本发明涉及环境保护,更具体地,涉及土壤重金属吸附剂,特别是指一种基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂及其制备方法。
背景技术:
1、砷as(v)和铜cu(ii)对生物有机体具有致命的危害,可导致人类癌症的同时会产生皮肤炎、呼吸障碍以及神经与内脏损害。重金属离子的去除方法有离子交换、溶剂萃取、电化学还原、膜分离和吸附等。
2、目前的重金属吸附剂主要基于化学物质,如乙二胺四乙酸(edta)、亚氨基二琥珀酸四钠(idsa)、甲基甘氨酸二乙酸(mgda)、聚天冬氨酸(paps)等。可生物降解的氨基酸是目前正在研究的新型重金属吸附剂之一。它与edta等合成吸附剂不同,天然氨基酸不会提取土壤中其他关键元素与营养物质。天然氨基酸的这一重要特性使其在重金属修复领域具有巨大潜力。
3、动物残留物(如羽毛与粪便)是制备天然氨基酸的理想原材料,利用动物残留物在完成重金属的吸附与稳定化的同时也实现了废物利用与绿色生物循环经济。
4、因此,希望提供一种基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂,其能够使用动物残留物进行制备,能够有效吸附土壤中的多种重金属。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术中的缺点,本发明的一个目的在于提供一种基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂,其能够使用动物残留物进行制备,能够有效吸附土壤中的多种重金属,适于大规模推广应用。
2、本发明的另一目的在于提供一种基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法,其设计巧妙,工艺简洁,原料易得,生产成本低,适于大规模推广应用。
3、为达到以上目的,在本发明的第一方面,提供一种基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法,其特点是,包括以下步骤:
4、(1)在惰性条件下,将动物残留物、苹果酸和水在高温高压下边搅拌边水解,得到水解产物;
5、(2)将所述水解产物冷却后过滤得到水解液和固体残渣,所述水解液的固体残余含量不超过5%重量,所述水解液即为所述的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂。
6、较佳地,在所述步骤(1)中,所述惰性条件通过采用惰性气体或高温蒸汽实现。
7、更佳地,在所述步骤(1)中,所述惰性气体是氮气,所述高温蒸汽为温度大于200℃的蒸汽。
8、较佳地,在所述步骤(1)中,所述动物残留物选自动物羽毛和动物粪便中的至少一种。
9、更佳地,在所述步骤(1)中,所述动物羽毛是鸡羽毛。
10、较佳地,在所述步骤(1)中,所述高温高压的温度为130℃,所述高温高压的压力为0.15mpa~0.25mpa。
11、较佳地,在所述步骤(1)中,所述动物残留物、所述苹果酸和所述水的混合比例为0.7kg~2kg:70g~150g:12l~18l。
12、较佳地,在所述步骤(1)中,所述搅拌的速度为400rpm,所述水解的时间为3h~5h。
13、较佳地,在所述步骤(2)中,所述过滤采用抽吸式滤池进行。
14、在本发明的第二方面,提供一种基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂,其特点是,采用上述的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法制备而成。
15、本发明的有益效果在于:
16、1、本发明的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法包括:(1)在惰性条件下,将动物残留物、苹果酸和水在高温高压下边搅拌边水解,得到水解产物;
17、(2)将水解产物冷却后过滤得到水解液和固体残渣,水解液的固体残余含量不超过5%重量,水解液即为基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂,因此,其设计巧妙,工艺简洁,原料易得,生产成本低,适于大规模推广应用。
18、2、本发明的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂采用上述的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法制备而成,因此,其能够使用动物残留物进行制备,能够有效吸附土壤中的多种重金属,适于大规模推广应用。
19、本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明和权利要求得以充分体现,并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。
1.一种基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤(1)中,所述惰性条件通过采用惰性气体或高温蒸汽实现。
3.根据权利要求2所述的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤(1)中,所述惰性气体是氮气,所述高温蒸汽为温度大于200℃的蒸汽。
4.根据权利要求1所述的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤(1)中,所述动物残留物选自动物羽毛和动物粪便中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤(1)中,所述动物羽毛是鸡羽毛。
6.根据权利要求1所述的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤(1)中,所述高温高压的温度为130℃,所述高温高压的压力为0.15mpa~0.25mpa。
7.根据权利要求1所述的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤(1)中,所述动物残留物、所述苹果酸和所述水的混合比例为0.7kg~2kg:70g~150g:12l~18l。
8.根据权利要求1所述的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤(1)中,所述搅拌的速度为400rpm,所述水解的时间为3h~5h。
9.根据权利要求1所述的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤(2)中,所述过滤采用抽吸式滤池进行。
10.一种基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂,其特征在于,采用根据权利要求1~权利要求9中任一项所述的基于绿色循环经济理念的土壤重金属吸附剂的制备方法制备而成。
