一种利用赤泥资源化降解制药污泥的方法技术

本发明专利技术公开一种利用赤泥资源化降解制药污泥的方法，工业固废赤泥高温活化后，在水热体系下降解制药污泥中高浓度药物，同时生成储氢材料甲酸，储氢能源可替代传统的“化石能源”；本发明专利技术利用大宗工业固废赤泥降解制药污泥中高浓度药物并同步资源化，以废治废的同时创造经济价值，符合减污降碳的环保治理战略，具有好的发展前景与环境意义。具有好的发展前景与环境意义。

【技术实现步骤摘要】
一种利用赤泥资源化降解制药污泥的方法


[0001]本专利技术涉及跨介质污染物资源化治理领域，尤其涉及一种利用赤泥资源化降解制药污泥的方法。

技术介绍

[0002]在药物的生产过程中会导致大量制药污泥和制药废水的产生与排放，因为有一些药物具有难降解、难去除、高残留、高危害的特点且对微生物有抑制作用，难以被代谢降解等特性，使其难以被传统的生化处理法所降解，对人类的公共健康产生严重威胁。因此，制药污泥的污染治理已经迫在眉睫。
[0003]赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的强碱性工业固体废物，其pH值约为10
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12，据估计，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1～2吨赤泥；而目前赤泥的综合利用率较低，大多数赤泥采用湿法露天贮坝堆存，堆放过程中除了占用大量土地外，还由于高碱性、高盐度的赤泥中的化学成分入渗土地易造成土地碱化、地下水污染，破坏生态环境。赤泥中富含大量潜在价值资源，开展赤泥在水热催化剂领域的应用研究，不仅提供了一个固体废弃物处理方案，还能有效提高资源利用率，符合“以废治废、绿色循环”的理念。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术通过高温活化工业固废赤泥后，在水热体系下利用赤泥资源化催化降解制药污泥，将制药污泥中的药物转化成储氢能源“甲酸”，储氢能源可替代传统的“化石能源”，本专利技术提供了制药污泥高效处理处置的新思路，并同时实现赤泥和制药污泥的高效定向资源化，为制药行业绿色、健康发展提供全新技术支撑。
[0005]本专利技术技术方案如下：/>[0006]一种利用赤泥资源化降解制药污泥的方法，具体步骤如下：
[0007](1)将赤泥放入烘箱中干燥处理；将干燥的赤泥研磨至细小颗粒状并将其放入振筛机中，过 200目筛；
[0008](2)将过筛后的赤泥进行加热活化，得到活化赤泥并将其置于真空条件中进行常温避光保存；
[0009](3)将制药污泥放入超声机中以300～500W的工作功率下超声3小时以上进行预处理，得到预处理料；
[0010](4)将活化赤泥、双氧水溶液混合后与预处理料共同加入水热反应器，进行水热反应，将制药污泥中的药物等进行去除，反应结束，经重力沉降得到降解液和降解渣，降解液中富含甲酸、铁离子、铝离子，通过离子色谱法对降解溶液中的甲酸进行分离，通过ICP对降解液中的金属离子进行检测，再将分离液进行铁铝回收；测量降解渣的pH值，pH值的范围在7.0～8.0左右，可用于后续土壤化处理，或用于部分酸性土壤的修复。
[0011]步骤(1)中赤泥的组分及质量百分比为：Al2O
3 18～25％，SiO
2 8～14％，Fe2O
3 25～40％， CaO 12～16％，Na2O 2～8％，TiO
2 1～4％，其余为不可避免杂质。
[0012]步骤(1)烘箱烘干温度为100～120℃条件下保温24小时。
[0013]步骤(2)加热活化是在氮气保护下，以3～5℃/min的升温速率升温至250～350℃，并保温 2～3h。
[0014]步骤(3)中制药污泥中药物的浓度为1500～6000mg/L，其含水量为90～95.wt％，主要成分有淀粉、纤维素、菌丝、残留药物等，所述药物为诺氟沙星、恩诺沙星、阿莫西林、四环素、甘油、葡萄糖中的一种或几种。
[0015]步骤(4)双氧水溶液中双氧水的质量分数为30％；活化赤泥、双氧水溶液混合后与预处理料的混合比g:mL:mL为1:10～15:500～600。
[0016]步骤(4)水热反应是在400～600rpm转速下，80～100℃反应20min～40min。
[0017]步骤(4)分离液进行铁铝回收是将分离液制备聚合硫酸铝铁絮凝剂，其方法如下：
[0018](1)在搅拌的条件下，在分离液中加入NaOH直至pH值上升至8.0，并生成沉淀，然后进行抽滤，并将得到的沉淀物在60℃烘干12小时，经回收处理后滤液可作为“碱液”吸收工业废气中的酸性气体；
[0019](2)将步骤(1)的干燥物按照固液比g:mL为1:5的比例加入浓度为6.0～8.0mol/L的硫酸并搅拌30～45min，在6000～10000rpm的转速下离心分离出不溶沉淀物，再加入NaOH调节溶液 pH值至7.0，并在80℃搅拌反应1～2h，50℃保温陈化2～3h，最后室温下静置12h，最终得到液体聚合硫酸铝铁(PAFS)絮凝剂。
[0020]本专利技术可以处理废物中的药物，因此将步骤(3)中的制药污泥替换为制药废水也可以实现，制药废水中药物的浓度为10～100mg/L，所述药物为诺氟沙星、恩诺沙星、阿莫西林、四环素、甘油、葡萄糖中的一种或几种。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022](1)本专利技术利用大宗工业固废赤泥对制药污泥中的抗生素进行资源化降解，在以废治废的同时创造经济价值，是一种节能环保的治理方法，具有一定的发展前景与环保意义。
[0023](2)本专利技术提供了制药污泥高效处理处置的新思路，并同时实现赤泥和制药污泥的高效定向资源化，为“双碳”目标下的制药行业绿色、健康发展提供全新技术支撑。
附图说明
[0024]图1为实施例1中赤泥原样XRD图；
[0025]图2为实施例1中活化赤泥XRD图；
[0026]图3为实施例1中活化赤泥SEM图。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。
[0028]本专利技术实施例中药物降解率的检测方法为：采用岛津ProminenceLC
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20AT液相色谱仪 (Shimadzu Co.，Japan)配有双波长紫外可见检测器，型号为SPD
‑
20A，色谱柱采用C
‑
18色谱柱(5μm，250mm
×
4.6mm)，检测过程中的流动相分别为乙腈和体积分数0.3％甲酸水溶液(20： 80、v:v)，检测过程的流速为1mL/min，柱温保持在30℃，检测的紫外波长为276nm，降解溶液的进样量为2μL。
[0029]甲酸的分离和检测方法为：先将样品通过C18和0.22μm的尼龙过滤头后，再通过883BasicIC Plus离子色谱仪中的Metrosep Organic Acids
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250/7.8分离柱在淋洗液为0.5mmol/L硫酸溶液，流速0.5mL/min；再生溶液为25mmol/L氯化锂溶液；进样体积20μL的条件下分离并检测甲酸的浓度。
[0030]实施例1
[0031]一种利用赤泥资源化降解制药污泥的方法，具体步骤如下：
[0032](1)收集块状赤泥，赤泥的组分及质量百分比为：Al2O
3 18％，SiO
2 8％，Fe2O
3 25％，CaO 12％， Na2O 2％，TiO
2 1％，其余为不可避免杂质，将块状赤泥放入烘箱，在120℃的条件下保温24 小时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用赤泥资源化降解制药污泥的方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)将赤泥干燥处理后研磨，过200目筛；(2)将过筛后的赤泥加热活化后，真空条件下常温避光保存；(3)将制药污泥在300～500W的功率下超声3小时以上进行预处理，得到预处理料；(4)将活化赤泥、双氧水溶液混合后与预处理料在密封条件下进行水热反应，反应结束后，经重力沉降得到降解液和降解渣，降解液中富含甲酸、铁离子、铝离子，通过离子色谱法对降解溶液中的甲酸进行分离，再将分离液进行铁铝回收；降解渣用于土壤化处理。2.根据权利要求1所述利用赤泥资源化降解制药污泥的方法，其特征在于，步骤(1)中赤泥的组分及质量百分比为：Al2O
3 18～25％，SiO
2 8～14％，Fe2O
3 25～40％，CaO 12～16％，Na2O 2～8％，TiO
2 1～4％，其余为不可避免杂质。3.根据权利要求1所述利用赤泥资源化降解制药污泥的方法，其特征在于，步骤(1)中干燥处理温度为100～120℃，时间为24小时。4.根据权利要求1所述利用赤泥资源化降解制药污泥的方法，其特征在于，步骤(2)中加热活化是在氮气保护下，以3～5℃/min的升温速率升温至250～350℃，保温2～3h。5.根据权利要求1所述利用赤泥资源化降解制药污泥的方法，其特征在于，步骤(3)中制药污泥中药物的浓度为1500～6000mg/L，含水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，张宇威，郭俊江，朱恒希，宁平，王兴源，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：