一种生物质过滤净化滤料的制备方法及其使用方法与流程

文档序号:11099339阅读:697来源:国知局

本发明涉及过滤材料技术领域,具体涉及一种生物质过滤净化滤料的制备方法及其使用方法。



背景技术:

在过滤作业中,用以拦截流体内所含另类被过滤物质,并对其杂质具有留存作用的各种多孔性材料称为过滤材料。工业上常用的过滤材料有:①编织材料,由天然或合成纤维、金属丝等编织而成的滤布和滤网,是工业生产中最常用的过滤介质。此类材料价格便宜,清洗和更换方便,可截留的最小粒径为5~65μm。用聚酰胺、聚酯或聚丙烯等纤维制成的单缕滤网,质地均匀、耐腐蚀、耐疲劳,正在逐步取代其他织物滤布。但是这类材料无法吸附所过滤物质中的杂质,只是简单的阻挡作用。②多孔性固体,包括素瓷、烧结金属或玻璃,或由塑料细粉粘结而成的多孔性塑料管等。此类材料可截留的最小粒径为1~3μm,常用于处理含有少量微小颗粒的悬浮液。③堆积介质,如砂、砾石、木炭和硅藻土等颗粒状物料,或玻璃棉等非编织纤维的堆积层。一般用于处理固体含量很少的悬浮液,如城市给水和待净化的糖液等。此外,工业滤纸也可与上述过滤介质合用,以拦截悬浮液中少量微细颗粒。但是目前的过滤材料功能比较单一、制作工艺比较复杂和制作成本比较高,并且目前的过滤材料吸附能力比较差,一般都是采用阻挡的方式对过滤物质中的杂质进行过滤,所以过滤效率比较低。

专利CN103285664 A公开了一种植物过滤基材,采用了植物的茎、杆、叶,经粉碎、筛选、脱脂、洗涤、软化、清洗、膨化、干燥等工序制成,但是该专利的方法原料加工粗糙,所用的NaHCO3和H2O2产生的气体仅对植物滤材起到了一定的膨化作用,但由于缺少白化、漂洗工序,无法彻底清除纤维结构内留存的杂物。所以使用范围受到限制,不能用于食品、医药等高精度过滤行业中。同时该专利采用了C17H35COOK、十八烷基二甲氧化胺等化学药剂,使生产加工过程中产生的废液、废料会对环境造成不利因素。

本发明不仅通过白化、漂洗工序,彻底氧化、清除了生物质纤维结构中留存的各种杂物,使滤料纤维结构中的细微空间更加疏松,过滤性能更好、使用范围更广。而且通过增白工序,使滤料质感优良、更加精细。同时在加工生产过程中产生的废液、废料,经处理可制成生物有机肥的基料,变废为宝、绿色环保。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供一种更为广泛易得、成本低廉、过滤和吸附效率高、适用范围更为宽广的生物质过滤净化滤料,可广泛适用于气体、液体及食品、医用或高精细度过滤行业中。

本发明的另一个目的可使生物质过滤净化滤料的原料,绝大部分是来源于农作物秸秆废物利用,并且在生产滤料的过程中所产生的废液、废料可制成生物有机肥料,反馈农业,节能环保。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

一种生物质过滤净化滤料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

步骤1)选料、粉碎、筛选:选用生物质原料,所述生物质原料包括农作物的秸秆废弃物,将生物质原料粉碎,对粉碎物料筛选,选取6-40目原料待用;

步骤2)浸泡:将筛选后的原料置于含有化学药剂A的水溶液中浸泡2-3天,对原料进行洗涤、脱脂、去杂、清除养分,浸泡后捞出甩干,其中筛选后的原料与化学药剂A的水溶液质量比为1:8-10,化学药剂A的水溶液,包括质量分数5%-8%碱性物质和质量分数0.3%-0.5%分散剂或表面活性剂;

步骤3)清洗:将上述甩干后的原料放置清洗池中搅动清洗,反复清洗4-5次,然后捞出甩干,甩干后原料的含水率小于50%;

步骤4)白化、疏松:将最后清洗甩干后的原料加入化学药剂B进行白化、蓬松处理,其中清洗甩干后的原料与化学药剂B的质量比16-20:1,化学药剂B包括质量分数为20%的H2O2、质量分数为2%的NaSiO3、质量分数为1-2%的NaOH、质量分数为1%的椰子油6501;

步骤5)漂洗:将白化后的原料反复进行漂洗3-4次,彻底清除原料内的各种杂质物,并捞出甩干,甩干后原料的含水率小于50%;

步骤6)增白、干燥:将上述漂洗过的原料甩干后加荧光增白剂VBL或荧光增白剂R,荧光增白剂VBL或荧光增白剂R,用量为漂洗过的原料质量的0.1-02%,均匀搅拌后,进行干燥处理;

步骤7)检验、包装:对干燥后的材料进行检验,要求含水量不大于5%,检验合格后,包装入库;

步骤8)废物处理:对废液进行中和调节处理,加入酸性物质中和使PH值为6-7,然后加入废料和酵母,搅拌均匀,堆放发酵,制得生物质有机肥基料,所述酸性物质为HNO3或H3PO4

所述步骤2中的碱性物质为KOH或NH4HCO3或K2CO3的一种。

所述步骤2中分散剂或表面活性剂为:脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸单脂或三聚磷酸钠或磷酸钠的一种。

所述生物质过滤净化滤料用于过滤气体时,生物质过滤净化滤料为6-20目。

所述生物质过滤净化滤料用于在25℃时粘度大于100mPa.s的液体,生物质过滤净化滤料为8-26目。

所述生物质过滤净化滤料用于在25℃时粘度小于等于100mPa.s的液体,生物质过滤净化滤料为20-40目。

所述生物质过滤净化滤料用于食品、医用或高精度过滤时,生物质过滤净化滤料为20-40目。

本发明采用化学药剂B对原料白化、疏松处理,不仅能对生物质滤料进行膨化,还能对植物纤维结构中的杂质进行彻底清除,使滤料膨松度更好,微细空间更多,过滤性能更好,同时也使滤料脱色变白,质感优良,更加精细。本发明所采用的原料是来源于农作物秸秆的废物,整个过程中采用的化学物质易分解,且含有氮、磷、钾元素,可使生物质过滤净化滤料在加工生产过程中产生的废液、废料经处理可制成生物有机肥的基料(如表1所示),反馈农业,既节能、环保又形成了一个完整的经济循环系统,完全符合国家倡导的生态循环经济产业政策。

表1生物质滤料生产过程中废料、废液中养分的含量

具体实施方式

实施例1

一种生物质过滤净化滤料的制备方法,包括以下步骤:

步骤1)选料、粉碎、筛选:选用生物质原料,所述生物质原料包括农作物的秸秆废弃物。将生物质原料粉碎并筛选,选取6-40目作为原料,留存40目以下废料待用;

步骤2)浸泡:具体方法如下: 取100 kg水,加入5 kg KOH和0.5 kg三聚磷酸钠STPP,搅拌均匀形成第一池化学药剂A的水溶液, 将筛选后的原料置于含有化学药剂A的水溶液中浸泡2天,对原料进行洗涤、脱脂、去杂、清除养分,浸泡后捞出甩干,其中筛选后的原料与化学药剂A的水溶液质量比为1:8;

步骤3)清洗:将上述甩干后的原料放置清洗池中搅动清洗,反复清洗4次,然后捞出甩干,甩干后原料的含水率小于50%;

步骤4)白化、疏松:具体方法如下:取20kg H2O2,加入2kg的硅酸钠,2kg的氢氧化钠,1 kg椰子油6501搅拌均匀,形成化学药剂B溶液,将化学药剂B溶液喷撒在步骤3)清洗甩干后的原料上,搅拌均匀,然后密闭、加热至75℃进行白化、处理时间40分钟。其中清洗甩干后的原料与化学药剂B的质量比16:1;

步骤5)漂洗:将白化后的原料反复进行漂洗4次,彻底清除原料内的各种杂质物,并捞出甩干,甩干后原料的含水率小于50%;

步骤6)增白、干燥:将上述漂洗过的原料甩干后加荧光增白剂VBL,荧光增白剂VBL用量为步骤5)漂洗过的原料质量的0.2%,均匀搅拌后,进行干燥处理;

步骤7)检验、包装:对干燥后的材料进行检验,要求含水量不大于5%,检验合格后,包装入库;

步骤8)废物处理:对废液进行中和调节处理,加入酸性物质H3PO4中和使PH值为7,然后加入废料和酵母,搅拌均匀,堆放发酵,制得生物质有机肥基料,所述酸性物质为HNO3或。

所述生物质过滤净化滤料用于过滤气体时,生物质过滤净化滤料为6—20目。

所述生物质过滤净化滤料用于在25℃时粘度大于100mPa.s的液体,如润滑油、柴油等,生物质过滤净化滤料为8-26目。

所述生物质过滤净化滤料用于在25℃时粘度小于等于100mPa.s的液体,如水、煤油、汽油等,生物质过滤净化滤料为20-40目。

实施例2

一种生物质过滤净化滤料的制备方法,包括以下步骤:

步骤1)选料、粉碎、筛选:选用生物质原料,所述生物质原料包括农作物的秸秆废弃物。将生物质原料粉碎并筛选,选取6-40目作为原料,留存40目以下废料待用;

步骤2)浸泡:具体方法如下: 取100 kg水,加入8 kg NH4HCO3和0.3 kg脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸单脂,搅拌均匀形成第一池化学药剂A的水溶液, 将筛选后的原料置于含有化学药剂A的水溶液中浸泡3天,对原料进行洗涤、脱脂、去杂、清除养分,浸泡后捞出甩干,其中筛选后的原料与化学药剂A的水溶液质量比为1:10;

步骤3)清洗:将上述甩干后的原料放置清洗池中搅动清洗,反复清洗5次,然后捞出甩干,甩干后原料的含水率小于50%;

步骤4)白化、疏松:具体方法如下:取20kg H2O2,加入1kg的硅酸钠,2kg的氢氧化钠,1 kg椰子油6501搅拌均匀,形成化学药剂B溶液,将化学药剂B溶液喷撒在步骤3)清洗甩干后的原料上,搅拌均匀,然后密闭、加热至90℃进行白化、处理时间90分钟;其中清洗甩干后的原料与化学药剂B的质量比20:1;

步骤5)漂洗:将白化后的原料反复进行漂洗3次,彻底清除原料内的各种杂质物,并捞出甩干,甩干后原料的含水率小于50%;

步骤6)增白、干燥:将上述漂洗过的原料甩干后加荧光增白剂R,荧光增白剂R用量为步骤5)漂洗过的原料质量的0.1%,均匀搅拌后,进行干燥处理;

步骤7)检验、包装:对干燥后的材料进行检验,要求含水量不大于5%,检验合格后,包装入库;

步骤8)废物处理:对废液进行中和调节处理,加入酸性物质HNO3中和使PH值为6,然后加入废料和酵母,搅拌均匀,堆放发酵,制得生物质有机肥基料。

所述生物质过滤净化滤料用于过滤气体时,生物质过滤净化滤料为6—20目。

所述生物质过滤净化滤料用于在25℃时粘度大于100mPa.s的液体,如润滑油、柴油等,生物质过滤净化滤料为8-26目。

所述生物质过滤净化滤料用于在25℃时粘度小于等于100mPa.s的液体,如水、煤油、汽油等,生物质过滤净化滤料为20-40目。

实施例3

一种生物质过滤净化滤料的制备方法,包括以下步骤:

步骤1)选料、粉碎、筛选:选用生物质原料,所述生物质原料包括农作物的秸秆废弃物。将生物质原料粉碎并筛选,选取6-40目作为原料,留存40目以下废料待用;

步骤2)浸泡:具体方法如下: 取100 kg水,加入5 kg K2CO3和0.5 kg磷酸钠Na3PO3.12H2O,搅拌均匀形成第一池化学药剂A的水溶液, 将筛选后的原料置于含有化学药剂A的水溶液中浸泡3天,对原料进行洗涤、脱脂、去杂、清除养分,浸泡后捞出甩干,其中筛选后的原料与化学药剂A的水溶液质量比为1:10;

步骤3)清洗:将上述甩干后的原料放置清洗池中搅动清洗,反复清洗5次,然后捞出甩干,甩干后含水率小于50%;

步骤4)白化、疏松:具体方法如下:取20kg H2O2,加入1kg的硅酸钠,2kg的氢氧化钠,1 kg椰子油6501搅拌均匀,形成化学药剂B溶液,将化学药剂B溶液喷撒在步骤3)清洗甩干后的原料上,搅拌均匀,然后密闭、加热至90℃进行白化、处理时间90分钟;其中清洗甩干后的原料与化学药剂B的质量比20:1;

步骤5)漂洗:将白化后的原料反复进行漂洗3次,彻底清除原料内的各种杂质物,并捞出甩干,甩干后原料的含水率小于50%;

步骤6)增白、干燥:将上述漂洗过的原料甩干后加荧光增白剂R,荧光增白剂R用量为步骤5)漂洗过的原料质量的0.1%,均匀搅拌后,进行干燥处理;

步骤7)检验、包装:对干燥后的材料进行检验,要求含水量不大于5%,检验合格后,包装入库;

步骤8)废物处理:对废液进行中和调节处理,加入酸性物质HNO3中和使PH值为6,然后加入废料和酵母,搅拌均匀,堆放发酵,制得生物质有机肥基料。

所述生物质过滤净化滤料用于过滤气体时,生物质过滤净化滤料为6—20目。

所述生物质过滤净化滤料用于在25℃时粘度大于100mPa.s的液体,如润滑油、柴油等,生物质过滤净化滤料为8-26目。

所述生物质过滤净化滤料用于在25℃时粘度小于等于100mPa.s的液体,如水、煤油、汽油等,生物质过滤净化滤料为20-40目。

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