CN104189934A - 一种化学型垃圾中转站除臭剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种化学型垃圾中转站除臭剂及其制备方法，属于除臭剂制备技术领域。该除臭剂各组分及其质量百分比为：水55～58；抗氧化剂1～3；除硫剂10～20；促进剂2～4；有机酸3～7；醛溶液2～6；1,2-丙二醇1～3；表面活性剂0.2～0.4；香精0.1～0.25。该除臭剂的制备步骤是：首先制得抗氧化剂水溶液，然后加入除硫剂得绿色溶液，然后向绿色溶液中加入促进剂搅拌后得蓝绿色溶液，向蓝绿色溶液中加入有机酸得到深绿色溶液，随后加入醛溶液继续搅拌后加入1,3-丙二醇、表面活性剂以及香精充分搅拌后制得本发明除臭剂。本发明除臭剂具有良好的除臭性能和长效除臭的技术效果，并且可自行降解，不会对环境造成二次污染。

Description

一种化学型垃圾中转站除臭剂及其制备方法

技术领域：

本发明属于除臭剂制备技术领域，涉及一种化学型垃圾中转站除臭剂及其制备方法，尤其涉及一种以铁盐和醛类共同相互作用的水溶液体系为生活垃圾除臭剂。

背景技术：

随着我国经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，对城市居民来说，在保证生活质量的同时，更加注重生活环境的舒适卫生。然而，城市里庞大的人群每天产生的生活垃圾高达上千吨，如果这些生活垃圾随便堆放或处理不及时，经雨水冲刷后，滋生大量细菌，垃圾中有机物很容易腐烂变质，并释放出令人厌恶的臭味。这些恶臭的成分主要包括两大类：一类是含氮物质，比如氨气、三甲胺、3-甲基吲哚；另一类是含硫物质，如硫化氢、硫醚、硫醇等化合物。这些臭味不仅在心理上令人不愉快，也会危害人们的身体健康，严重者还会诱发各种呼吸道疾病。比如，长期接触硫化氢的人群，很易患化学性支气管炎、肺水肿、急性呼吸窘迫综合征等，还可伴有眼结膜炎。为了解决这些恶臭对人们造成的困扰，国内外学者进行了大量的试验研究，也开发出了不同使用场合相关的除臭产品。具体可以分为以下四种类型：

(1)香料掩蔽型除臭剂是最常见、应用最为广泛的除臭产品，台湾的妙管家股份有限公司生产的固体芳香剂可用于卫生间、鞋柜、汽车内部除臭，但这种方法是仅通过释放一些芳香气味的物质来掩蔽臭味，从感官上缓解臭味影响，并不能从根本上消除臭源，其对人体的危害依然存在。

(2)物理吸附型除臭剂是利用其自身的微细结构以及巨大的比表面积来对臭气进行吸附固定的，通常用于吸附作用的除臭剂有活性炭、明矾、氧化铝、硅藻土等。例如，对于发臭的小区湖水、小面积的池塘死水，其除臭效果较好，经过处理后不仅臭味减轻，水质也会变澄清，甚至可以有小鱼小虾生存，但这种除臭剂只能作为临时的应急措施，吸附能力随着时间延长会大幅度下降，当达到吸附饱和后即丧失吸附除臭作用。这种除臭剂发挥作用的范围小、几乎不能进行再生处理，成本较高，所以很难在垃圾中转站中发挥除臭作用。

(3)化学除臭剂是利用氧化还原反应、酸碱中和反应、离子交换反应、加成—缩合反应等把臭味物质变成其它形式的不臭物质。例如，稳定二氧化氯经酸活化后，具有极强的氧化性，可迅速氧化微生物的原浆蛋白活性基因，并能透过微生物表膜进入内部，破坏酶系统，导致其代谢机能障碍而死亡，从而达到杀灭细菌、真菌的目的，同时还能与硫化物、酚类、氨类等物质快速反应，从而兼有去污除臭、灭菌降毒等作用；利用马来酸醋、乙二醛等与臭气加成或缩合反应以消除臭气，用离子交换树脂阳离子制剂或阴离子制剂除臭。

(4)微生物型除臭剂是利用微生物将诸如粪臭素等成分分解成其它形式的不臭物质来除臭的。然而，微生物的生存环境较苛刻，在强酸强碱或重金属离子存在时，一些有益细菌都不能有效生存，从而限制其较多的应用范围。

综上可见化学除臭剂是一种简单、有效，并适合于大量工业生产及应用的除臭剂类型，本发明旨在提供一种垃圾中转站用高效、持久的化学除臭剂。

发明内容：

本发明针对现有除臭剂存在的技术问题，提供一种化学型垃圾中转站除臭剂及其制备方法，该除臭剂具有良好的除臭性能和长效除臭的技术效果。

本发明所提供的一种化学型垃圾中转站除臭剂各组分及其质量百分比如下：

所述抗氧化剂为抗坏血酸。

所述除硫剂为硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁中的任一种。由于Fe²⁺很容易被氧化成Fe³⁺，而且Fe³⁺会发生水解反应，生成红褐色的Fe(OH)₃沉淀，并进一步转化成Fe₂O₃，也就不能与硫化氢反应生成硫化亚铁，为此在硫酸亚铁溶液中加入抗氧化剂以阻止Fe²⁺的氧化。

所述促进剂为硫酸亚铜或硫酸锌，增强铁盐除去硫化氢的作用。

所述有机酸为柠檬酸或苹果酸，它可以经中和反应除去部分包含氨气的碱性气体，还可以在水中电离出H⁺和-COO^-离子，而-COO^-中的末端氧可与铁离子形成配位键，阻止铁离子的水解，以达到进一步增强铁离子去除S^2-的作用效果。

所述醛溶液为40wt％乙二醛水溶液与25wt％戊二醛水溶液的混合，所述乙二醛与戊二醛的质量比为(1～2):1。醛基的化学活性较强，它可作用于菌体蛋白的疏基、羟基、羧基和氨基，使之烷基化，引起蛋白质凝固造成细菌死亡。单体乙二醛不稳定，在微量水存在时快速聚合，形成聚乙二醛水合物，但是其反应性能与单分子乙二醛相同。当用于除臭剂时，乙二醛与尿素缩合成单烷基脲和甘脲，甘脲水解变成稳定、无臭味的己内酰胺；与脂肪族单胺反应，生成只有一种反式结构的希夫碱；与仲胺反应生成氨基乙酰胺。戊二醛有两个活性醛基，而且稳定性好、对金属腐蚀性小、受有机物影响小、毒性很低，因此，可广泛应用于杀菌除臭剂。当水溶液pH值小于5时，戊二醛杀灭病毒的作用最强，而且无聚合倾向，因此可长效发挥杀菌除臭作用。

所述表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵，它作为一种阳离子型表面活性剂，能改善各组分的分散性，在喷洒使用时提高雾化效果，使各组分之间都能较好地发挥除臭作用。

本发明所提供的一种化学型垃圾中转站除臭剂的制备方法具体步骤如下：

(1)在水中加入抗氧化剂，搅拌使其完全溶解得到抗氧化剂的水溶液。

(2)向步骤(1)得到的抗氧化剂水溶液中加入除硫剂，充分搅拌，使其完全溶解，得绿色溶液，然后向所述绿色溶液中加入促进剂，搅拌使其完全溶解，得蓝绿色溶液。为减少副反应发生，该溶液通常需要避光保存。

(3)向步骤(2)得到的蓝绿色溶液中加入有机酸得到深绿色溶液。

(4)向步骤(3)得到的深绿色溶液中加入醛溶液，继续搅拌后加入1,3-丙二醇、表面活性剂以及香精，充分搅拌后，制得本发明所述一种化学型垃圾中转站除臭剂。

本发明所制备的化学型垃圾中转站除臭剂可根据使用场合稀释并喷洒，在臭味较重的情况下，可加水稀释10倍；若臭味较轻，可稀释20～30倍，然后将稀释液置于喷雾器中，再施加高压，使其以水雾的形式均匀喷洒在臭源表面，即可达到高效除臭的效果。

本发明具有以下的技术特点：

1、加入抗坏血酸可确保Fe²⁺和醛基不被氧化，此外，加入的柠檬酸中的羧基可与铁离子形成配位键，以防止Fe²⁺因水解沉淀而失效，使产品在制备和使用中更加稳定，保质期较长。

2、加入了表面活性剂，能改善各组分的分散性，尤其是在最后喷洒时，能保证喷洒均匀。

3、1,2-丙二醇的加入，可用作硫化氢气体的吸附剂，与其它组分配合使用，显著增进吸臭效果。

4、加入了醛类，由于醛基具有较高的活性，不仅可与大多数臭味化合物反应，还能起到杀菌除臭的作用。此外，未参与反应的醛能很快被空气氧化成羧酸，无任何残留，不会危害人体健康。

5、根据此方法制备的除臭剂是高度浓缩的原液，尤其是铁盐，其浓度接近饱和溶液，使用时根据现场情况选择稀释不同的倍数，这样能最大限度的降低实际生产和使用的成本。

6、加入了香精，从感官角度发挥除臭作用，以弥补其余化学除臭组分的不足，进一步提高其综合除臭性能。

7、本发明除臭剂具有良好的除臭性能和长效除臭的技术效果，并且该除臭剂可自行降解和有效分散，不会对环境造成二次污染。

具体实施方式：

实施例1：在南京某垃圾中转站进行现场除臭试验，首先选择腐臭味较严重的池子，着重考察该除臭剂祛除硫化氢臭味的能力。各组分质量百分比为：抗坏血酸1％；硫酸亚铁20％；硫酸铜3％；柠檬酸6％；乙二醛1.6％；戊二醛1.4％；1,2-丙二醇1％；十二烷基三甲基溴化铵0.3％；香精3～4滴；余量水。具体操作步骤如下：

(1)原液的制备

在39.6g水中，首先加入1g抗坏血酸，搅拌至完全溶解，得澄清溶液。然后分批次加入36.6g FeSO₄·7H₂O，继续搅拌，溶液变成浅绿色。再在搅拌的条件下，分多次加入4.7g CuSO₄·5H₂O，此时溶液变成亮绿色。继续搅拌，并逐渐加入6g柠檬酸，溶液颜色变深。待其完全溶解后，分别加入质量分数为40％的乙二醛水溶液4g和质量分数为25％的戊二醛水溶液5.6g。充分搅拌，混合均匀，再加入1,3-丙二醇1g和0.3g表面活性剂，最后滴加3～4滴浓缩香精搅拌均匀，即制得除臭剂原液。

(2)原液稀释及喷洒

将除臭剂原液加10倍体积的水稀释，然后经高压喷雾器将其喷洒至垃圾中转站的压缩池内。喷洒5分钟之后，就能明显感觉到臭味减轻。以后每隔30分钟测一次，基本上能保持臭味不反弹，除臭时间能在4小时以上。

(3)除臭效果测试

采用PTM400-H₂S型硫化氢分析仪检测中转站内的硫化氢含量，试验数据如下。

H₂S浓度变化表(mg/m³)

数据表明，喷洒该除臭剂1小时之后，现场硫化氢臭气的浓度达到了国家一级排放标准，而且能维持3～4个小时不反弹。

实施例2：在南京某垃圾中转站选择刺激性恶臭气味较严重的池子，重点考察该除臭剂祛除氨气的能力。各组分质量百分比为：抗坏血酸1％；硫酸亚铁10％；硫酸铜2％；柠檬酸3％；乙二醛3％；戊二醛3％；1,2-丙二醇3％；十二烷基三甲基溴化铵0.2％；香精3～4滴；余量水。

本实施例的实施方法包括除臭剂原液的制备、原液的稀释及喷洒、除臭效果测试。具体的操作方法同实施例1。SKY2000-NH₃型泵吸式氨气检测仪得出的数据表明，按照该方法制备的除臭剂不仅除臭彻底，喷洒后的20分钟内臭气浓度就降低到0.016mg/m³以下，而且除臭时间能保持在5～5.5小时。

实施例3：在南京某垃圾中转站选择兼具腐臭和恶臭气味的池子，对其进行综合性除臭试验。各组分质量百分比为：抗坏血酸2％，硫酸亚铁18％，硫酸铜2.5％，柠檬酸4％，乙二醛2.5％，戊二醛2.5％，1,2-丙二醇2％，十二烷基三甲基溴化铵0.4％，香精3～4滴，余量水。

本实施例的实施方法包括除臭剂原液的制备、原液的稀释及喷洒、除臭效果测试，具体的操作方法同实施例1。对现场进行H₂S、NH₃浓度检测，其结果表明，该除臭剂具有高效除臭的作用，喷洒后30分钟内就能明显感觉到臭味减轻；一小时过后，现场基本上闻不见臭味。仪器检测数据表明，喷洒过除臭剂40分钟后，臭气浓度可降低至起始值的10～15％，而且除臭时间能保持在4.5小时以上。

Claims (2)

1.一种化学型垃圾中转站除臭剂，其特征在于该除臭剂各组分及其质量百分比如下：

所述抗氧化剂为抗坏血酸；

所述除硫剂为硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁中的任一种；

所述促进剂为硫酸亚铜或硫酸锌；

所述有机酸为柠檬酸或苹果酸；

所述醛溶液为40wt％乙二醛水溶液与25wt％戊二醛水溶液的混合，所述乙二醛与戊二醛的质量比为(1～2):1；

所述表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵。

2.权利要求1所述一种化学型垃圾中转站除臭剂的制备方法，其特征在于该制备方法具体步骤如下：

(1)在水中加入所述抗氧化剂，搅拌使其完全溶解得到抗氧化剂的水溶液；

(2)向所述步骤(1)得到的抗氧化剂水溶液中加入所述除硫剂，充分搅拌，使其完全溶解，得绿色溶液，然后向所述绿色溶液中加入所述促进剂，搅拌使其完全溶解得蓝绿色溶液；

(3)向所述步骤(2)得到的蓝绿色溶液中加入所述有机酸得到深绿色溶液；

(4)向所述步骤(3)得到的深绿色溶液中加入醛溶液，继续搅拌后加入1,3-丙二醇、表面活性剂以及香精，充分搅拌后，制得所述一种化学型垃圾中转站除臭剂。