论文部分内容阅读
随着制革业规模的扩大,其所带来的环境问题日趋严重。在制革过程中产生的含铬革屑,如果随意丢弃不仅是对资源的浪费,而且会造成环境污染。因此,有效利用这些副产物是急需解决的难题。实现革屑回收利用最关键的问题就是实现重金属铬与胶原纤维的分离,以除去铬。本文分别利用过氧化氢-草酸法和氧化钙法进行脱铬工艺研究。脱铬得到的胶原肽,由多种氨基酸组成,并且铬含量符合GB13078-2001饲料卫生标准,可应用于饲料工业给动物提供丰富的营养物质。同时粘性较高的胶原肽还可以作为粘合剂添加到水产饲料中。过氧化氢-草酸法,先利用在碱性条件下过氧化氢的强氧化性,将革屑中一部分铬(Ⅲ)氧化为铬(Ⅵ),使之与胶原纤维分离;接着,利用草酸取代胶原羧基与铬形成络合物,使铬成为游离态;最后利用离子交换树脂吸附草酸铬根([Cr(C2O4)3]3-),从而达到进一步脱铬的目的。通过单因素和正交试验得到的优化工艺为:料液比1:10,氢氧化钠添加量为7.5%,过氧化氢溶液(30%)添加量为75%(v/w),20℃下反应40min;接着,将革屑充分洗涤接近中性,料液比1:10,添加20%的草酸,在80℃下反应2h;最后,按胶原肽质量的150%添加717#阴离子交换树脂,吸附60min。用该工艺制备的胶原肽得率63.48%,铬含量12.20mg/kg,蛋白质含量98.64%(以干基计)。氧化钙法,是利用胶原纤维在热碱液中水解的同时,铬(Ⅲ)与氢氧根反应形成氢氧化铬沉淀,从而使水解得到的胶原肽与铬分离。通过单因素和正交试验得到的优化工艺为:料液比1:10,氧化钙添加量9%,温度90℃,反应8h。用该工艺制备的胶原肽得率45.07%,铬含量14.08mg/kg,蛋白质含量93.79%(以干基计)。根据反应原理及单因素试验得到六价铬废水的处理条件为:按铬质量的3.5倍添加焦亚硫酸钠,在pH为2的条件下反应30min。当给饲料中添加7%的胶原肽时,饲料在海水的散失率为4.29%,在纯净中的散失率为6.54%。利用胶原肽包埋晶体赖氨酸,能显著降低其在水中的溶失率,当胶原肽与赖氨酸的添加比例为1:4时,赖氨酸的溶失率为17.43%。