粒状活性碳处理含三聚氰胺婴儿奶粉的研究
    日期:2008-08-28 00:00  编辑: 超级管理员  来源:   查看:
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          摘要:2008年9月中国部分地区发生了婴儿因食用不合格奶粉而得肾结石的案例。这种情况发生后,全国有上万吨婴儿奶粉瞬间变成了垃圾。为了降低损失,减少污染并使不能直接食用的婴儿奶粉在经过粒状活性碳水处理特殊处理后,三聚氰胺含量减少4个数量级,由此说明,受到三聚氢胺污染的奶粉在经过活性碳处理后完全可以变为饲料奶粉。


          关键词:三聚氰胺  婴儿配方奶粉  活性碳

          O 引言
          目前以三鹿为首的被查出含有三聚氰胺的婴儿奶粉婴儿奶粉总量已经达到了上万吨。如何快速使这些不能给孩子食用的婴儿奶粉转变成合格的饲料奶粉是一个当务之急。根据三聚氰胺是苯的衍生物以及活性碳具有吸附能力强的特点,采用了揶壳活性碳为原料,用不同含三聚氰胺奶粉进行相同浓度和不同速率的过滤实验,最后找到了最佳出理条件以及达到饲料奶粉质量要求的满意结果。
          1 材料与方法
          1.1 材料
          奶粉来自受三聚氰胺污染的三鹿牌婴儿奶粉(0-6个月)。
          牛奶来自哈尔滨地方产的鲜牛奶以及某品牌UHT牛奶。
          三聚氰胺是上海山浦化工有限公司生产的纯度99.0%以上的化学纯级标准品。
          显微镜采用的是普通双筒光学显微镜。
          高效液相色谱仪采用进口设备。
          1.2 实验原理
          粒状活性碳是果壳在破碎后经过真空高温干燥后而加工出来的,这种物质在碳化后由于体积变大,表层的纤维被拉长并形成了众的微小孔隙,而且组成这些孔隙的材料又都是不溶于水的直链长纤维,因此,它能够吸附比重和分子量小、游离速度快的各种气味、苯衍生物、游离脂肪酸等。但是它不能吸附蛋白质,因为蛋白质在有机物中不仅比重大,而且分子量也大特别是游离速度慢,因此碳化后的纤维是处理牛奶异味和受三聚氰胺污染的牛奶和乳制品的最好材料。
          1.3 吸附材料处理及流程
          要使碳化后的纤维能最大程度地吸附处在游离状态的三聚氰胺等有机物,还必须对这种材料进行活化处理,这种处理是利用含有无机离子的清洗液能在加热过程中,使碳化后的纤维表层上的微小孔隙变大并使形状改变,这样就可以使用被吸附的有机物达到最大程度地吸附,此时的吸附材料才能称为活性碳,处理过程分为以下三步:
          第一步,装入容器中(可以是玻璃钢或不锈钢罐)后,用冷水冲洗数分钟,直到流出液变成清澈透明为止;
          第二步,通入2.0%的73℃热碱水后循环3分钟,空间流速(单位溶积的流量)为3kg/立方米分钟,最后用温水顶出碱溶液;
          第三步,通入0.2%的热盐酸溶液(50-60℃)后循环3分钟,然后用水清洗,直到流出液的PH值达到中止;     
          1.4 试验过程
         本次试验是在单位实验的工作台上进行。吸附材料选用碳化后的椰壳碎片,选用这种材料的理由是椰壳强度高、表面积大、吸附快、处理时间短。实验一共进行3次,试验步骤及过程如下:
          ①  称取80克椰壳碎片,分成4等分后装入200ml烧杯中,然后清洗并活化(清洗及活化速度无法测定),最后分别装入滴定管中;
          ②   分别取3种不同的婴儿配方奶粉12.5克溶入100ml水中,其中2个样品加入0.2mg和0.5mg分析纯级三聚氰胺后搅拌;
          ③  把3个样品从上面分别缓慢倒入3个滴定管中(装入活性碳),过15秒中以后在下部用小烧杯接流出液;
          ④  按顺序把每个含有三聚氰胺的奶样品灌注滴定管中,再用小烧杯接流出液并标记号码;
          ⑤   对所有收集起来的流出液进行显微镜下观察并记录。
          2 结果与讨论
          2.1 观察结果
          通过对6份原液及流出液的显微镜观测,含有三聚氰胺的婴儿奶溶液在经过第三道活性碳吸附以后就观测不到了。如果对污染后的奶粉进行脂肪分离,吸附效率可以经过第二次吸附以后就可完全除去。由此可以说明,受三聚氰受污染的奶粉完全可以采用粒状活性碳吸附方法除去。活性碳的清洗时在小试验时还无法确定,但是在工业化处理时是完全可以掌握的。
          活性碳处理设备以玻璃钢材料为好,因为这种材料价格低,保温性能好。设备可以采用2组,每组一对,罐体净高度1.5米,直径0.4米比较好。另配清洗罐。这套设备的价格约为2万元钱。其它设备工厂自有。
          通过这种方法处理以后,可以把现在发现并回收的奶粉在饲料厂进行集中处理,这样可以为国家和企业减少上亿元的经济损失。


          参考资料
          [1] 严希康. 生化分离技术[M].华东理工大学出版社,2001.
          [2] 唐登勇,郑正,苏东辉,等.活性炭纤维在水处理中的应用研究新进展[J].工业用水与废水 2003.
          [3] 丛俏等 固定化生物活性炭处理餐饮废水的实验研究,《污染与防治》,2007.8
          [4] 长泽太郎 牛乳及乳制品的风味改良法,《乳品工业》,1981.2