一种资源化处理草甘膦母液的方法与流程

文档序号:13743851阅读:147来源:国知局
技术领域本发明公开了一种资源化处理草甘膦母液的方法,属于废液处理技术领域。

背景技术:
草甘膦(N-(膦酰基甲基)甘氨酸)是一种高效、低毒、广谱、安全的除草剂,它具有良好的内吸、传导性能,对多年生的深根恶性杂草的防治非常有效,在农、林、牧、园艺等方面应用非常广泛,为目前世界上销售额最大的农药品种。近年来,由于抗草甘膦的转基因农作物以及能源紧张导致生物燃料作物的的大规模推广,为草甘膦的生产及推广应用提供了新的机遇。草甘膦的制备方法很多,一般通过甘氨酸法或双甘膦氧化法制得。国内通常采用甘氨酸法制备草甘膦,即以亚磷酸二烷基酯法制备草甘膦,该方法具有原料成本低、原粉收率高、产品纯度高等优点,但现有技术存在着很多问题,比如能耗较高,对设备要求高,随着生产规模的扩大,草甘膦废水量也随之增加,给环保带来很大压力。甘氨酸法制备草甘膦时会产生大量的含Cl-酸性母液,母液中含有大量合成时用的催化剂三乙胺,国内甘氨酸法草甘膦生产厂家在处理此种母液回收催化剂三乙胺时,通常采用加液碱中和工艺:即将30%氢氧化钠溶液加入母液中,调节pH值10~12,静置分层,上层三乙胺回收重复使用于草甘膦合成,下层母液精馏分出少量三乙胺,剩余部分经浓缩,去除部分氯化钠,浓缩母液中氯化钠浓度饱和,草甘膦含量约为2%~2.5%,用于配制10%草甘膦钠盐水剂。该工艺存在处理后母液总量增大(每吨草甘膦产生约6吨母液),这样废水排放量就大,给环保带来很大压力,而且母液CODcr(化学需氧量)高达50000mg/L以上,母液里所含的草甘膦对污水处理所用的厌氧菌有抑制作用,不宜直接进行生化处理,此外,母液浓缩还消耗大量的能量。由于母液含有大量的有机膦等污染物,直接排入环境将带来严重的环境问题。在2010年以前,国内企业基本上是采用将草甘膦母液配制成10%草甘膦水剂的方法进行处理。但由于母液中的所有杂质全部进入到制剂产品中,对土壤环境和食品安全都造成长期的潜在的负面影响,因此,2009年2月,农业部发出公告,10%的草甘膦水剂被禁止生产。这样,寻找一种更环保更节能的处理母液的方法是目前急需解决的问题。

技术实现要素:
本发明主要解决的技术问题:针对目前国内企业在处理草甘膦母液时,通常将其配制成10%草甘膦水剂,但是由于母液中的所有杂质全部进入制剂产品中,对土壤环境和食品安全都造成了长期潜在负面影响的现状,提供了一种对电石废渣进行处理,去除其中的杂质,通过盐酸进行加热搅拌,获得其中钙等物质,然后在海藻酸钠的作用下,辅以超声振荡,与草甘膦母液中磷酸类物质进行反应,制得亚磷酸盐,随后使用浮萍在其中培养,吸收其中磷类物质,及分解有害物,最后将浮萍资源化,从而得到资源化处理草甘膦母液的方法。该方法操作简便,将草甘膦母液配制成草甘膦水剂时无任何杂质存在,对于土壤环境和食品安全没有任何危害,且最终使得母液CODcr总量得到显著的下降,可直接进行生化处理。为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:(1)取800~900g电石废渣放入容器中,向其中加入蒸馏水浸泡废渣,搅拌3min后进行过滤,使用蒸馏水冲洗过滤后的废渣3~5次,然后将废渣放入300℃的马弗炉中保温30~40min,随后将其取出放入粉碎机中粉碎,过筛80目标准筛,得预处理电石废渣颗粒;(2)将上述所得的废渣颗粒与质量分数为25%的盐酸溶液,按料液比1:3,在容器中进行混合,随后对容器进行加热至60~70℃,保温20~25min,待保温结束后,停止加热,同时向其中加入废渣颗粒质量25%的海藻酸钠,使用搅拌器以转速270~350r/min,搅拌直至容器内的混合物的温度降至室温,再进行过滤,收集滤液;(3)按体积比2:1,将上述所得的过滤液与草甘膦母液在容器中进行混合,随后将容器移至频率为25~28KHz的超声振荡器中,超声振荡处理10~15min,再将容器移至水浴锅中升温至50~55℃,静置直至无沉淀产生,然后过滤,收集过滤液及过滤物,将所得的过滤物放入90℃烘箱中烘干,得亚磷酸盐;(4)将上述所收集的过滤液放入培养箱中,向其中加入浮萍母株,加入量为每升过滤液,加入20~30棵浮萍母株,保持培养箱的温度为25~30℃,培养20~25天,然后将其取出,按质量比1:2:2:1,将其与麦麸、甘蔗渣及稻糠,进行混合,再将混合物进行堆肥得磷肥,检测培养箱中的剩余液体,进行排放,即可实现资源化处理草甘膦母液。本发明检测得制得的亚磷酸盐中亚磷酸钙含量达到98%以上,培养箱中的剩余液体的CODcr为1000~2000mg/L,资源化中制得的磷肥含磷量为18~20%,可溶于水,为水溶性磷肥。本发明的有益效果是:(1)本发明所述方法工艺简单,操作安全可靠,将草甘膦母液配制成草甘膦水剂时无任何杂质存在,具有明显的经济效益和社会效益;(2)本发明最终使得母液CODcr从50000~55000mg/L降低到了1000~2000mg/L,降低了96%以上,且可直接进行生化处理,减轻了生化处理的压力。具体实施方式首先取800~900g电石废渣放入容器中,向其中加入蒸馏水浸泡废渣,搅拌3min后进行过滤,使用蒸馏水冲洗过滤后的废渣3~5次,然后将废渣放入300℃的马弗炉中保温30~40min,随后将其取出放入粉碎机中粉碎,过筛80目标准筛,得预处理电石废渣颗粒;然后将上述所得的废渣颗粒与质量分数为25%的盐酸溶液,按料液比1:3,在容器中进行混合,随后对容器进行加热至60~70℃,保温20~25min,待保温结束后,停止加热,同时向其中加入废渣颗粒质量25%的海藻酸钠,使用搅拌器以转速270~350r/min,搅拌直至容器内的混合物的温度降至室温,再进行过滤,收集滤液;接下来按体积比2:1,将上述所得的过滤液与草甘膦母液在容器中进行混合,随后将容器移至频率为25~28KHz的超声振荡器中,超声振荡处理10~15min,再将容器移至水浴锅中升温至50~55℃,静置直至无沉淀产生,然后过滤,收集过滤液及过滤物,将所得的过滤物放入90℃烘箱中烘干,得亚磷酸盐;最后将上述所收集的过滤液放入培养箱中,向其中加入浮萍母株,加入量为每升过滤液,加入20~30棵浮萍母株,保持培养箱的温度为25~30℃,培养20~25天,然后将其取出,按质量比1:2:2:1,将其与麦麸、甘蔗渣及稻糠,进行混合,再将混合物进行堆肥得磷肥,检测培养箱中的剩余液体,进行排放,即可实现资源化处理草甘膦母液。实例1首先取800g电石废渣放入容器中,向其中加入蒸馏水浸泡废渣,搅拌3min后进行过滤,使用蒸馏水冲洗过滤后的废渣3次,然后将废渣放入300℃的马弗炉中保温30min,随后将其取出放入粉碎机中粉碎,过筛80目标准筛,得预处理电石废渣颗粒;然后将上述所得的废渣颗粒与质量分数为25%的盐酸溶液,按料液比1:3,在容器中进行混合,随后对容器进行加热至60℃,保温20min,待保温结束后,停止加热,同时向其中加入废渣颗粒质量25%的海藻酸钠,使用搅拌器以转速270r/min,搅拌直至容器内的混合物的温度降至室温,再进行过滤,收集滤液;接下来按体积比2:1,将上述所得的过滤液与草甘膦母液在容器中进行混合,随后将容器移至频率为25KHz的超声振荡器中,超声振荡处理10min,再将容器移至水浴锅中升温至50℃,静置直至无沉淀产生,然后过滤,收集过滤液及过滤物,将所得的过滤物放入90℃烘箱中烘干,得亚磷酸盐;最后将上述所收集的过滤液放入培养箱中,向其中加入浮萍母株,加入量为每升过滤液,加入20棵浮萍母株,保持培养箱的温度为25℃,培养20天,然后将其取出,按质量比1:2:2:1,将其与麦麸、甘蔗渣及稻糠,进行混合,再将混合物进行堆肥得磷肥,检测培养箱中的剩余液体,进行排放,即可实现资源化处理草甘膦母液。本实例方法独特新颖,操作安全可靠,不仅将草甘膦母液配制成草甘膦水剂时无任何杂质存在,具有明显的经济效益和社会效益,而且最终使得母液CODcr从50000mg/L降低到了1000mg/L,降低了98%,且可直接进行生化处理,减轻了生化处理的压力。实例2首先取850g电石废渣放入容器中,向其中加入蒸馏水浸泡废渣,搅拌3min后进行过滤,使用蒸馏水冲洗过滤后的废渣4次,然后将废渣放入300℃的马弗炉中保温35min,随后将其取出放入粉碎机中粉碎,过筛80目标准筛,得预处理电石废渣颗粒;然后将上述所得的废渣颗粒与质量分数为25%的盐酸溶液,按料液比1:3,在容器中进行混合,随后对容器进行加热至65℃,保温23min,待保温结束后,停止加热,同时向其中加入废渣颗粒质量25%的海藻酸钠,使用搅拌器以转速320r/min,搅拌直至容器内的混合物的温度降至室温,再进行过滤,收集滤液;接下来按体积比2:1,将上述所得的过滤液与草甘膦母液在容器中进行混合,随后将容器移至频率为27KHz的超声振荡器中,超声振荡处理13min,再将容器移至水浴锅中升温至53℃,静置直至无沉淀产生,然后过滤,收集过滤液及过滤物,将所得的过滤物放入90℃烘箱中烘干,得亚磷酸盐;最后将上述所收集的过滤液放入培养箱中,向其中加入浮萍母株,加入量为每升过滤液,加入25棵浮萍母株,保持培养箱的温度为28℃,培养23天,然后将其取出,按质量比1:2:2:1,将其与麦麸、甘蔗渣及稻糠,进行混合,再将混合物进行堆肥得磷肥,检测培养箱中的剩余液体,进行排放,即可实现资源化处理草甘膦母液。本实例方法独特新颖,操作安全可靠,不仅将草甘膦母液配制成草甘膦水剂时无任何杂质存在,具有明显的经济效益和社会效益,而且最终使得母液CODcr从53000mg/L降低到了1500mg/L,降低了97%,且可直接进行生化处理,减轻了生化处理的压力。实例3首先取900g电石废渣放入容器中,向其中加入蒸馏水浸泡废渣,搅拌3min后进行过滤,使用蒸馏水冲洗过滤后的废渣5次,然后将废渣放入300℃的马弗炉中保温40min,随后将其取出放入粉碎机中粉碎,过筛80目标准筛,得预处理电石废渣颗粒;然后将上述所得的废渣颗粒与质量分数为25%的盐酸溶液,按料液比1:3,在容器中进行混合,随后对容器进行加热至70℃,保温25min,待保温结束后,停止加热,同时向其中加入废渣颗粒质量25%的海藻酸钠,使用搅拌器以转速350r/min,搅拌直至容器内的混合物的温度降至室温,再进行过滤,收集滤液;接下来按体积比2:1,将上述所得的过滤液与草甘膦母液在容器中进行混合,随后将容器移至频率为28KHz的超声振荡器中,超声振荡处理15min,再将容器移至水浴锅中升温至55℃,静置直至无沉淀产生,然后过滤,收集过滤液及过滤物,将所得的过滤物放入90℃烘箱中烘干,得亚磷酸盐;最后将上述所收集的过滤液放入培养箱中,向其中加入浮萍母株,加入量为每升过滤液,加入30棵浮萍母株,保持培养箱的温度为30℃,培养25天,然后将其取出,按质量比1:2:2:1,将其与麦麸、甘蔗渣及稻糠,进行混合,再将混合物进行堆肥得磷肥,检测培养箱中的剩余液体,进行排放,即可实现资源化处理草甘膦母液。本实例方法独特新颖,操作安全可靠,不仅将草甘膦母液配制成草甘膦水剂时无任何杂质存在,具有明显的经济效益和社会效益,而且最终使得母液CODcr从55000mg/L降低到了2000mg/L,降低了96.4%,且可直接进行生化处理,减轻了生化处理的压力。
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