一種魚鱗粉及其在重金屬土壤修復(fù)中的應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明提供一種魚鱗粉，所述魚鱗粉由魚鱗經(jīng)模擬酸雨浸泡及高低溫交替處理所得，粉碎徹底，具有較大的比表面積，對(duì)重金屬具有高吸附容量。本發(fā)明還提供一種利用魚鱗粉和茶梗粉修復(fù)重金屬土壤的方法，所述利用魚鱗粉和茶梗粉修復(fù)重金屬土壤的方法對(duì)銅、砷、汞、鎘、鉻、鎳和鋅的吸附率均達(dá)到91.2％以上，能夠高效、徹底的吸附土壤中的重金屬，同時(shí)抑制吸附過程中微生物的滋生，工藝簡(jiǎn)單；并且成本低，充分利用了廉價(jià)易得的廢棄?mèng)~鱗和丟棄茶梗，減少環(huán)境污染。
【專利說明】
一種魚鱗粉及其在重金屬土壤修復(fù)中的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于水產(chǎn)品加工廢棄物處理領(lǐng)域，具體涉及一種魚鱗粉及其在重金屬土壤 修復(fù)中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是水產(chǎn)大國(guó)，擁有豐富的水域資源，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和先進(jìn)生產(chǎn)工藝的發(fā) 展，我國(guó)水產(chǎn)品加工業(yè)逐漸發(fā)展成為一個(gè)包括罐頭、魚粉、魚油、冷凍品、魚糜制品、干制品 和保健品等在內(nèi)的加工體系。但長(zhǎng)期以來，由于精深加工能力不足和綜合利用水平有限，水 產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生的大量副產(chǎn)廢棄物，除極少部分用于低值飼料、肥料開發(fā)外，絕大部分 被直接丟棄，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。提高水產(chǎn)品副產(chǎn)物綜合利用技術(shù)水平是當(dāng) 前水產(chǎn)品加工業(yè)發(fā)展亟待解決的問題。魚鱗是水產(chǎn)加工的主要下腳料之一，約占魚體總重 量30 %~50 %。魚鱗富含膠原蛋白和羥基磷灰石，也含少量卵磷脂、脂肪、色素等有機(jī)物。每 年水產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生的魚鱗高達(dá)50多萬(wàn)t，但其中約30萬(wàn)t被當(dāng)作垃圾扔掉，浪費(fèi)資源 的同時(shí)污染了環(huán)境。
[0003] 土壤是地球生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著我國(guó)工 業(yè)和城市化的不斷發(fā)展，礦產(chǎn)資源開采、工業(yè)和生活廢水排放、化學(xué)產(chǎn)品、農(nóng)藥及化肥的廣 泛使用、污水灌溉、汽車廢氣排放等造成的土壤重金屬污染問題也日益嚴(yán)重。重金屬污染的 土壤不僅組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生巨大變化，而且還會(huì)抑制用其栽種的作物根系生長(zhǎng)和光合 作用，致使作物減產(chǎn)甚至絕收。更為嚴(yán)重的是重金屬污染物不能被化學(xué)或生物降解，易通過 食物鏈途徑在植物，動(dòng)物和人體內(nèi)積累，毒性大，對(duì)生態(tài)環(huán)境、食品安全和人體健康構(gòu)成嚴(yán) 重威脅。目前，土壤重金屬修復(fù)的辦法主要依靠物理修復(fù)、化學(xué)固定修復(fù)、植物修復(fù)以及微 生物修復(fù)，但是物理修復(fù)難以規(guī)模化，同時(shí)會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)、導(dǎo)致生物活性、土壤肥力下降。 化學(xué)修復(fù)成本低、見效快，是較為成熟的修復(fù)技術(shù)，但容易形成"二次污染"。植物修復(fù)和微 生物修復(fù)是綠色環(huán)保的治理方法，只是目前大多還處于試驗(yàn)階段，技術(shù)不夠成熟。
[0004] 茶梗，特指從成品茶中揀下的葉梗。我國(guó)是茶葉經(jīng)濟(jì)大國(guó)，因茶梗會(huì)影響茶葉的品 質(zhì)，所以在制茶過程大量茶末、茶梗等副產(chǎn)品作為夾雜物排揀處理，平均每年挑出的茶梗約 占茶葉毛重的20%，僅福建安溪一帶每年產(chǎn)的茶梗、茶末就達(dá)5萬(wàn)t，但是大部分茶梗被當(dāng)作 廢棄物丟棄，造成極大的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中水產(chǎn)品加工下腳料魚鱗被大量丟棄，浪費(fèi)資源的 同時(shí)還污染了環(huán)境而提供一種魚骨粉并將其應(yīng)用于重金屬土壤修復(fù)中，不僅充分利用了廢 棄的魚鱗同時(shí)解決了重金屬土壤修復(fù)成本高、易形成"二次污染"、技術(shù)不成熟等缺點(diǎn)。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：
[0007] 本發(fā)明提供一種魚鱗粉，所述魚鱗粉的制備方法包括以下步驟：
[0008] (1)以1: 3-6的料液比往魚鱗中添加模擬酸雨，室溫下進(jìn)行預(yù)處理，3d后離心去上 清，烘干；
[0009] (2)將步驟（1)中烘干的魚鱗于-4--10 °C下冷凍30min，然后迅速置于300 °C的高溫 下直至其升至500-780°C，保溫1.5h，降至室溫后將其粉碎；
[0010] (3)將步驟(2)中所得魚鱗粉于5-10°C放置45min，然后迅速置于300°C的高溫下直 至其升至650-780°C保溫2h，降至室溫后將其粉碎過250-300目篩。
[0011]進(jìn)一步的，上述魚鱗粉中所述魚鱗粉的制備方法中步驟（1)的魚鱗為淡水魚魚鱗 或海魚魚鱗。
[0012] 本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案為提供上述魚鱗粉在重金屬土壤修復(fù)中的應(yīng)用。
[0013] 本發(fā)明的又一個(gè)技術(shù)方案為提供一種利用魚鱗粉和茶梗粉修復(fù)重金屬土壤的方 法，所述利用魚鱗粉和茶梗粉修復(fù)重金屬土壤的方法包括以下步驟：
[0014] (1)按1:2-4.5的料液比往重金屬土壤中添加模擬酸雨，攪拌均勻后室溫浸泡3-5d，離心去上清，洗滌沉淀重金屬土壤至中性并烘干過9-12目篩；
[0015] ⑵以1:1:4-7的比例混合茶梗粉、魚鱗粉、重金屬土壤，攪拌均勾后于50-75°C靜 置ld，重復(fù)3次。
[0016]進(jìn)一步地，上述利用魚鱗粉和茶梗粉修復(fù)重金屬土壤的方法中步驟(2)的茶梗粉 為綠茶茶梗粉、紅茶茶梗粉或?yàn)觚埐璨韫７邸?br>[0017]進(jìn)一步地，上述利用魚鱗粉和茶梗粉修復(fù)重金屬土壤的方法中步驟(2)的茶梗粉 的粒度為60-100目。
[0018]魚鱗經(jīng)高低溫交替處理能夠粉碎得更為徹底，具有較大的比表面積，從而對(duì)重金 屬具有更高的吸附容量。采用酸雨對(duì)重金屬土壤進(jìn)行浸泡，促進(jìn)土壤中重金屬的溶出釋放， 使后續(xù)吸附更為徹底。茶梗中含有大量的木質(zhì)素和纖維素，其中的羧基、羥基、巰基、醛基、 含氮、含磷和含硫等表面官能團(tuán)能在吸附劑表面形成螯合物或絡(luò)合物，在協(xié)助吸附重金屬 離子的同時(shí)茶梗中含有的茶多酚具有的抑菌殺菌作用，還能防止吸附過程中微生物滋生對(duì) 吸附的影響。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0020] 1.成本低，充分利用了廉價(jià)易得的廢棄?mèng)~鱗和丟棄茶梗，工藝簡(jiǎn)單；
[0021] 2.能夠高效、徹底的吸附土壤中的重金屬離子；
[0022]【具體實(shí)施方式】(儀器）
[0023] 為使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì) 本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0024] 下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說明，均為常規(guī)方法。
[0025] 下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] (1)以1: 3的料液比往淡水魚魚鱗中添加模擬酸雨，室溫下進(jìn)行預(yù)處理，3d后離心 去上清，烘干；
[0028] (2)將步驟（1)中烘干的淡水魚魚鱗于-4°C下冷凍30min，然后迅速置于300°C的高 溫下直至其升至500°C，保溫1.5h，降至室溫后將其粉碎；
[0029] (3)將步驟(2)中所得淡水魚魚鱗粉于5°C放置45min，然后迅速置于300°C的高溫 下直至其升至650°C保溫2h，降至室溫后將其粉碎過250目篩。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] (1)以1:4.5的料液比往海魚魚鱗中添加模擬酸雨，室溫下進(jìn)行預(yù)處理，3d后離心 去上清，烘干；
[0032] (2)將步驟（1)中烘干的海魚魚鱗于-7°C下冷凍30min，然后迅速置于300°C的高溫 下直至其升至640°C，保溫1.5h，降至室溫后將其粉碎；
[0033] (3)將步驟(2)中所得海魚魚鱗粉于7.5°C放置45min，然后迅速置于300°C的高溫 下直至其升至715°C保溫2h，降至室溫后將其粉碎過275目篩。
[0034] 實(shí)施例3
[0035] (1)以1:6的料液比往海魚魚鱗中添加模擬酸雨，室溫下進(jìn)行預(yù)處理，3d后離心去 上清，烘干；
[0036] (2)將步驟（1)中烘干的海魚魚鱗于-10°C下冷凍30min，然后迅速置于300°C的高 溫下直至其升至780°C，保溫1.5h，降至室溫后將其粉碎；
[0037] (3)將步驟(2)中所得魚鱗粉于10°C放置45min，然后迅速置于300°C的高溫下直至 其升至780°C保溫2h，降至室溫后將其粉碎過300目篩。
[0038] 實(shí)施例4
[0039] (1)按1:2的料液比往重金屬土壤中添加模擬酸雨，攪拌均勻后室溫浸泡3-5d，離 心去上清，洗滌沉淀重金屬土壤至中性并烘干過9目篩；
[0040] (2)以1:1:4-7的比例混合60目的綠茶梗粉、實(shí)施1所得魚鱗粉、重金屬土壤，攪拌 均勻后于50°C靜置ld，重復(fù)3次，檢測(cè)土壤中重金屬含量，結(jié)果見表1。
[0041 ] 實(shí)施例5
[0042] (1)按1: 3.3的料液比往重金屬土壤中添加模擬酸雨，攪拌均勻后室溫浸泡4d，離 心去上清，洗滌沉淀重金屬土壤至中性并烘干過10.5目篩；
[0043] (2)以1:1:5.5的比例混合80目的紅茶茶梗粉、實(shí)施例2所得魚鱗粉、重金屬土壤， 攪拌均勻后于62.5°C靜置ld，重復(fù)3次，檢測(cè)土壤中重金屬含量，結(jié)果見表1。
[0044] 實(shí)施例6
[0045] (1)按1:4.5的料液比往重金屬土壤中添加模擬酸雨，攪拌均勻后室溫浸泡5d，離 心去上清，洗滌沉淀重金屬土壤至中性并烘干過12目篩；
[0046] (2)以1:1:7的比例混合茶梗粉、魚鱗粉、重金屬土壤，攪拌均勻后于75 °C靜置1 d， 重復(fù)3次，檢測(cè)土壤中重金屬含量，結(jié)果見表1。
[0047]表1修復(fù)前后土壤中重金屬離子的含量
[0049]從表1可知，本發(fā)明提供的利用魚骨粉和茶梗粉修復(fù)重金屬土壤的方法對(duì)重金屬 離子銅、砷、汞、鎘、鉻、鎳和鋅都取得大于91. 2 %的移除率，而且對(duì)鎳的移除率高達(dá) 95.68%，表明本發(fā)明提供的利用魚骨粉和茶梗粉修復(fù)重金屬土壤的方法能夠高效的吸附 土壤中的重金屬離子。
[0050]顯然，上述6個(gè)實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。基于本發(fā) 明的啟示，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施方 式，都屬于本方面所保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種魚鱗粉，其特征在于，所述魚鱗粉的制備方法包括以下步驟： (1) 以1:3-6的料液比往魚鱗中添加模擬酸雨，室溫下進(jìn)行預(yù)處理，3d后離心去上清，烘 干； (2) 將步驟（1)中烘干的魚鱗于-4-10°C下冷凍30min，然后迅速置于300°C的高溫下直 至其升至500-78(TC，保溫1.5h，降至室溫后將其粉碎； (3) 將步驟(2)中所得魚鱗粉于5-10°C放置45min，然后迅速置于300°C的高溫下直至其 升至650-780°C保溫2h，降至室溫后將其粉碎過250-300目篩。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述魚鱗粉，其特征在于，所述魚鱗粉的制備方法中步驟（1)的魚鱗 為淡水魚魚鱗或海魚魚鱗。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述魚鱗粉在重金屬土壤修復(fù)中的應(yīng)用。4. 一種利用魚鱗粉和茶梗粉修復(fù)重金屬土壤的方法，其特征在于，所述利用魚鱗粉和 茶梗粉修復(fù)重金屬土壤的方法包括以下步驟： (1) 按1: 2-4.5的料液比往重金屬土壤中添加模擬酸雨，攪拌均勻后室溫浸泡3-5d，離 心去上清，洗滌沉淀重金屬土壤至中性并烘干過9-12目篩； (2) 以1:1:4-7的比例混合茶梗粉、魚鱗粉、重金屬土壤，攪拌均勻后于50-75Γ靜置ld， 重復(fù)3次。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述利用魚鱗粉和茶梗粉修復(fù)重金屬土壤的方法，其特征在于，所述 步驟(2)中茶梗粉為綠茶茶梗粉、紅茶茶梗粉或?yàn)觚埐璨韫７邸?. 根據(jù)權(quán)利要求5所述利用魚鱗粉和茶梗粉修復(fù)重金屬土壤的方法，其特征在于，所述 步驟(2)中茶梗粉的粒度為60-100目。
【文檔編號(hào)】C09K17/40GK106000595SQ201610339222
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】楊廣群, 曹麗萍
【申請(qǐng)人】佛山市聚成生化技術(shù)研發(fā)有限公司