СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТОВ РАДИОНУКЛИДОВ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТОВ РАДИОНУКЛИДОВ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ


RU (11) 2062647 (13) C1

(51) 6 B01J20/22, B01J20/24, B01J20/30, C12N1/14 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 93039045/13 
(22) Дата подачи заявки: 1993.07.29 
(45) Опубликовано: 1996.06.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 1738327, кл. В О1 J 20/22, 1990. 2. Авторское свидетельство СССР N 1792738, кл. В О1 J 20/22, 1990. 
(71) Заявитель(и): Величко Б.А.; Абрамова Г.В.; Шутова Л.А.; Волохова М.В.; Зорич О.Б. 
(72) Автор(ы): Величко Б.А.; Абрамова Г.В.; Шутова Л.А.; Волохова М.В.; Зорич О.Б. 
(73) Патентообладатель(и): Величко Борис Афанасьевич 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТОВ РАДИОНУКЛИДОВ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ 

Область применения: прикладная экология, в частности, промышленное производство сорбентов для очистки загрязненных сред от радионуклидов и тяжелых металлов.

Сущность изобретения: на основе полисахаридсодержащего сырья (отходы сельского хозяйства или микробиологической промышленности) готовят суспензию, которую обрабатывают паром при избыточном давлении. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области прикладной экологии, в частности, к получению сорбентов на основе полисахаридсодержащего сырья для удаления радионуклидов и тяжелых металлов из водных растворов.

Сорбенты, обладающие высокими сорбционными характеристиками, могут применяться для очистки от загрязнений воды и жидких отходов, образующихся в процессе дезактивации очагов радиоактивного поражения, а также в качестве фиксирующей добавки к почве, препятствующей попаданию а-активности в растения.

Известен способ получения биосорбентов радионуклидов, включающий экстрагирование балластных веществ из биомассы продуцента экзогидролаз цитрат-фосфатным буфером с рН 2,5-4,5, отделение твердой фазы фильтрацией, повторное экстрагирование ее нитрат-фосфатным буферов с рН=4,5-6,5 в том же режиме, промывку твердой фазы дистиллированной водой, ее высушивание и измельчение (а. с. СССР N 1738327, М.кл5 В О1 J 20/22, 1990). Однако, сорбенты, полученные известным способом, обладают низкой сорбционной способностью по отношению к радионуклидам и тяжелым металлам, в частности, коэффициент распределения для европия (Кd(Еu)) составляет 17-85, а коэффициент распределения для плутония (Кd(Pu)) 41-220. Кроме того, данный способ отличается сложностью и многостадийностью.

Известен также способ получения биосорбентов радионуклидов путем обработки биомассы микроорганизмов продуцентов пектолитических ферментов раствором ортофосфорной кислоты, после чего следует промывка дистиллированной водой, сушка и измельчение. (Патент СССР N 1824758, М.кл5 В О1 J 20/22, 1990). Однако сорбенты, полученные по данному способу, обладают относительно низкой сорбционной способностью по отношению к радионуклидам (Кd(Рu)=619-810), а их производство связано с образованием экологически вредных кислотных стоков.

Известен также способ получения биосорбентов радионуклидов путем обработки биомассы микроорганизмов продуцентов целлолитических ферментов спиртовым раствором ортофосфорной кислоты и последующей промывкой твердой фазы (Патент СССР M 1827866, М.кл5 В О1 J 20/22, 1990). Однако сорбенты, полученные по данному способу, обладают низкой сорбционной способностью по отношению к тяжелым металлам (Кd(Еu)=812-1230), кроме того, производство сорбентов по данному способу связано с образованием экологически вредных кислотных стоков.

Наиболее близким аналогом заявленного способа является способ получения биосорбентов (а.с. СССР N 1792738, М.кл5 В О1 J 20/22, 1990), согласно которому полисахаридсодержащее сырье биомассу микроорганизмов обрабатывают смесью углеводородного растворителя и спирта при температуре 10-80°С в течение 2-6 ч, отделяют твердую фазу, промывают ее горячей дистиллированной водой, сушат и измельчают.

Однако, сорбенты, полученные по данному способу обладают относительно низкой сорбционной способностью по отношению к радионуклидам (Кd(Рu)=38-720) и тяжелым металлам (Кd.(Еu)=42-960), а кроме того производство сорбентов по данному способу связано с большим расходом органических растворителей, что требует дополнительных затрат на их регенерацию или обезвреживание вредных сбросов в окружающую среду.

Задачей изобретения является разработка простого и экологически чистого способа получения селективного дешевого сорбента радионуклидов и тяжелых металлов с высокими сорбционными характеристиками.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Полисахаридсодержащее сырье (растительные отходы иди биомассу микроорганизмов) в случае необходимости (если размер частиц сырья превышает 3 мм) измельчают и смешивают с водой до образования суспензии с гидромодулем 10-20 (концентрация 5-10%) и рН=3,5-11,0. Полученную суспензию подвергают обработке паром при избыточном давлении в течение 1,0-4,0 ч. Затем путем фильтрации отделяют твердую массу, промывают ее и сушат.

Обработка паром при указанных условиях позволяет исключить из технологического процесса органические растворители и, кроме того, обеспечивает стерильность сорбента, что особенно важно при промышленной очистке питьевой воды и применении сорбентов в медицинских целях.

Изобретение иллюстрируют следующие примеры.

Пример 1.

30 г биомассы Aspergillus foеtidus М-45 (ВКМ F-81) заливают 300 мл дистиллированной воды. Суспензию с рН=3,5 обрабатывают паром при избыточном давлении 1,5 кгс/см2 в течение 2,5 ч. Затем твердую фазу отделяют от жидкой фильтрацией, промывают и сушат. Полученный сорбент характеризуется следующими показателями сорбции: Kd(Рu)=3730, Кd(Еu)=3640.

Пример 2.

22 г биомассы Asреrgillus foеtidus М-45 (ВКМ F-81)заливают 300 мл фосфатного буфера с рН=5,5 (0,1 М). Суспензию обрабатывают паром при избыточном давлении 0,5 кгс/см2 в течение 4 ч. Затем твердую фазу отделяют от жидкой фильтрацией, промывают и сушат. Полученный сорбент характеризуется следующими показателями сорбции: Кd(Рu)=3695, Кd(Еu)=3712.

Пример 3.

15 г биомассы Asреrgillus foetidus М-45 (ВКМ F-81)заливают 300 мл фосфатного буфера с рН=6,0 (0,1 М). Суспензию обрабатывают паром при избыточном давлении 2,5 кгс/см2 в течение 1 ч. Затем твердую фазу отделяют от жидкой фильтрацией, промывают и сушат. Полученный сорбент характеризуется следующими показателями сорбции: Кd(Рu)=3828, Кd(Еu)=3571.

Пример 4.

Согласно примеру 2, но обработку паром ведут при 1,5 кгс/см2 в течение 1 ч. Полученный сорбент характеризуется следующими показателями сорбции: Кd(Рu)=3578, Кd(Еu)=3345.

Пример 5.

Согласно примеру 1 но в качестве полисахаридсодержащего сырья используют измельченные солодовые ростки (суспензия с рН=4,5). Полученный сорбент характеризуется следующими показателями сорбции: Кd(Рu)=2115, Кd(Еu)=2057.

Пример 6.

Согласно примеру 2, но в качестве полисахаридсодержащего сырья используют измельченные пшеничные отруби. Полученный сорбент характеризуется следующими показателями сорбции: Кd(Рu)=2232, Кd(Еu)=2214.

Пример 7.

Согласно примеру 2, но в качестве полисахаридсодержащего сырья используют биомассу Trichоdеrmа viride 13/10 (ВКМ F-120). Полученный сорбент характеризуется следующими показателями сорбции: Кd(Рu)=3787, Кd(Еu)=3682.

Пример 8.

Согласно примеру 1, но в качестве полисахаридсодержащего сырья используют измельченный свекловичный жом (рН=5,2). Полученный сорбент характеризуется следующими показателями сорбции: Kd(Pu)=2417, Kd(Eu)=2050.

Пример 9.

15 г биомассы Aspergillus foetidus М-45 (ВКМ F-81) заливают 300 мл раствора тринатрийфосфата (pH=11,0). Суспензию обрабатывают паром при избыточном давлении 1,0 кгс/см2 в течение 1 ч. Затем твердую фазу отделяют фильтрацией, промывают и сушат. Полученный сорбент характеризуется следующими показателями сорбции: Kd(Pu)=3555, Kd(Eu)=3840. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ получения сорбентов радионуклидов и тяжелых металлов, включающий обработку полисахаридсодержащего сырья, промывку и сушку, отличающийся тем, что полисахаридсодержащее сырье в случае необходимости измельчают, на его основе готовят суспензию с гидромодулем 10 20 и рН 3,5 11,0 и осуществляют обработку суспензии паром при избыточном давлении в течение 0,5 4,0 ч.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru