專利名稱：一種去除稻田排水中農(nóng)藥的吸附劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于資源環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種農(nóng)村有機(jī)廢棄物資源化去除稻田排水中常見農(nóng)藥的吸附劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
近年來，由于農(nóng)村環(huán)境的不斷惡化，使得農(nóng)村飲用水源地面臨嚴(yán)峻的威脅。特別是農(nóng)田施用農(nóng)藥會(huì)造成農(nóng)田及周邊環(huán)境的殘留污染。在防治農(nóng)作物病蟲害的過程中，噴施的農(nóng)藥平均只有259^50%沉積在作物上，大部分進(jìn)入了農(nóng)田土壤及水體，并通過排水、徑流、滲透及淋溶等方式轉(zhuǎn)移到農(nóng)田周邊的地下水及溝渠河流，對(duì)水體造成污染。毒死蜱和噻嗪酮近年來推廣的譜廣殺蟲劑，施用于水稻等多種作物，對(duì)水稻田褐飛虱、葉蟬、介殼蟲、二化螟和稻縱卷葉螟等害蟲有較好的防治效果。是目前國內(nèi)防治水稻害蟲的主要品種之一，在 我國水稻田中使用普遍。這些農(nóng)藥成分水中降速度慢，隨稻田排水?dāng)y帶極易進(jìn)入周邊水體，甚至對(duì)水源地產(chǎn)生直接危害。目前農(nóng)村在水源地保護(hù)等方面關(guān)注程度較低，多對(duì)常規(guī)的污染物(如SS、C0D、氮、磷等)通過生態(tài)凈化有一定效果，但是針對(duì)低濃度農(nóng)藥成分，處理效果不佳。一些應(yīng)用于污水處理和飲用水凈化的深度工藝方法，如采用化學(xué)工藝的方法(專利號(hào)200710113164. 5 ；200720029122. 9)和篩選菌株的方法(專利號(hào) 200510022544. 9 ；200710030304. 2 ；201010547955. 0 ;201110236947. 9)去除農(nóng)藥成分，這些方法還難以適用于農(nóng)村水源地污染物來源復(fù)雜，途徑廣泛，不易集中收集的特點(diǎn)。因此，針對(duì)農(nóng)村稻田排水中農(nóng)藥成分處理手段少、處理成本高、難以推廣應(yīng)用等諸多難題，如何需找一種盡量利用農(nóng)村廢棄物資源、因地制宜的使用、低成本、去除率高、易于操作的稻田排水常見農(nóng)藥去除方法，成為技術(shù)發(fā)明的關(guān)鍵因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高效去除稻田排水中農(nóng)藥的吸附劑。本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供上述吸附劑的應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下—種去除稻田排水中農(nóng)藥的吸附劑，它是將農(nóng)村有機(jī)廢棄物組合配料通過超臨界反應(yīng)制備得到的生物碳質(zhì)吸附劑；其中，所述的農(nóng)村有機(jī)廢棄物組合配料包括如下重量份數(shù)的組分小麥秸桿45 65份；樹枝10 20份；蘆葦桿8 15份；花生殼8 15份；其中，所述的超臨界反應(yīng)條件為溫度280 350° C，壓力2. 4 9. OMPa，反應(yīng)時(shí)間 20 35min。其中，所述的小麥稻桿、樹枝、蘆華桿、花生殼,其含水率分別為1 35% ;所述的樹枝的長度為3 5cm。其中，所述的農(nóng)村有機(jī)廢棄物組合配料還添加水稻草秸桿、玉米秸桿、豆秸、谷草和雜草中的任意一種或幾種的混合物，添加的總重量份數(shù)0. OOOf 50份。上述去除稻田排水中農(nóng)藥的吸附劑在去除稻田排水中殘留農(nóng)藥中的應(yīng)用。其中，待去除殘留農(nóng)藥的稻田排水中，農(nóng)藥成分為毒死蜱、噻嗪酮、異丙威、葉蟬散、滅撲威、異滅威、三唑磷、撲虱靈、烯唳蟲胺、井R霉素、卩比蚜酮、克瘟靈和卩比嗪酮中的任意一種或幾種的混合物，單一農(nóng)藥成分濃度范圍為2(Tl20 u g/L。農(nóng)藥成分優(yōu)選毒死蜱和噻嗪酮中的任意一種或兩種的混合物。具體的應(yīng)用方法是在待處理的稻田排水口處設(shè)置過濾袋，過濾袋內(nèi)填充吸附劑，排水中的農(nóng)藥成分經(jīng)過濾袋中的吸附劑吸附處理后，排入溝渠。過濾袋的體積和重量視排水口的大小及水量而定，保證所有的排水穿過過濾袋即可。有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn) (I)農(nóng)村含水有機(jī)廢棄物無需脫水處理，水分為后續(xù)的超臨界反應(yīng)提供幫助。(2)基于吸附劑產(chǎn)率，提出最優(yōu)廢棄物配比；(3)超臨界反應(yīng)條件為中低溫段，滿足能耗小，吸附劑產(chǎn)率高(達(dá)到40%以上)和吸附性能好的要求，提出反應(yīng)器最優(yōu)控制條件；(4)制備得到的吸附劑在I. (T4. Oh就達(dá)到吸附平衡，對(duì)農(nóng)藥的飽和吸附量為
4.5mg/g 12. 6mg/g。(5)基于吸附劑性能，提出因地制宜的吸附劑應(yīng)用方法，能夠有效去除排水中90^95%的殘留農(nóng)藥。(6)實(shí)現(xiàn)農(nóng)村廢棄物資源化利用與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合；(7)解決農(nóng)村稻田排水中農(nóng)藥成分處理手段少、處理成本高、難以推廣應(yīng)用等難題，為農(nóng)村水環(huán)境保護(hù)提供了一種有效方法。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的具體說明，本發(fā)明的上述和/或其他方面的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚。圖I是本發(fā)明制備吸附劑流程示意圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。實(shí)施例I :(I)農(nóng)村有機(jī)廢棄物組合配料(重量份數(shù))含水率20%小麥秸桿60份，含水率6%的5cm樹枝15份；含水率18%蘆葦桿15份；含水率6%花生殼10份。(2)反應(yīng)器控制條件及吸附試驗(yàn)配料加入超臨界水氣化反應(yīng)裝置，溫度控制在320° C之間，壓力約為8. IMPa，反應(yīng)時(shí)間30min，生物碳質(zhì)吸附劑的產(chǎn)率達(dá)到45. 5%，3. 5h就達(dá)到吸附平衡，毒死蝶和噻嗪酮的飽和吸附量分為8. 6mg/g和9. 2mg/g0(3)吸附劑使用在待處理的稻田排水口處設(shè)置過濾袋，過濾袋內(nèi)填充吸附劑，排水中的農(nóng)藥成分經(jīng)過濾袋中的吸附劑吸附處理后，排入溝渠。待處理的排水中農(nóng)藥成分毒死蜱和噻嗪酮濃度分別為60 u g/L和82 u g/L,去除率分別為92. 3%和92. 6%。實(shí)施例2 (I)農(nóng)村有機(jī)廢棄物組合配料(重量份數(shù))含水率25%小麥秸桿65份，含水率8%的5cm樹枝12份；含水率20%蘆葦桿10份；含水率5%花生殼13份。(2)反應(yīng)器控制條件及吸附試驗(yàn)配料加入超臨界水氣化反應(yīng)裝置，溫度控制在340° C之間，壓力約為8. 7MPa，反應(yīng)時(shí)間26min，生物碳質(zhì)吸附劑的產(chǎn)率達(dá)到43. 7%，3. 7h就達(dá)到吸附平衡，毒死蝶和噻嗪酮的飽和吸附量分為9. 5mg/g和10. 3mg/g0(3)吸附劑使用在待處理的稻田排水口處設(shè)置過濾袋，過濾袋內(nèi)填充吸附劑，排水中的農(nóng)藥成分經(jīng)過濾袋中的吸附劑吸附處理后，排入溝渠。待處理的排水中農(nóng)藥成分毒死蜱和噻嗪酮濃度分別為75 u g/L和87 u g/L,去除率分別為93. 5%和94. 8%。 實(shí)施例3 (I)農(nóng)村有機(jī)廢棄物組合配料(重量份數(shù))含水率32%小麥秸桿60份，含水率4%的5cm樹枝20份；含水率18%蘆葦桿10份；含水率5%花生殼10份。(2)反應(yīng)器控制條件及吸附試驗(yàn)配料加入超臨界水氣化反應(yīng)裝置，溫度控制在350° C之間，壓力約為9. OMPa，反應(yīng)時(shí)間25min，生物碳質(zhì)吸附劑的產(chǎn)率達(dá)到41. 2%,4. Oh就達(dá)到吸附平衡，毒死蝶和噻嗪酮的飽和吸附量分為10. 2mg/g和11. 3mg/g0(3)吸附劑使用在待處理的稻田排水口處設(shè)置過濾袋，過濾袋內(nèi)填充吸附劑，排水中的農(nóng)藥成分經(jīng)過濾袋中的吸附劑吸附處理后，排入溝渠。待處理的排水中農(nóng)藥成分毒死蜱和噻嗪酮濃度分別為102 u g/L IlOu g/L,去除率分別為95. 3%和95. 6%。實(shí)施例4 (I)農(nóng)村有機(jī)廢棄物組合配料(重量份數(shù))含水率32%小麥秸桿45份，含水率4%的5cm樹枝10份；含水率18%蘆華桿8份；含水率5%花生殼15份；豆稻8份，稻草稻桿5份和谷草6份。(2)反應(yīng)器控制條件及吸附試驗(yàn)配料加入超臨界水氣化反應(yīng)裝置，溫度控制在280° C之間，壓力約為2. 4MPa，反應(yīng)時(shí)間35min，生物碳質(zhì)吸附劑的產(chǎn)率達(dá)到38. 6%,4. Oh就達(dá)到吸附平衡，毒死蝶和噻嗪酮的飽和吸附量分為11.5mg/g和11.8mg/g。(3)吸附劑使用在待處理的稻田排水口處設(shè)置過濾袋，過濾袋內(nèi)填充吸附劑，排水中的農(nóng)藥成分經(jīng)過濾袋中的吸附劑吸附處理后，排入溝渠。待處理的排水中農(nóng)藥成分毒死蜱和噻嗪酮濃度分別為86 u g/L和90 u g/L,去除率分別為92. 3%和93. 6%.。實(shí)施例5 (I)農(nóng)村有機(jī)廢棄物組合配料(重量份數(shù))含水率32%小麥秸桿45份，含水率4%的5cm樹枝10份；含水率18%蘆葦桿8份；含水率10%花生殼8份，豆秸8份，玉米秸桿8份和雜草6份。(2)反應(yīng)器控制條件及吸附試驗(yàn)配料加入超臨界水氣化反應(yīng)裝置，溫度控制在308° C之間，壓力約為4. 6MPa，反應(yīng)時(shí)間35min，生物碳質(zhì)吸附劑的產(chǎn)率達(dá)到39. 2%,4. Oh就達(dá)到吸附平衡，毒死蝶和噻嗪酮的飽和吸附量分為9. 5mg/g和10. 8mg/g0(3)吸附劑使用在待處理的稻田排水口處設(shè)置過濾袋，過濾袋內(nèi)填充吸附劑，排水中的農(nóng)藥成分經(jīng)過濾袋中的吸附劑吸附處理后，排入溝渠。待處理的排水中農(nóng)藥成分毒死蜱和噻嗪酮濃度分別為86 u g/L和90 u g/L，去除率分別為去除率分別為91. 0%和91. 5%。實(shí)施例6 同實(shí)施例I的方法，所不同的是，待處理的排水中農(nóng)藥成分毒死蜱、噻嗪酮、異滅威、三唑磷、撲虱靈、井R霉素，濃度分另Ij為20 ii g/L、42 u g/L、35 u g/L、23 u g/L、28 u g/L和33 u g/L,去除率在91. 0%和92. 5%之間變化。實(shí)施例I 同實(shí)施例I的方法，所不同的是，待處理的排水中農(nóng)藥成分毒死蜱、噻嗪酮、異丙 威、葉蟬散、烯啶蟲胺、井網(wǎng)霉素、吡嗪酮和克瘟靈，濃度分別為52ii g/L、46ii g/L、38ii g/L、39 u g/L,42 u g/L,50 u g/L,48 u g/L 和 39 u g/L,去除率在 92. 60% 和 93. 8% 之間變化。本發(fā)明提供了一種農(nóng)村有機(jī)廢棄物資源化去除稻田排水中常見農(nóng)藥的吸附劑制備及其使用方法，具體實(shí)現(xiàn)該技術(shù)方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部份均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種去除稻田排水中農(nóng)藥的吸附劑，其特征在于，它是將農(nóng)村有機(jī)廢棄物組合配料通過超臨界反應(yīng)制備得到的生物碳質(zhì)吸附劑； 其中，所述的農(nóng)村有機(jī)廢棄物組合配料包括如下重量份數(shù)的組分小麥秸桿45飛5份；樹枝10 20份；蘆葦桿8 15份；花生殼8 15份； 其中，所述的超臨界反應(yīng)條件為溫度280 350° C，壓力2. 4 9. OMPa，反應(yīng)時(shí)間20 35min。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的去除稻田排水中農(nóng)藥的吸附劑，其特征在于，所述的小麥秸桿、樹枝、蘆葦桿、花生殼，其含水率分別為廣35% ;所述的樹枝的長度為3 5cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的去除稻田排水中農(nóng)藥的吸附劑，其特征在于，所述的農(nóng)村有機(jī)廢棄物組合配料還可添加稻草秸桿、玉米秸桿、豆秸、谷草和雜草中的任意一種或幾種的 混合物，添加的總重量份數(shù)0. OOOf 50份。
4.權(quán)利要求I所述的去除稻田排水中農(nóng)藥的吸附劑在去除稻田排水中殘留農(nóng)藥中的應(yīng)用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，待去除殘留農(nóng)藥的稻田排水中，農(nóng)藥成分為毒死蜱、噻嗪酮、異丙威、葉蟬散、滅撲威、異滅威、三唑磷、撲虱靈、烯啶蟲胺、井網(wǎng)霉素、吡蚜酮、克瘟靈和吡嗪酮、中的任意一種或幾種的混合物，單一農(nóng)藥的濃度為2(Tl20ii g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的應(yīng)用，其特征在于，在待處理的稻田排水口處設(shè)置過濾袋，過濾袋內(nèi)填充吸附劑，排水中的農(nóng)藥成分經(jīng)過濾袋中的吸附劑吸附處理后，排入溝渠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種去除稻田排水中農(nóng)藥的吸附劑，它是將農(nóng)村有機(jī)廢棄物組合配料通過超臨界反應(yīng)制備得到的生物碳質(zhì)吸附劑；其中，所述的農(nóng)村有機(jī)廢棄物組合配料包括如下重量份數(shù)的組分小麥秸稈45~60份；樹枝10~20份；蘆葦桿8~15份；花生殼8~15份。其中，所述的超臨界反應(yīng)條件為溫度280～350°C，壓力2.4～9.0MPa，反應(yīng)時(shí)間20～35min。本發(fā)明還公開了上述吸附劑在去除稻田排水中殘留農(nóng)藥中的應(yīng)用。本發(fā)明方法可因地制宜使用，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村廢棄物資源化利用，低成本、去除率高、易于操作，解決農(nóng)村稻田排水中農(nóng)藥成分處理手段少、處理成本高、難以推廣應(yīng)用等難題。
文檔編號(hào)C02F1/28GK102744045SQ20121026908
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者吳海鎖, 周靈君, 姜偉立, 徐志榮, 王惠中, 邊博 申請人:江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院