способ получения сорбентов на растительной основе

Формула изобретения

Способ получения сорбентов на растительной основе для очистки водных растворов от тяжелых металлов, отличающийся тем, что в качестве растительной основы используют отходы от переработки овощей и фруктов на соки, которые отмывают водой, сушат при температуре 60-65С, измельчают, отбирают фракции 0,1-4 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии сорбции, конкретно к способам получения сорбентов, которые могут использоваться для очистки водных растворов, питьевой воды от тяжелых металлов, например от меди и цинка.

Одним из эффективных методов удаления загрязнений из водных растворов является сорбционная очистка.

Описан способ получения сорбентов путем обработки древесины при высокой температуре - 500-900^oС [1]. Недостатком способа является сложность технологии.

Известен способ получения сорбентов на растительной основе путем обработки древесных опилок химреагентом - 1 (2-оксиэтил) - 4, 5, 6, 7 - тетрагидроиндолом [2] в растворе ацетона и выдерживания в течение 12 часов. При испытании для очистки водных растворов от тяжелых металлов сорбционная емкость состояла 0,8-1,4 мг/г в статических условиях.

Недостатками способа являются относительная сложность технологии и низкая сорбционная емкость. Цель изобретения - упрощение технологии и повышение сорбционной емкости. Указанная цель достигается тем, что в качестве исходного сырья - растительной основы - используют твердые отходы от переработки овощей и фруктов в соки, например отходы от получения томатного и яблочного соков [3].

Томаты и яблоки полной спелости подвергают мойке, измельчению и прессованию с целью получения соков. Твердые отходы процесса прессования сушат и частично используют в качестве корма животным и дальнейшей переработки. Отходы содержат в основном клетчатку и протеиново-углеродный компонент (комплекс). Для получения сорбентов отходы промывают водой до неокрашенной, прозрачной промывной воды, сушат при температуре 60-65^oС до воздушно-сухого состояния, измельчают, отбирают фракцию от 0,1 до 4,0 мм. Получают сорбенты-порошки цвета от красного (для отхода от томатов) до зеленовато-желтого (для отхода от яблок) и насыпной массой 0,2-0,4 г/см³, содержание сырой клетчатки не менее 30 мас.% и протеиново-углеводный компонент, характеризуемый по содержанию азота по Кьельдалю не менее 1,5 мас.%.

Сорбенты позволяют очистить водные растворы от тяжелых металлов, например от меди и цинка с сорбционной емкостью соответственно 3,2-6,4 и 2,7-3,2 мг/г.

Пример 1.

9,5 г твердого отхода от переработки томатов смешивают с 90 мл воды, перемешивают, выдерживают 60 мин, сливают водный слой, вновь добавляют воду перемешивают, выдерживают 40 мин и т.д. до отделения неокрашенной, бесцветной промывной воды.

Остаток сушат при температуре 60-65^oС до постоянной массы, измельчают, отбирают фракции 0,1-4,0 мм. Получают 6,3 г сорбента, сыпучего порошка красноватого цвета с насыпной массой 0,3 г/см³, содержащего сырой клетчатки 46,5 мас.%, азота по Квельдалю 3,0 мас.%.

Пример 2.

9,5 г твердого отхода от переработки яблок промывают, сушат, измельчают как в примере 1. Получают 7 г сорбента сыпучего порошка с насыпной массой 0,24 г/см³, содержится сырой клетчатки 38,4 мас.%, азота по Квельдалю 1,95 мас.%.

Пример 3.

Испытание на сорбционную емкость. В колбу вместимостью 100 мл вносят 0,5 г сорбента из отхода томатов, 20 мл водного раствора, содержащего 100 мг/л меди в виде сульфата, перемешивают, оставляют при комнатной температуре, проверяют химанализом содержание меди в растворе над сорбентом до прекращения сорбции.

Через 4 часа содержание меди составляет 6,4 мг/л, сорбционная емкость 3,7 мг/г.

Пример 4.

В колбу вместимостью 100 мл как в примере 1, вносят 0,5 г сорбента из отхода томатов и 20 мл водного раствора, содержащего 100 мг/л цинка в виде сульфатов, перемешивают, выдерживают до прекращения сорбции. Через 4 часа содержание цинка составляет 19,6 мг/л, сорбционная емкость 3,2 мг/г.

Проводят аналогичные опыты с отходом от переработки яблок.

Сорбционная емкость по меди составляет 3,2 мг/г, по цинку 2,7 мг/г.

Таким образом, предложенный способ позволяет упростить технологию, повысить сорбционную емкость и, кроме того, утилизировать отходы производств овощных и фруктовых соков.