[发明专利]具有去除农药吡蚜酮作用的啤酒糟生物质炭及其制备方法与应用

说明书

技术领域

 本发明涉及一种生物质炭，具体涉及一种具有去除农药吡蚜酮作用的啤酒糟生物质炭及其制备方法与应用。

背景技术    

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技我国是农药生产和使用的大国之一，每年使用的农药量高达50-60万吨，其种类包括除草剂、杀虫剂和杀菌剂等农用化学品，农药的利用效率很低，其中约80%的农药直接进入环境。据统计，我国被农药污染的土壤面积为1600~2000万公顷，经济损失10多亿元。由于长期大量和不合理的使用，农药在发挥其保障作物产量巨大功效的同时，也对环境造成了污染，严重影响食品安全和人们的身体健康。鉴于农药残留的持久性、农药使用的普遍性和农药污染的严重性，农药污染修复成为必须解决的重大问题。在农药污染治理方面，有物理化学方法，虽然具有较高的去除效率，但其成本较高，对环境干扰较大，生物方法修复成本较低，但是时间较长，效率偏低。

随着啤酒工业迅速发展，啤酒糟作为啤酒生产的主要副产物其产量也在增加。截至 2011 年，我国的啤酒年产量已达到 4960 万千升，啤酒湿糟年产量达到 1200 万吨以上。目前，工厂主要是将湿糟作为粗饲料直接低价出售，由于含水量高 ，难以存储，极易变霉，用量有限，在没有家养牲畜的地区，这种方法也并不适用，且经济效益低，更多的废渣尚待处理，甚至有些啤酒厂将过剩的啤酒糟以废弃物形式直接排放掉，这不仅对生态环境造成了污染，也极大地资源浪费。

因此，很有必要在现有技术的基础之上，充分利用啤酒工业废弃物，变废为宝，开发一种具有去除农药残留，对环境保护具有重要作用的新型生物质炭。

发明内容

技术问题：充分利用啤酒工业废弃物，变废为宝，提供一种能有效去除农药残留，尤其是能有效去除吡蚜酮的啤酒糟生物质炭，本发明另一个目的是提供啤酒糟生物质炭的制备方法。

技术方案：为实现以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种具有去除农药吡蚜酮作用的啤酒糟生物质炭，它通过以下方法制备得到：

将湿啤酒糟置于真空干燥箱中干燥，优选110°C的条件下恒温干燥至啤酒糟质量不再发生变化，然后研磨得干啤酒糟样品，然后在氮气的保护下，在300°C至500°C条件下恒温炭化3至5小时，过筛，得到啤酒糟生物质炭。

作为优选方案，以上具有去除农药吡蚜酮作用的啤酒糟生物质炭，所述的炭化温度为400°C，炭化时间为4小时，过筛的粒径为100目至200目。

本发明提供的具有去除农药吡蚜酮作用的啤酒糟生物质炭的制备方法，其包括如下步骤：

将湿啤酒糟置于真空干燥箱中干燥，研磨，然后在氮气的保护下，在300°C至500°C条件下恒温炭化3至5小时，过筛，得到啤酒糟生物质炭。

作为优选方案，以上所述的具有去除农药吡蚜酮作用的啤酒糟生物质炭的制备方法，所述的炭化温度为400°C，炭化时间为4小时，过筛的粒径为100目至200目。

本发明提供的具有去除农药吡蚜酮作用的啤酒糟生物质炭在制备去除农药吡蚜酮制剂中的应用。

作为优选方案，以上所述的具有去除农药吡蚜酮作用的啤酒糟生物质炭在制备去除农药吡蚜酮制剂中的应用，处理时啤酒糟生物质炭的用量为16~20g/L，处理时调节溶液的pH值为2至4，处理时温度为25至45°C。

作为更优选方案，以上所述的具有去除农药吡蚜酮作用的啤酒糟生物质炭在制备去除农药吡蚜酮制剂中的应用，处理时啤酒糟生物质炭的用量为20g/L，处理时调节溶液的pH值为3，处理时间为4小时。

 

吸附条件的筛选试验：

（1）啤酒糟生物质炭的炭化温度的筛选

将湿啤酒糟置于真空干燥箱中干燥，在110°C的条件下恒温干燥至啤酒糟质量不再发生变化，然后研磨得干啤酒糟样品，然后在氮气的保护下，分别在300°C、400°C、500°C、600°C、700°C的条件下恒温炭化3至5小时，过筛，得到300°C、400°C、500°C、600°C、700°C炭化的啤酒糟生物质炭样品。

分别称取在300°C、400°C、500°C、600°C、700°C温度下炭化的啤酒糟生物质炭样品各0.1g，分别添加到10 mg/L的吡蚜酮50mL中，调节溶液pH为3，在水温为25°C恒温震荡器中，震荡处理2h，离心过滤，用分光光度计（北京普析，T6新世纪）测上清液中吡蚜酮浓度，试验结果表明，啤酒糟炭化温度为300至500°C时，尤其是400°C时，吡蚜酮去除效率最高，因此，本发明选择的最优炭化温度为400°C。如图1所示。