жирноклеев Способ получения реагента для бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений и способ бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений
RU2332361C1 (ru) * 2007-01-22 2008-08-27 Жирноклеев Игорь Анатольевич Композиция для обезвреживания сточных вод с осадком и способ обезвреживания сточных вод с осадком очистных сооружений
RU2576325C2 (ru) * 2010-11-23 2016-02-27 Басф Се Сополимеры, которые содержат группы карбоновых кислот, группы сульфокислот и полиалкиленоксидные группы, в качестве препятствующей отложениям добавки к моющим и чистящим средствам
RU2625546C2 (ru) * 2010-07-06 2017-07-14 Новартис Аг Катионные эмульсии "масло-в-воде"

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2788532A1 (fr) * 1999-01-14 2000-07-21 Ab7 Ind Procede et composition de degradation des graisses dans les dispositifs autonomes et collectifs d'evacuation (siphons et canalisations) des eaux usees
RU2172721C1 (ru) * 1999-12-09 2001-08-27 Государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт органической химии и технологии" Способ обеззараживания бытовых сточных вод
RU2291163C1 (ru) * 2005-06-08 2007-01-10 Игорь Анатольевич Жирноклеев Композиция для совмещенной детоксикации, бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений, способ ее получения и способ совмещенной детоксикации, бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений
RU2292361C1 (ru) * 2005-06-08 2007-01-27 Игорь Анатольевич Жирноклеев Способ получения реагента для бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений и способ бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений
RU2332361C1 (ru) * 2007-01-22 2008-08-27 Жирноклеев Игорь Анатольевич Композиция для обезвреживания сточных вод с осадком и способ обезвреживания сточных вод с осадком очистных сооружений
RU2625546C2 (ru) * 2010-07-06 2017-07-14 Новартис Аг Катионные эмульсии "масло-в-воде"
RU2576325C2 (ru) * 2010-11-23 2016-02-27 Басф Се Сополимеры, которые содержат группы карбоновых кислот, группы сульфокислот и полиалкиленоксидные группы, в качестве препятствующей отложениям добавки к моющим и чистящим средствам

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BRATSKAYA S.YU., CHERVONETSKY D.V., AVRAMENKO V.A., YUDAKOV A.A., YUKHKAM A.A., SERGIENKO V.I. : "Polisakharidy v protsessakh vodopodgotovki i pererabotki stochnykh vod razlichnogo sostava [POLYSACCHARIDES IN WATER TREATMENT AND PROCESSING OF WASTEWATER OF DIFFERENT COMPOSITION]", VESTNIK DALNEVOSTOCHNOGO OTDELENIYA ROSSIYSKOI AKADEMII NAUK [BULLETIN OF THE FAR EASTERN BRANCH OF THE RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES ], FAR EASTERN BRANCH OF THE RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES, RUSSIA, no. 5, 30 November 2005 (2005-11-30), Russia, pages 47 - 56, XP009543687 *
DEMCHENKO JU.A: "Lipaza: svoystva, istochniki, sposoby polucheniya, primenenie", NAUKA: KOMPLEKSNYE PROBLEMY, vol. 2, no. 12, 2018, pages 16 - 35 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1294832C (zh) 高效蛋白提取
US4966713A (en) Process for the treatment of waste water from food processing plants
CN106588340B (zh) 一种低盐高浓度的氨基酸液体肥料的制备方法
RU2332361C1 (ru) Композиция для обезвреживания сточных вод с осадком и способ обезвреживания сточных вод с осадком очистных сооружений
JPH06100600A (ja) 還元ケラチンの製造方法
JP2011184269A (ja) 生物由来の石灰質物質からのタンパク質の除去方法および該方法により得られる固体状の炭酸カルシウムを含む樹脂組成物
WO2023018345A1 (ru) Реагент для очистки сточных вод и способ его получения
JP4116988B2 (ja) 重金属汚染土壌の浄化方法
RU2628437C1 (ru) Способ утилизации жидкой фракции навозных стоков свиноводческих хозяйств
Tariq et al. Optimization of coagulation process for the treatment of the characterized slaughterhouse wastewater
RU2754008C1 (ru) Реагент для очистки сточных вод и илового осадка сточных вод и способ его получения
KR20120082306A (ko) 유기성폐기물을 이용한 토양개량용 칼슘비료의 제조방법
Abood et al. The use of peanut and sesame seeds as natural coagulant in the water treatment
KR870000106B1 (ko) 물처리용 석출응집제
JP2001240843A (ja) 重金属捕集剤及び捕集方法
CN113105022A (zh) 一种小型家禽屠宰场污水处理方法
CN1049565C (zh) 正磷酸盐废料的回收利用
RU2296721C1 (ru) Способ очистки низкоконцентрированных сточных вод от веществ белок-липидной природы
RU2803345C1 (ru) Новый препарат на основе гидролизата червей для обезвреживания тяжелых металлов
KR100468430B1 (ko) 슬러지의 자원화를 위한 청정슬러지 또는 청정액체의 제조방법
Odoh et al. Determination of some heavy metal profiles in meat of domesticated animals in the vicinity of kaduna south industrial area, Nigeria
CN102318725B (zh) 一种鸡内脏为原料的饲料及其制备方法
RU2525902C1 (ru) Способ очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов
JP3272216B2 (ja) クロム含有排水の処理方法
JP4858828B2 (ja) 動物の組織、または臓器から重金属を除去する方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21953575

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE