CN103960284A - 一种生活垃圾除臭消毒剂 - Google Patents

Abstract

一种生活垃圾除臭消毒剂，由主要组分和辅助组分构成，所述主要组分包括膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂，所述膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂的质量比为膨润土100:S^2-沉淀剂2～20:Cu²⁺抑菌剂0.1～3:氧化剂0.01～3；所述辅助组分为不会拮抗生活垃圾除臭消毒功能的材料，所述辅助组分的含量为主要组分膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂总质量的0＜～50%。本发明生活垃圾除臭消毒剂原料来源广而价亷、制造简单、成本低，可控制生活垃圾恶臭和病原微生物产生源，能有效解决环境恶臭的问题。

Description

一种生活垃圾除臭消毒剂

技术领域

本发明涉及一种生活垃圾除臭消毒剂。

背景技术

城镇生活垃圾的收集、储存、转运、处理过程的恶臭和病原体微生物危害一直以来是让人头痛的技术难题。

生活垃圾成份复杂，大多含有厨余物，有机物含量较高，且常有大量病原体微生物和寄生虫及重金属元素，其有机物在微生物作用下腐败会持续释放出各种恶臭气体，这些恶臭气体成份通常复杂，主要成份大致是含硫化合物，如硫化氢、甲硫醇、丁硫醇、叔丁硫醇、丙硫醇、丙烯硫醇、戊硫醇、苯甲硫醇、苯硫醇、对-苯甲基硫醇、二氧化硫、二甲二硫、二硫化碳等；含氮化合物，如氨、甲胺、乙胺、二甲胺、三甲胺、肼、丁胺、β-氨基丙酸、β-氨基丙醇、吲哚等；卤及卤代烃；烃类及芳香烃；含氧有机物，如醇、酚、醛、酮等。其中以硫化氢的毒性尤为明显，人在70～150mgH₂S/m³环境中约1小时，呼吸道和眼睛出现刺激症状，吸入约5分钟后嗅觉疲劳而不闻其臭；人在约300mgH₂S/m³环境中约8分钟，眼睛出现急性刺激症状，稍长时间即引起肺水肿、支气管炎引发肺炎，出现头痛头昏恶心；人在1000mgH₂S/m³环境中数秒即可发生急性中毒，呼吸加快后呼吸麻痹致死。

当前，国内外解决生活垃圾恶臭的方法可概括为：香精掩盖法，即喷香精掩盖异臭，但并不能减少恶臭成分；局域空气稀释法，即用风机抽风稀释室内臭气或直接外排，仍造成对外部环境的污染；固体物质吸附法，即用风机抽出恶臭气体经过专门装置内用活性碳、碳酸盐化合物、沸石、无机卤化物等固体物质吸附后才排放，以减小对外污染的程度，但效果取决于恶臭分子种类、含量，且活性炭等易因部分小分子臭气中毒而失效；臭氧氧化法，即釆用臭氧氧化H₂S和NH₃，效果取决于臭氧浓度，但臭氧本身就有一种臭味，且臭氧浓度达到125PPM将危害人的身体、影响周围环境，并且臭氧发生器的高压电极易氧化失效需定期更换；有效微生物法，即优化选取含有多种自然界中的高浓度、高活性的有效微生物菌群或酵母菌群培养好，布撒于生活垃圾上，让这些微生物菌抑制垃圾中致臭微生物的生化活动，并利用某些臭味物作为自身的营养，以降低垃圾腐烂速度及其所散发臭气的恶臭程度，此方法目前的稳定与可靠性仍有待进一步研究，对人的健康影响国际学术界亦尚无定论，且针对的是恶臭源，而不是恶臭分子本身，对已形成的恶臭不起作用，还因其溶液酸性大腐蚀处理的设备设施；植物提取液催化氧化法，即利用某些天然植物提取液破坏硫化氢、硫醇、氨、胺、醛臭气分子的性质，经反应，臭气分子生成无臭无毒的产物，此方法对空中的恶臭分子作用最好，但难以遏制垃圾腐败恶臭的释放；负压收集入炉焚烧法，即釆用微负压抽气防止恶臭外逸，抽取的恶臭气体经高温炉体焚烧分解，该方法很有效，但应用常表现出有局限性，且不能解决恶臭的产生和病原微生物的传播。

国内外生活垃圾除臭的上述方法应用均取得了显著的成就，但生活垃圾的恶臭和病原微生物危害仍困扰居民和垃圾处理工作者，因此，迫切需要一种快速高效、适应性广的生活垃圾除臭消毒剂，从产生的源头和环境上解决生活垃圾的微生物病原体危害和恶臭的影响问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可控制生活垃圾恶臭和病原微生物产生源的生活垃圾除臭消毒剂。该除臭消毒剂原料来源广而价亷、制造简单、成本低，能有效解决环境恶臭的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生活垃圾除臭消毒剂，包括膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂和氧化剂，所述膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂的质量比为膨润土100:S^2-沉淀剂2～20（优选5～15）:Cu²⁺抑菌剂0.1～3（优选0.8～2.5）:氧化剂0.01～3（优选0.05～1.5）。

进一步，所述膨润土为天然膨润土或改性膨润土。

进一步，所述S^2-沉淀剂为可与S^2-反应生成固体沉淀物的化合物，如铁、锰、锌、铋、铜、银、铅等的化合物，优选铁的化合物和/或锰的化合物，所述铁的化合物可为氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、亚硫酸铁、硝酸铁、硝酸亚铁、柠檬酸亚铁、EDTA铁、二茂铁、氢氧化亚铁、氢氧化铁、聚合氯化铝铁或聚合硫酸铝铁等，所述锰的化合物可为氯化锰、硫酸锰或硝酸锰等。

进一步，所述Cu²⁺抑菌剂为铜的化合物，如氯化铜、氯化亚铜、硫酸铜、硫酸亚铜、亚硫酸铜、硝酸铜、亚硝酸铜、柠檬酸铜、水杨酸铜、EDTA铜、铬酸铜、环烷酸铜、氢氧化铜等中的一种或几种。

进一步，所述氧化剂为二氧化氯、双氧水、次氯酸钠、次氯酸钙、二氯异氰酸钠、三氯异氰酸钠、高氯酸钠、高氯酸钾、高氯酸铁、重铬酸钠、重铬酸钾、铬酐或高锰酸钾等中的一种或几种。

进一步，所述生活垃圾除臭消毒剂为80μm筛余<20%的均匀细粉，或悬浊液。

另一种技术方案：一种生活垃圾除臭消毒剂，由主要组分和辅助组分构成，所述主要组分包括膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂和氧化剂，所述膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂的质量比为膨润土100:S^2-沉淀剂2～20（优选5～15）:Cu²⁺抑菌剂0.1～3（优选0.8～2.5）:氧化剂0.01～3（优选0.05～1.5）；所述辅助组分为不会拮抗生活垃圾除臭消毒功能的材料，所述辅助组分的含量为主要组分膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂总质量的0＜～50%（优选1～30%，更优选3～10%）。

进一步，所述辅助组分为水溶性铝盐、碳酸钠、碳酸钾、硅酸钠、硅酸钾、高分子絮凝剂、表面活性剂、沸石粉、硅藻土、铁粉、铜粉、锌粉、石灰、氢氧化钠、N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、碱性蛋白酶、植物提取液、香精等中的一种或几种。

其制备方法是：按预定组分配比备料与配料后，粉磨制成80μm筛余<20%的均匀细粉，或与水搅拌制成悬浊液。

本发明的技术原理：

1、利用膨润土具有极好的吸附和层间离子交换能力特性，可以吸附与承载气态、液态和固态分子及离子的特点，以膨润土为载体，配入S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂及氧化剂进行复合改性，强化膨润土的吸附与层间交换能力，并使其转化为对生活垃圾中的细菌、病毒、真菌、原生微生物和寄生虫具有强有力的杀灭作用的材料，且抑制或湮灭硫酸盐还原菌的活性，以降低生活垃圾中恶臭气体的产生；

2、利用合理改性膨润土可大量吸附氨、胺、硫醇、醛等有害气体的特点，降低乃至清除生活垃圾处理或转运过程中的恶臭；

3、利用载附的S^2-沉淀剂固化沉淀生活垃圾产生的活性S^2-，如以铁、锰、锌、铜离子与H₂S反应生成硫化铁、硫化锰、硫化锌、硫化铜固态不溶沉淀物，固化沉淀生活垃圾中新生的H₂S，并迅速固化沉淀被膨润土吸附的H₂S气体；

4、利用载铜膨润土经氧化剂作用相对稳定的抑菌灭菌活性保持较长期的抗腐，降低生活垃圾处理与转运过程恶臭气体的释放；

5、利用载附氧化剂强化对生活垃圾的灭菌消毒效果，并提高生活垃圾中的氧化还原电位，降低硫化物的生成释放，且氧化恶臭分子，如以膨胀土控制吸附的氧化剂二氧化氯缓慢释出氧化恶臭的甲硫醇和腥臭的仲胺、叔胺等以消除恶臭；

6、利用膨润土的吸附和层间离子交换稳定生活垃圾中的重金属离子，且吸附沉淀有机污染物，以防止污染物迁移。

本发明的有益效果：

1、本发明选用分布面广量大廉价的膨润土和通用的原料制造生活垃圾除臭消毒剂，材料成本相对低廉，且制成细粉或悬浊液工艺简单，便于低成本制造，加之细粉或悬浊液使用操作简单，应用可靠，其应用成本低，利于推广应用；

2、对生活垃圾的恶臭和消毒实施标本兼治，既清除外露恶臭（吸附、固化沉淀和氧化）和微生物寄生虫危害，又从根本上抑制生活垃圾的腐败和恶臭释放，同时以灭毒形式，在生活垃圾的收集与处理过程中斩断病原体微生物及寄生虫的传播；

3、以吸附、层间离子交换的方式稳定生活垃圾中可能存在的重金属离子，防止重金属离子迁移污染；

4、可有效吸附沉淀有机污染物及微生物，防止污染物迁移，大大降低垃圾沥滤液的处理难度和处理成本；

5、其强效灭菌消毒防腐效果，在用于垃圾发电时，可保存大量易腐烂分解的垃圾有机物能量用于焚烧发电，可大幅减小因垃圾有机物腐败产生的沥滤液，可大幅减小或消除因垃圾有机物腐败产生的大气环境污染物。

本发明特别适用于城镇生活垃圾及城市下水道的除臭消毒处理。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例之生活垃圾除臭消毒剂，包括膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂和氧化剂，所述膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂的质量比为膨润土100:S^2-沉淀剂13:Cu²⁺抑菌剂1:氧化剂0.015；其中，膨润土选用人工选矿干燥蒙脱石平均含量82.6%的钠基膨润土，S^2-沉淀剂选用钛白粉厂废渣硫酸亚铁，Cu²⁺抑菌剂选用硫酸铜，氧化剂选用工业级二氧化氯。

制备方法：先按膨润土100:S^2-沉淀剂13:Cu²⁺抑菌剂1:氧化剂0.015的质量比备料与配料，再将固体组分一起粉磨制成80μm筛余＜10%的细粉，将气态的二氧化氯用洁净水作调整液配制为二氧化氯质量比50%的含水二氧化氯，然后将细粉置于密封的搅拌罐中，过搅拌边喷入含水二氧化氯，喷完后继续搅拌30分钟，包装、密封，即得粉状生活垃圾除臭消毒剂成品。

将上述细粉用压缩空气喷洒于一异臭难闻的生活垃圾破碎分选车间的空中和垃圾上，约1分钟后车间异臭消失，且垃圾沥滤液逐步呈现沉渣污泥和清水。

将上述细粉撒于居民院内坪里粪池井盖下并抛散于空中，庭院中异臭约1分钟消失，粪池内的蛆虫5分钟内死亡，苍蝇全部飞走，而人无任何不适感。

实施例2

本实施例之生活垃圾除臭消毒剂，包括膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂和氧化剂，所述膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂的质量比为膨润土100:S^2-沉淀剂16:Cu²⁺抑菌剂0.8:氧化剂0.9；其中，膨润土选用蒙脱石含量81%的钠化膨润土，S^2-沉淀剂选用钛白粉厂废渣硫酸亚铁和工业级硫酸锰（硫酸亚铁:硫酸锰=12:4，w/w），Cu²⁺抑菌剂选用氯化铜，氧化剂选用工业级高氯酸钠。

制备方法：先按膨润土100:S^2-沉淀剂16（硫酸亚铁12、硫酸锰4）:Cu²⁺抑菌剂0.8:氧化剂0.9的质量比备料与配料，再将固体组分一起粉磨制成80um筛余＜10%的细粉，包装、密封，即得粉状生活垃圾除臭消毒剂成品。

将上述粉状除臭消毒剂用于居民区垃圾站，人工布撒于空中及生活垃圾上，臭味约3分钟消失，生活垃圾中新鲜青菜叶和瓜果皮未见正常的腐烂发臭，人无任何刺激感受。

实施例3

本实施例之生活垃圾除臭消毒剂，由主要组分和辅助组分构成，所述主要组分包括膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂和氧化剂，所述膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂的质量比为膨润土100:S^2-沉淀剂12:Cu²⁺抑菌剂1:氧化剂1.5；其中，膨润土选用人工选矿干燥蒙脱石平均含量81%的钙基膨润土，S^2-沉淀剂选用钛白粉厂废渣硫酸亚铁，Cu²⁺抑菌剂选用氯化铜，氧化剂选用工业级高锰酸钾，所述辅助组分选用水溶性铝盐中的偏铝酸钠，所述辅助组分为主要成分总质量的5%。

制备方法：主要成分按膨润土100:S^2-沉淀剂12:Cu²⁺抑菌剂1:氧化剂1.5的质量比备料，辅助成分按主要成分总质量的5%备料，再将备好的主要成分和辅助成分一起配料粉磨制成80um筛余＜12%的细粉，包装、密封，即得粉状生活垃圾除臭消毒剂成品。

将上述粉状除臭消毒剂用压缩空气喷洒于生活垃圾分选车间和堆肥车间空中和垃圾上，异臭约8分钟后基本消失，垃圾沥滤液由浓墨粘胶液渐渐变为明显分层的沉渣泥和清水，但严重影响了堆肥的腐烂发酵处理速度，对人无任何刺激不适感。

实施例4 本实施例之生活垃圾除臭消毒剂，由主要组分和辅助组分构成，所述主要组分包括膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂和氧化剂，所述膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂的质量比为膨润土100:S^2-沉淀剂8:Cu²⁺抑菌剂2:氧化剂1.5；其中，膨润土选用蒙脱石含量84%的钠基膨润土，S^2-沉淀剂选用市售的氯化铁和氯化亚铁混合物，Cu²⁺抑菌剂选用硝酸铜，氧化剂选用工业级双氧水和高氯酸铁；所述辅助组分选用硅酸钠和氢氧化钠，所述辅助组分为主要组分总质量的5%（其中硅酸钠3%、氢氧化钠2%）。

制备方法：主要组分按膨润土100:S^2-沉淀剂8:Cu²⁺抑菌剂2:氧化剂1.5（其中双氧水0.5、高氯酸铁1.0）的质量比备料，辅助组分按主要组分总质量的5%（其中硅酸钠3%、氢氧化钠2%）备料，洁净的自来水按主要组分和辅助组分总质量的3倍备料，将水加入搅拌罐，在连续搅拌的条件下，将各组分加入搅拌鑵中一起搅拌成浆料，全部加入后继续搅拌1小时，即得粘稠胶液状生活垃圾除臭消毒剂成品，使用时加水任意比例稀释即可。

将上述粘稠状除臭消毒剂，加20倍水搅成悬浊液，雾化喷洒于垃圾处理中转站，室内室外空中及垃圾车与垃圾上，约3分钟异臭消失，垃圾压滤液亦无明显异臭，且由浓绿粘液慢慢变清为可见渣泥和清水，垃圾中瓜果蔬菜腐烂速度非常明显的变慢，对人无任何刺激不适感受。

实施例5

本实施例之生活垃圾除臭消毒剂，由主要组分和辅助组分构成，所述主要组分包括膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂和氧化剂，所述膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂的质量比为膨润土100:S^2-沉淀剂18:Cu²⁺抑菌剂1:氧化剂0.1；其中，膨润土选用铝柱撑和十六烷基双链季胺盐双改性蒙脱石含量85%的膨润土粉，S^2-沉淀剂选用三氯化铁溶液，Cu²⁺抑菌剂选用氯化铜，氧化剂选用工业级二氧化氯，辅助组分选用N-二甲基乙醇胺和氢氧化钠，辅助组分为主要组分总质量的3%（其中N-二甲基乙醇胺2%、氢氧化钠1%）。

制备方法：主要组分按膨润土100:S^2-沉淀剂18:Cu²⁺抑菌剂1:氧化剂0.1的质量比备料，辅助组分按主要组分总质量的3%（其中N-二甲基乙醇胺2%、氢氧化钠1%）备料，水按主要组分和辅助组分总量之和的25倍备料，然后将水置于搅拌罐中，过搅拌边加入所有主要组分和辅助组分物料，所有组分加完后继续搅拌30分钟，即得可直接用于喷洒的生活垃圾除臭消毒剂悬浊液。

将上述悬浊液雾化喷洒于垃圾站空中与垃圾上，臭味约1分钟即消失，垃圾中的瓜皮果蔬未见明显的进一步腐烂，苍蝇逃逸，对人无刺激不适感。

Claims (10)

1. 一种生活垃圾除臭消毒剂，其特征在于：包括膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂和氧化剂，所述膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂的质量比为膨润土100:S^2-沉淀剂2～20:Cu²⁺抑菌剂0.1～3:氧化剂0.01～3。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾除臭消毒剂，其特征在于：所述膨润土为天然膨润土或改性膨润土。

3.根据权利要求1或2所述的生活垃圾除臭消毒剂，其特征在于：所述S^2-沉淀剂为与S^2-反应生成固体沉淀物的化合物。

4.根据权利要求3所述的生活垃圾除臭消毒剂，其特征在于：所述与S^2-反应生成固体沉淀物的化合物为铁、锰、锌、铜、铋或银的化合物。

5.根据权利要求4所述的生活垃圾除臭消毒剂，其特征在于：所述铁的化合物为氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、亚硫酸铁、硝酸铁、硝酸亚铁、柠檬酸亚铁、EDTA铁、二茂铁、氢氧化亚铁、氢氧化铁、聚合氯化铝铁或聚合硫酸铝铁；所述锰的化合物为氯化锰、硫酸锰或硝酸锰。

6.根据权利要求1或2所述的生活垃圾除臭消毒剂，其特征在于：所述Cu²⁺抑菌剂为氯化铜、氯化亚铜、硫酸铜、硫酸亚铜、亚硫酸铜、硝酸铜、亚硝酸铜、柠檬酸铜、水杨酸铜、EDTA铜、铬酸铜、环烷酸铜或氢氧化铜中的一种或几种。

7.根据权利要求1或2所述的生活垃圾除臭消毒剂，其特征在于：所述氧化剂为二氧化氯、双氧水、次氯酸钠、次氯酸钙、二氯异氰酸钠、三氯异氰酸钠、高氯酸钠、高氯酸钾、高氯酸铁、重铬酸钠、重铬酸钾、铬酐或高锰酸钾中的一种或几种。

8.根据权利要求1或2所述的生活垃圾除臭消毒剂，其特征在于：所述生活垃圾除臭消毒剂为80μm筛余<20%的均匀细粉，或悬浊液。

9.一种生活垃圾除臭消毒剂，其特征在于：由主要组分和辅助组分构成，所述主要组分包括膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂，所述膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂的质量比为膨润土100:S^2-沉淀剂2～20:Cu²⁺抑菌剂0.1～3:氧化剂0.01～3；所述辅助组分为不会拮抗生活垃圾除臭消毒功能的材料，所述辅助组分的含量为主要组分膨润土、S^2-沉淀剂、Cu²⁺抑菌剂、氧化剂总质量的0＜～50%。

10.根据权利要求9所述的生活垃圾除臭消毒剂，其特征在于：所述辅助组分为水溶性铝盐、碳酸钠、碳酸钾、硅酸钠、硅酸钾、高分子絮凝剂、表面活性剂、沸石粉、硅藻土、铁粉、铜粉、锌粉、石灰、氢氧化钠、N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、碱性蛋白酶、植物提取液、香精中的一种或几种。