一種啤酒糟復(fù)合重金屬固化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境處理領(lǐng)域，具體涉及一種啤酒糟復(fù)合重金屬固化劑及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，其中工業(yè)廢水、生活污水通過各種途 徑進入河流、湖泊等水體，導(dǎo)致底泥重金屬污染。重金屬具有不可降解性和相對穩(wěn)定性，在 底泥中積累，并與水體發(fā)生交互作用，重新釋放到水體中。重金屬容易在生物體內(nèi)富集，污 染范圍廣、持續(xù)時間長，嚴(yán)重影響到人類的生存質(zhì)量和健康，然而底泥重金屬污染的治理比 較困難。
[0003] 重金屬的固化/穩(wěn)定化處理是通過將污染底泥與固化劑/穩(wěn)定劑混合，將重金屬 固定化，阻止其在環(huán)境中迀移、擴散，從而降低重金屬的毒害作用。重金屬固化技術(shù)與其他 重金屬污染修復(fù)技術(shù)相比具有快速、經(jīng)濟、有效的特點，已經(jīng)實際應(yīng)用于重金屬污染底泥的 處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種啤酒糟復(fù)合重金屬固化劑，對多種重金屬具有良好的固 化效果，原料來源廣泛，價格低廉，工藝簡單，節(jié)能利廢。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0006] 一種啤酒糟復(fù)合重金屬固化劑，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：
[0007] 啤酒糟20-30,貝殼粉10-15,煤矸石粉5-10,硅灰石粉10-15,椰油酰二乙醇胺 0. 1-0. 2,聚乙烯醇0.4-0. 8, γ-聚谷氨酸0. 1-0. 2,海藻酸鈉0.5-1，甘油2-4,玉米淀粉 4-8 〇
[0008] 一種啤酒糟復(fù)合重金屬固化劑的制備方法，包括以下步驟：
[0009] (1)按重量稱取原料，將啤酒糟、貝殼粉、煤矸石粉和硅灰石粉混合后按固液重量 比I :1-1 :2加入水，60-80°C條件下攪拌3-5h，過濾后將濾餅干燥，再于300-400°C條件下 處理4-6h，粉碎后過100-200目篩，得組分A ;
[0010] (2)按固液重量比I :50-1 :60將聚乙烯醇加入水中，加熱至85-95°C并攪拌至完 全溶解，再加入γ -聚谷氨酸和海藻酸鈉同樣溫度下400-600r/min攪拌1-2h，得組分B ;
[0011] (3)將組分A、組分B與其余原料混合后70-80 °C、600-800r/min攪拌6-10h， 80-90°C干燥后粉碎研磨均勻，分裝，即得。
[0012] 啤酒糟，是啤酒工業(yè)的主要廢棄物，如果不加以利用，會極大地增加污水處理的費 用，并且污染環(huán)境。啤酒糟制得的生物炭具有較好的吸附性能。煤矸石是采煤過程和洗煤過 程中排放的固體廢物，其無機成分主要是硅、鋁的氧化物，有一定的吸附能力。將啤酒糟、煤 矸石、貝殼粉和硅灰石粉進行綜合改性處理，產(chǎn)生協(xié)同作用，有利于改善復(fù)合材料對土壤、 底泥等環(huán)境的相容性，并提高固化效果，降低固化劑的用量。同時對以上廢料的綜合利用， 能實現(xiàn)再次資源化，節(jié)約資源。
[0013] γ-聚谷氨酸、海藻酸鈉對重金屬具有較強的吸附能力，作為改性劑既能起到協(xié) 同吸附重金屬的作用，提高固化劑對重金屬的捕集、吸附效果，還能輔助提高固化劑的粘合 性，使固化劑各成分之間的作用得到強化，改善固化劑的穩(wěn)定、固化性能。聚乙烯醇、甘油和 玉米淀粉具有良好的粘合性能，用于強化各組分之間的作用，提高固化穩(wěn)定性能。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0015] 1.通過配方與工藝的改進，制得的重金屬固化劑對多種重金屬具有良好的固化效 果，使重金屬的浸出濃度降低，且不易反溶；
[0016] 2.主要原料采用啤酒糟、煤矸石粉等工業(yè)廢料，來源廣泛，價格低廉，節(jié)能利廢，制 作工藝簡單，具有較高的社會效益和經(jīng)濟效益。
【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明非限定實施例如下：
[0018] -種啤酒糟復(fù)合重金屬固化劑，由下列重量（kg)的組分原料制備而成：
[0019] 啤酒糟25,貝殼粉12,煤矸石粉8,硅灰石粉12,椰油酰二乙醇胺0. 15,聚乙烯醇 0.6, γ-聚谷氨酸0. 15,海藻酸鈉0.8,甘油3,玉米淀粉6。
[0020] 啤酒糟復(fù)合重金屬固化劑的制備方法包括以下步驟：
[0021] (1)按重量稱取原料，將啤酒糟、貝殼粉、煤矸石粉和硅灰石粉混合后按固液重量 比1 :1加入水，80°C條件下攪拌3h，過濾后將濾餅干燥，再于400°C條件下處理5h，粉碎后 過100目篩，得組分A ;
[0022] (2)按固液重量比1 :50將聚乙烯醇加入水中，加熱至90°C并攪拌至完全溶解，再 加入γ -聚谷氨酸和海藻酸鈉同樣溫度下600r/min攪拌lh，得組分B ;
[0023] (3)將組分A、組分B與其余原料混合后80°C、800r/min攪拌10h，90°C干燥后粉碎 研磨均勻，分裝，即得。
[0024] 稱取100g含水率為36. 9%的底泥樣本于燒杯中，加入5g上述制得的固化劑并攪 拌均勻，置于干燥處2周后進行毒性浸出實驗，毒性浸出試驗方法采用HJ/T300-2007。試驗 結(jié)果顯示處理后重金屬浸出濃度均符合標(biāo)準(zhǔn)。
[0025] 毒性浸出試驗測試結(jié)果如表1所示：
[0026] 表1 :毒性浸出試驗結(jié)果
[0027]
【主權(quán)項】
1. 一種啤酒糟復(fù)合重金屬固化劑，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得： 啤酒糟20-30，貝殼粉10-15，煤矸石粉5-10，硅灰石粉10-15，椰油酰二乙醇胺 0. 1-0. 2,聚乙烯醇0.4-0. 8,y-聚谷氨酸0. 1-0. 2,海藻酸鈉0.5-1，甘油2-4,玉米淀粉 4-8 〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種啤酒糟復(fù)合重金屬固化劑的制備方法，其特征在于，包 括以下步驟： (1) 按重量稱取原料，將啤酒糟、貝殼粉、煤矸石粉和硅灰石粉混合后按固液重量比1 : 1-1 :2加入水，60-80°C條件下攪拌3-5h，過濾后將濾餅干燥，再于300-400°C條件下處理 4-6h，粉碎后過100-200目篩，得組分A ; (2) 按固液重量比I :50-1 :60將聚乙烯醇加入水中，加熱至85-95°C并攪拌至完全溶 解，再加入y-聚谷氨酸和海藻酸鈉同樣溫度下400-600r/min攪拌1-2h，得組分B ; (3) 將組分A、組分B與其余原料混合后70-80°C、600-800r/min攪拌6-10h，80-90°C干 燥后粉碎研磨均勻，分裝，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種啤酒糟復(fù)合重金屬固化劑，其特征是由下述重量份的原料制得：啤酒糟20-30，貝殼粉10-15，煤矸石粉5-10，硅灰石粉10-15，椰油酰二乙醇胺0.1-0.2，聚乙烯醇0.4-0.8，γ-聚谷氨酸0.1-0.2，海藻酸鈉0.5-1，甘油2-4，玉米淀粉4-8。本發(fā)明的重金屬固化劑以工業(yè)廢料為主要原料，對多種重金屬具有良好的固化效果，使重金屬的浸出濃度降低，且不易反溶；價格低廉，節(jié)能利廢，制作工藝簡單，具有較高的社會效益和經(jīng)濟效益。
【IPC分類】B01J20-20, C02F11-00, B01J20-30
【公開號】CN104722269
【申請?zhí)枴緾N201510125782
【發(fā)明人】黃顯懷, 唐玉朝, 吳亞男
【申請人】黃顯懷, 唐玉朝
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月20日