CN104800876B - 一种适用于热处理的有机固体废弃物的除臭剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种适用于热处理的有机固体废弃物的除臭剂及其应用，该除臭剂的组成为包括乙酸、2‑丁烯乙酸酯、糖醛、2,5—己二酮、甲酸的功效混合物及表面活性剂与发泡剂，其中表面活性剂和发泡剂的添加量分别为功效混合物的2~5%和0.5~2%。采用喷雾的方式将除臭剂喷入有机固体废弃物中，喷入量为有机固体废弃物的1%~10%，喷雾的过程中同时搅拌，实现除臭剂与有机固体废弃物的混合。使用该除臭剂可解决困扰有机固废热处理过程中的恶臭处理难题，减少大气PM2.5类物质排放总量，可以增加有机固废的有机质含量和热值，提高后续肥效和焚烧利用率。
Description
技术领域
本发明涉及固体废弃物再利用领域，尤其是针对涉及生活垃圾、污泥、餐厨垃圾等有机固体废弃物热干化等处理技术的恶臭原位控制技术，具体为一种适用于热处理的有机固体废弃物的除臭剂及其应用。
背景技术
随着城市规模的不断扩大，城市人口的日益增长以及人民生活水平的不断提高，城市生活垃圾的产生量在逐渐增加。早在1996年，中国的城市垃圾清运量就已经达到了1亿吨，而且每年以8%~10%的速度增长。垃圾的历年堆存量达到60多亿吨，全国有200多座城市陷入垃圾的包围之中，垃圾堆存侵占的土地面积多达5亿多平方米。
城市污水厂污泥产生于城市生活污水的生化处理的阶段，主要来自于生活污水处理厂的初次和二次沉淀池，是城市生活污水处理时产生的体积最大、最容易产生二次污染的副产品。污泥的产生量大，处理1000吨城市生活污水约产生1吨含水率为80%的污泥。污水处理厂的全部建设费用中，用于污泥处理的部分最高可达到70%。未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。
我国餐厨垃圾产生量大、面广，主要是宾馆、饭店、企事业单位食堂等在经营过程中产生的残羹剩饭、下脚料等混合物。在国内，一些食堂、宾馆、饭店等饮食单位的有机垃圾产生量惊人。北京市每天生产餐厨垃圾大约有1600多吨，据重庆大学负责完成的《重庆市主城区餐厨垃圾产量调查及理化性质分析报告》，2007年重庆市主城区餐厨垃圾每天的产量约为1000吨；截至2003年，上海市每天产生的餐厨垃圾也已达1100吨左右。
以上有机固体废弃物含水率较高，许多适用于干化、焚烧等热处理，为实现焚烧利用，在有余热条件下多采用热烘干降低水分。有机固废由于含有的有机质较高，容易腐败，在热处理过程必然产生恶臭污染。恶臭气体直接作用于人的嗅觉并通过呼吸给人体造成伤害，我国城镇恶臭污染事件频繁发生，恶臭投诉在整个环境投诉案件中所占的比例居第二位，恶臭污染日益成为一个严重的社会和环境问题。
针对有机固体废弃物进行热处理的恶臭污染产生源头原位捕捉、吸附和降解，会取得比单纯后续处理外逸散恶臭污染气体更好的效果。因此研究适用于热处理的有机固体废气物的原位除臭剂势在必行。
发明内容
本发明的目的是提供一种适合于生活垃圾、污泥、餐厨垃圾等有机固废热处理过程中的恶臭原位除臭剂的配方，该除臭剂为液体状，在有机固废热处理前的物料中添加。使用该除臭剂可解决困扰有机固废热处理过程中的恶臭处理难题，减少大气PM2.5类物质排放总量。此外，除臭剂还可以增加有机固废的有机质含量和热值，提高后续肥效和焚烧利用率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种适用于热处理的有机固体废气物的除臭剂，所述除臭剂的成分包括：功效成分混合物、表面活性剂与发泡剂，所述表面活性剂和发泡剂的添加量分别为所述功效成分混合物的2~5%和0.5~2%，所述功效成分混合物各成分及体积份数为：
乙酸 10~20
2-丁烯乙酸酯 5~10
糖醛 10~20
2,5-己二酮 10~20
甲酸 10~20。
进一步的，所述功效成分混合物中还包括丁酸、正丁酸或二者的混合物，所述丁酸、正丁酸或二者的混合物的体积份数为10~40。
进一步的，所述功效混合物中还包括环戊酮，其体积份数为5~10。
进一步的，所述所述表面活性剂为十二烷基磺酸盐。
进一步的，所述发泡剂为纸浆废液。
一种适用于热处理的有机固体废气物的除臭剂的制备方法，将有机酸分别称量后，直接混合，加入酮类，边搅拌边混合，再加入2-丁烯乙酸酯，最后加入糖醛。将所有的混合搅拌，在搅拌过程中先后加入表面活性剂与发泡剂，调制成除臭剂产品。
一种适用于热处理的有机固体废气物的除臭剂的应用，采用喷雾的方式将除臭剂喷入有机固体废弃物中，喷入量为有机固体废弃物质量的1%~10%，喷雾的过程中同时搅拌，实现除臭剂与有机固体废弃物的混合。
甲酸、乙酸作用是致臭基团改性剂，丁酸、正丁酸的作用是调理剂，2-丁烯乙酸酯是缓冲剂，环戊酮、2,5—己二酮的作用是恶臭物质的络合剂，糖醛的作用是恶臭的固定剂，三类物质复合作用，将致臭基团改性、络合、固定，达到除臭的目的。
本发明的有益效果为：
1）原位除臭：在恶臭产生的源头控制恶臭气体挥发，节约了后续的臭气处理环节；
2）焚烧过程除臭：添加了除臭剂的有机固废，在200度-900度焚烧过程中，周边环境中的臭气浓度均低于国家标准限值；
3）在除臭同时还能提高热值，利于后续焚烧处理；
4）降低大气PM2.5排放总量：采用本除臭药剂，有机固废在堆肥或生物干化过程中，PM2.5排放总量减少70%以上。
具体实施方式
实施例1
一种适用于热处理的有机固体废气物的除臭剂，所述除臭剂的成分包括：功效成分混合物、表面活性剂与发泡剂，所述表面活性剂和发泡剂的添加量分别为所述功效成分混合物质量的2~5%和0.5~2%，所述功效成分混合物各成分及体积份数为：
乙酸 10~20
2-丁烯乙酸酯 5~10
糖醛 10~20
2,5-己二酮 10~20
甲酸 10~20。
功效成分混合物中还包括丁酸、正丁酸或二者的混合物，所述丁酸、正丁酸或二者的混合物的体积份数为10~40。功效混合物中还包括环戊酮，其体积份数为5~10。表面活性剂为十二烷基磺酸盐。发泡剂为纸浆废液。
制备方法：将有机酸分别称量后，直接混合，加入酮类，边搅拌边混合，再加入2-丁烯乙酸酯，最后加入糖醛。将所有的混合搅拌，在搅拌过程中先后加入表面活性剂与发泡剂，调制成除臭剂产品。这种制备工艺可以使得物质先酸化，然后逐步缓冲、调和，减少反应过程的沉淀和结晶。
应用方法：采用喷雾的方式将除臭剂喷入有机固体废弃物中，喷入量为有机固体废弃物质量的1%~10%，喷雾的过程中同时搅拌，实现除臭剂与有机固体废弃物的混合。
所有化学试剂均采用分析纯物质，含量为99%以上。以下实施例中与此相同。
实施例2
在实施例1的基础上进行优化。
将分析纯乙酸、环戊酮、2-丁烯乙酸酯、糖醛、2,5—己二酮、正丁酸、甲酸、丁酸按照20:10:10:10:10:10:10:20的体积比例配制成混合物，在混合物中添加4%的十二烷基苯磺酸钠和1%纸浆废液，制备成除臭剂。
在除臭剂的配制过程中，将乙酸、正丁酸、甲酸、丁酸分别称量后，直接混合，再先后加入2,5—己二酮和环戊酮，边搅拌边混合，再加入2-丁烯乙酸酯，最后加入糖醛。将所有的混合搅拌，在搅拌过程中先后加入表面活性剂与发泡剂，调制成除臭剂产品。
将5%的除臭剂喷淋在含水率为60%城市生活垃圾中，充分搅拌5分钟，嗅觉臭气强度从5度下降为1度以下。而且在焚烧过程中，垃圾的热值增加了4%以上，周边环境中没有臭味，厂内、厂界臭气浓度均低于国家标准（恶臭污染物排放标准，GB 14554-93）限值，垃圾焚烧厂的PM2.5排放总量减少80%。分别测定臭气浓度（采用三点比较式臭袋法测定，恶臭污染物排放标准，GB 14554-93），排放的臭气浓度降低80%以上。
实施例 3
在实施例1的基础上进行优化。
将分析纯乙酸、环戊酮、2-丁烯乙酸酯、糖醛、2,5—己二酮、正丁酸、甲酸、丁酸按照体积比20:10:10:10:20:10:10:10的比例配制成混合物，在混合物中添加3%的十二烷基苯磺酸钙和1%纸浆废液，制备成除臭剂。
在除臭剂的配制过程中，将乙酸、正丁酸、甲酸、丁酸分别称量后，直接混合，再先后加入2,5—己二酮和环戊酮，边搅拌边混合，再加入2-丁烯乙酸酯，最后加入糖醛。将所有的混合搅拌，在搅拌过程中先后加入表面活性剂与发泡剂，调制成除臭剂产品。
将5%的除臭剂喷淋在含水率为80%城市污泥中，充分搅拌5分钟，嗅觉臭气强度从5度下降为1度以下，污泥的热值增加了4%以上。而且在水泥厂的污泥干化车间，车间内、外的臭气浓度（采用三点比较式臭袋法测定，恶臭污染物排放标准，GB 14554-93），排放的臭气浓度降低80%以上，水泥厂的PM2.5排放总量减少80%。
实施例4
在实施例1的基础上进一步改进。
将分析纯的乙酸、环戊酮、2-丁烯乙酸酯、糖醛、2,5—己二酮、正丁酸、甲酸、丁酸按照体积比10:10:10:10:10:10:20:20的比例配制成混合物，在混合物中添加5%的十二烷基苯磺酸钠和1.5%纸浆废液，制备成除臭剂。
在除臭剂的配制过程中，将乙酸、正丁酸、甲酸、丁酸分别称量后，直接混合，再先后加入2,5—己二酮和环戊酮，边搅拌边混合，再加入2-丁烯乙酸酯，最后加入糖醛。将所有的混合搅拌，在搅拌过程中先后加入表面活性剂与发泡剂，调制成除臭剂产品。
将5%的除臭剂喷淋在含水率为80%餐厨垃圾中，充分搅拌5分钟，嗅觉臭气强度从5度下降为1度以下，餐厨的热值增加了4%以上。而且在餐厨垃圾生物干化车间，车间内、外的臭气浓度（采用三点比较式臭袋法测定，恶臭污染物排放标准，GB 14554-93），排放的臭气浓度降低80%以上，水泥厂的PM2.5排放总量减少80%。
实施例5
在实施例1的基础上进一步改进。
将分析纯乙酸、2-丁烯乙酸酯、糖醛、2,5—己二酮、正丁酸、甲酸、丁酸按照体积比10: 10:10:10:10:20:20的比例配制成混合物，在混合物中添加4%的十二烷基苯磺酸钠和1%纸浆废液，制备成除臭剂。
在除臭剂的配制过程中，将乙酸、正丁酸、甲酸、丁酸分别称量后，直接混合，再先后加入2,5—己二酮，边搅拌边混合，再加入2-丁烯乙酸酯，最后加入糖醛。将所有的混合搅拌，在搅拌过程中先后加入表面活性剂与发泡剂，调制成除臭剂产品。
将5%的除臭剂喷淋在含水率为80%餐厨垃圾中，充分搅拌5分钟，嗅觉臭气强度从5度下降为1度以下，餐厨的热值增加了4%以上。而且在餐厨垃圾生物干化车间，车间内、外的臭气浓度（采用三点比较式臭袋法测定，恶臭污染物排放标准，GB 14554-93），排放的臭气浓度降低80%以上，水泥厂的PM2.5排放总量减少80%。
实施例6
在实施例1的基础上进一步改进。
将分析出乙酸、环戊酮、2-丁烯乙酸酯、糖醛、2,5—己二酮、正丁酸、甲酸按照体积比10:10:10:10:10:10:20的比例配制成混合物，在混合物中添加4%的十二烷基苯磺酸钠和1%纸浆废液，制备成除臭剂。
在除臭剂的配制过程中，将乙酸、正丁酸、甲酸分别称量后，直接混合，再先后加入2,5—己二酮和环戊酮，边搅拌边混合，再加入2-丁烯乙酸酯，最后加入糖醛。将所有的混合搅拌，在搅拌过程中先后加入表面活性剂与发泡剂，调制成除臭剂产品。
将5%的除臭剂喷淋在含水率为80%餐厨垃圾中，充分搅拌5分钟，嗅觉臭气强度从5度下降为1度以下，餐厨的热值增加了4%以上。而且在餐厨垃圾生物干化车间，车间内、外的臭气浓度（采用三点比较式臭袋法测定，恶臭污染物排放标准，GB 14554-93），排放的臭气浓度降低80%以上，水泥厂的PM2.5排放总量减少80%。
Claims (4)
1. 一种适用于热处理的有机固体废物的除臭剂，其特征在于，所述除臭剂的成分包括：功效成分混合物、表面活性剂与发泡剂，所述表面活性剂和发泡剂的添加量分别为所述功效成分混合物质量的2~5%和0.5~2%，所述功效成分混合物中各成分及体积份数分别为：
乙酸 10~20
2-丁烯乙酸酯 5~10
糖醛 10~20
2,5-己二酮 10~20
甲酸 10~20；
所述功效成分混合物中还包括丁酸，所述丁酸的体积份数为10~40；
所述功效混合物中还包括环戊酮，所述环戊酮体积份数为5~10；
所述除臭剂的使用方法为：采用喷雾的方式将除臭剂喷入有机固体废弃物中，喷入量为有机固体废弃物质量的1%~10%，喷雾的过程中同时搅拌10分钟，实现除臭剂与有机固体废弃物的混合，混合后的有机固体废弃物即可进行焚烧处理。
2.根据权利要求1所述的除臭剂，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基磺酸盐。
3.根据权利要求1所述的除臭剂，其特征在于，所述发泡剂为纸浆废液。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的除臭剂的制备方法，其特征在于：将有机酸分别称量后，直接混合，加入酮类，边搅拌边混合，再加入2-丁烯乙酸酯，最后加入糖醛，将所有的混合搅拌，在搅拌过程中先后加入表面活性剂与发泡剂，调制成除臭剂产品。
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