CN105126291B - 一种有机物转化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机物处理技术,具体为一种有机物转化剂及其制备方法和应用,尤其适应低温条件下,在餐饮垃圾或生活垃圾产生源头、对垃圾进行即时性、无害化、减量化、全部资源化处理。有机物转化剂原料包括:林业或矿业废弃物、脱水处理的废木、活性炭中的一种或两种以上,以及浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物中的一种或两种以上。本发明对餐饮垃圾或生活垃圾进行处理,实现在60‑120℃下的低温转化,产物主要是炭粉,无二氧化碳产生,获得的炭粉重量可达到有机物垃圾重量的6‑21%。本发明解决现有垃圾处理技术中二次污染环境、不能达到生活垃圾的全部资源化等问题,低温下、短时间内、无害化、全部资源化、源头处理餐饮垃圾或生活垃圾。
Description
技术领域
本发明涉及有机物处理技术,具体为一种有机物转化剂及其制备方法和应用,尤其适应低温条件下,在餐饮垃圾或生活垃圾产生源头、对垃圾进行即时性、无害化、减量化、全部资源化处理。
背景技术
目前,我国城市生活垃圾处理处置方法主要有卫生填埋、堆肥和焚烧三种。三种主要处理方法,都能达到一定程度的减量化、资源化,但无一例外的都要把垃圾集中到一定规模的垃圾场进行处理,投入资金庞大,都不能达到无害化。
我国大多城市目前仍然采用垃圾填埋方法,不能避免废气污染空气,无法控制垃圾渗滤液污染地下水源,并且需要占用大量土地,而我国基本农田资源紧缺,必须逐渐采用新方法取代填埋。
垃圾焚烧方法,虽可使垃圾减(重)量80%以上,减容超过90%,而且经过高温处理,垃圾中的病毒、细菌等得到去除。但焚烧可能产生的二噁英等二次污染不可避免,焚烧同时产生的固体废物仍是新的垃圾。
堆肥处理方法是目前相对来说比较先进的方法,但是处理周期长跟不上目前垃圾增长的速度,普及性差。
为解决城市大量垃圾污染环境的问题,三十年代初美国就提出城市垃圾焚烧发电的设想,引起世界各国的关注,我国也有垃圾焚烧发电的例子,试图通过利用垃圾焚烧实现废物制能、综合利用的目的,但焚烧产生的有害气体和固体废物的存在不能彻底解决城市的垃圾污染问题。
经济的发展,人口的高速增长,以及大规模的城市化进程,不可避免将伴随着城市生活垃圾的产出量激增,以及由此引致的诸多环境恶化问题,垃圾围城正日益成为各地政府亟待解决的重大难题之一,解决城市生活垃圾出路的问题已迫在眉睫。
我国大部分城市,每天有大量生活垃圾被送往郊县垃圾填埋场堆置或简易填埋,由此造成垃圾堆积如山,土地资源日趋紧缺。简单的填埋由于缺少必要的防渗、集气措施,垃圾渗滤液容易对市区周边的空气、农田土壤和地下水源造成污染,给人民的身体健康带来危害。同时,固体废弃物中的热值未能得到充分利用,大量的可再生能源被白白浪费。
国务院要求,到2015年全国城市生活垃圾无害化处理率达到80%以上,直辖市、省会城市和计划单列市生活垃圾全部实现无害化处理。每个省(区)建成一个以上生活垃圾分类示范城市。50%的城市初步实现餐厨垃圾分类收运处理。城市生活垃圾资源化利用比例达到30%,直辖市、省会城市和计划单列市达到50%。建立完善的城市生活垃圾处理监管体制机制。到2030年全国城市生活垃圾基本实现无害化处理,全面实行生活垃圾分类收集、处置。城市生活垃圾处理设施和服务向小城镇和乡村延伸,城乡生活垃圾处理接近发达国家平均水平。
根据国家对城市基础设施建设“环保先行”的要求,城市生活垃圾处理设施的建设是一项重要的市政工程,生活垃圾的处理要切实做到“无害化、减量化、资源化”。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机物转化剂及其制备方法和应用,除了解决现有垃圾处理技术中设备和工艺较为复杂,垃圾需要运输集中处理,投资庞大,处理周期长,有机物不能得到有效地利用,存在有害物质排放,影响环境等问题。更重要的是开创了低温条件下、无害化、全部资源化、源头处理餐饮垃圾或生活垃圾的先例,处理产物主要是炭粉,没有二氧化碳生成,真正达到了垃圾的变废为宝。
本发明的技术方案是:
一、有机物转化剂制备的原料
本发明中的有机物转化剂原料包括:林业或矿业废弃物、脱水处理的废木、活性炭中的一种或两种以上,以及浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物中的一种或两种以上;按重量份数计,各组分的加入量如下:浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物中的一种或两种以上,各100份;林业或矿业废弃物、脱水处理的废木、活性炭中的一种或两种以上,各20-40份。林业或矿业废弃物、脱水处理的废木、活性炭中的一种或两种以上,以及浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物中的一种或两种以上,经过加热,过滤,洗涤,烘干等步骤最终得到转化剂。
本发明中,有机物转化剂还可以包括碳酸盐10-20份。
本发明中,林业或矿业废弃物或脱水处理的废木为经过活化、炭化处理的林业或矿业废弃物或脱水处理的废木;林业或矿业废弃物或脱水处理的废木加工成块状或粒状后,经过盐酸盐或醋酸盐的酸溶液进行活化处理,再经过酸溶液中煮沸、洗涤、烘干后高温隔绝空气炭化得到黑色固体,即为经过活化、炭化处理的林业或矿业废弃物或脱水处理的废木。
本发明中,盐酸盐可以为:氯化锌(ZnCl2)或氯化镁(MgCl2)等;醋酸盐可以为:醋酸锌或醋酸镁等。
本发明中,含硫化合物可以为:三氧化硫、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠等。
本发明中,碳酸盐可以为碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸钾等。
本发明中,酸溶液为盐酸溶液、磷酸溶液或有机酸溶液。
本发明中,浓硫酸浓度为98wt%以上。
本发明中,林业或矿业废弃物为林业或矿业生产过程中所产生的残留物。
二、有机物转化剂的制备
本发明有机物转化剂的制备方法,将林业或矿业废弃物、脱水处理的废木、活性炭中的一种或两种以上,放入容器中,加入浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物的一种或两种以上;在120℃-170℃之间隔绝空气加热,反应4-8小时后,冷却,过滤,用70-100℃热蒸馏水浸洗至滤液pH在5-7时,再过滤;将水洗后的滤渣样品放入烘干箱,80-110℃干燥5-10小时,得到的黑色固体即为所制备的转化剂。具体如下:
1、原料的选择
以林业、矿业废弃物或脱水处理的废木为主要原料,林业、矿业废弃物为林业和矿业生产过程中所产生的残留物如:果壳、树叶、树枝或煤渣等,大多数都被当做废物所焚烧,也有一部分被人们用作燃料。本发明就是以林业、矿业废弃物或脱水处理的废木为原料,通过化学方法来制备转化剂,使废弃物具有更大的利用价值。
将林业或矿业废弃物或脱水处理的废木加工成块状或粒状后,用水连续冲洗,再用蒸馏水浸洗直到所得到的蒸馏水清纯,然后晒干以备用;将干燥的废弃物浸渍在质量分数为30-55%盐酸盐或醋酸盐的酸溶液中,浸泡10-16小时后过滤,将过滤所得的沉淀物在420-680℃之间隔绝空气加热1-3小时后停止加热,自然冷却;取出产物放入质量分数为30-40%的酸溶液中煮沸,持续沸腾1-2小时,冷却至室温后将其过滤,用热蒸馏水润洗,直到检测不出阴离子,放入烘箱内于90-110℃下烘干6-10小时,得到黑色固体,即为经过活化、炭化的林业或矿业废弃物或脱水处理的废木;
2、原料的预处理
将林业或矿业废弃物或脱水处理的废木加工成块状或粒状后,用水连续冲洗多次后,再用蒸馏水浸洗直到所得到的蒸馏水清纯,然后晒干以备用;将干燥的废弃物浸渍在质量分数为30-55%盐酸盐或醋酸盐的酸溶液中,浸泡10-16小时后过滤,将过滤所得的沉淀物在420-680℃之间隔绝空气加热1-3小时后停止加热,自然冷却;取出产物放入质量分数为30-40%的酸溶液中煮沸,持续沸腾1-2小时,冷却至室温后将其过滤,用热蒸馏水润洗,直到检测不出阴离子,放入烘箱内于90-110℃下烘干6-10小时,得到黑色固体,即为经过活化、炭化的林业或矿业废弃物或脱水处理的废木;
本发明中,原料预处理的目的是增强其化学活性。
本发明中,盐酸盐可以为氯化锌(ZnCl2)或氯化镁(MgCl2)等;醋酸盐可以为醋酸锌或醋酸镁等。
本发明中,酸溶液可以为:盐酸溶液、磷酸溶液或有机酸溶液(如:醋酸溶液)等。
3、有机物转化剂的制备方法
将所制备的黑色固体或者活性炭放入系列容器中,分别加入浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物的一种或两种以上、碳酸盐;在120℃-170℃之间隔绝空气加热,反应4-8小时后,冷却,过滤,用70-100℃热蒸馏水浸洗至滤液pH在5-7时,再过滤;将水洗后的滤渣样品放入烘干箱,80-110℃干燥5-10小时,得到的黑色固体即为所制备的转化剂。
本发明中,含硫化合物可以为:三氧化硫、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠等。
本发明中,碳酸盐可以为碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸钾等。
三、有机物转化剂的应用
本发明有机物转化剂对餐饮垃圾或生活垃圾等进行转化处理,实现在60-120℃下的低温转化,把有机物垃圾变为有用的炭粉,获得的炭粉重量可达到有机物垃圾重量的6-21%。有机物转化剂对餐饮垃圾或生活垃圾进行处理剩下的粗料作为炭原料,下次参加反应,有机物转化剂亦回收利用。有机物转化剂对餐饮垃圾或生活垃圾进行处理得到的炭粉,可以加工成活性炭、焦炭、作为橡胶添加剂、用于处理污水或作为优质煤炭(热值达到七千大卡以上)等。
本发明有机物转化剂作用是:低温下、短时间内迅速破坏有机物分子中的化学键(如炭炭键、炭氧键、炭氮键等),从而使有机物分解炭化,主要产物是炭粉和水,无二氧化碳产生。
本发明的有益效果是:
1、本发明的转化剂主要是对餐饮垃圾、日常生活垃圾等进行转化处理(也适用于园林垃圾、农牧业垃圾、水产垃圾等几乎所有的有机物垃圾)已达到把有机垃圾处理成有用的炭粉。有机垃圾的转化处理装置(搅拌式)可以安装在楼群社区垃圾站,或垃圾集中点现场处理。有机垃圾转化处理装置(滚筒式)可以安装在餐饮厨房内,随时就可以处理餐饮垃圾。其优点为:
⑴低温下(60-120℃)处理垃圾——节省大量能源;
⑵在垃圾产生源头处理垃圾——节约大量运输成本、缓解城市交通运输;
⑶即时性处理垃圾——防止垃圾因处理不及时而发酵产生有害物质污染环境;
⑷无害化处理垃圾——处理过程中不产生二氧化炭、不产生任何污染物质;
⑸全部资源化处理垃圾——产物98%以上是炭粉和水;
⑹垃圾处理设备分散放置——节省土地资源、杜绝土地污染;
⑺处理方法简捷易操作——可以安置普通人员甚至残疾人员就业;
⑻变垃圾为能源——可以作为普通人的收入来源,鼓励人人关注垃圾处理。
⑼设备形状灵活多变——可以放置在任何有生活垃圾的场所处理垃圾如:旅游景点、风景区、自然保护区、国家文化遗产保护地等等。
2、本发明在使用时,具有节约能源(与目前垃圾填埋、焚烧、堆肥比较)、环保(与垃圾填埋、垃圾焚烧比较)、无二氧化炭产生(具有独创性)、无污染、无噪音、操作方便等优点,可以在垃圾产生的源头直接处理垃圾,无需运输(具有独创性)。如家庭、小区、机关、学校、食堂、饭店等使用。垃圾处理能力范围大,效率高,能够处理大、中、小不同规模城市的垃圾;能够处理农村及边远农村的垃圾;能够处理旅游景点尤其是国家文化遗产保护区等特殊区域的垃圾。
3、本发明可以根据垃圾产生量的不同,制作不同处理量的垃圾处理设备,也可以用于垃圾中转站,大型垃圾场;
4、有机物垃圾又称湿垃圾,是指城市生活垃圾中有机物成分的废弃物,主要是果皮、菜叶、菜皮、厨房菜渣、餐饮垃圾等。城市生活垃圾中60%以上为有机垃圾,且逐年增长,其中废纸和废塑料类增长最快。本发明对有机物垃圾进行处理,实现在60-120℃下(具有独创性)的低温转化,获得的炭粉重量可达到有机物垃圾重量的6-21%,粗料作为炭原料,下次参加反应,有机物转化剂亦可以回收,继续参加下次反应。
5、本发明采用较低的反应温度使有机物垃圾变为炭粉,热解转化产物品质较好,能够实现高附加值利用,具有良好的经济效益。转化后的有机再生炭污染的成分基本为零,可作为燃料使用。从工艺原理上,彻底避免二噁英类剧毒物质的产生和扩散,有利于实现垃圾的真正无害化、减量化、资源化处理。
6、本发明在处理有机物垃圾的过程中,无有害物质排放,为有机物垃圾的无害化处理开辟了一条新路。
7、本发明在处理有机物垃圾的过程中,无二氧化炭产生,符合低炭原则。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明进一步详细说明。
本发明中,采用特制的设备对有机物进行处理,特制的设备请参见中国发明专利(申请号:201210195225.8,申请日:2012年6月13日)。
实施例1
一、有机物转化剂的组成
本实施例中,有机物转化剂原料包括:林业或矿业废弃物、浓硫酸、脱水处理的废木、氯化镁、碳酸钠等。林业或矿业废弃物加工后,经过氯化镁的盐酸溶液进行活化处理,再经过盐酸溶液中煮沸、洗涤、烘干后高温隔绝空气炭化得到黑色固体。该黑色固体再与浓硫酸、脱水处理的废木、碳酸钠等经过加热,过滤,洗涤,烘干等步骤最终得到转化剂。
按重量份数计,各组分的加入量如下:
浓硫酸100份;经过活化、炭化的林业或矿业废弃物(黑色固体)30份;碳酸钠15份;脱水处理的废木20份。
二、有机物转化剂的制备
1、原料的选择
以林业、矿业废弃物或脱水处理的废木为主要原料,林业、矿业废弃物为林业和矿业生产过程中所产生的残留物如:果壳、树叶、树枝或煤渣等,大多数都被当做废物所焚烧,也有一部分被人们用作燃料。本发明就是以林业、矿业废弃物或脱水处理的废木为原料,通过化学方法来制备转化剂,使废弃物具有更大的利用价值。
2、原料的预处理
将废弃物整理成块状或粒状,用水连续冲洗多次后,再用蒸馏水浸洗直到所得到的蒸馏水较清纯,然后晒干以备用。将干燥的废弃物浸渍在质量分数为30%氯化镁的盐酸溶液中,浸泡12小时后过滤,将过滤所得的沉淀物在420℃隔绝空气加热3小时后停止加热,自然冷却。取出产物放入质量分数为35%的盐酸溶液中煮沸,持续沸腾2小时,冷却至室温后将其过滤,用80℃热蒸馏水润洗,直到检测不出阴离子,放入烘箱内于90℃下烘干6小时,得到黑色固体备用。
3、有机物转化剂的制备
将上述所制备的黑色固体放入上述系列容器中,加入浓硫酸、脱水处理的废木、碳酸钠等;在120℃隔绝空气加热,反应5小时后,冷却,过滤,用70℃热蒸馏水浸洗至滤液pH在7时,再过滤;将水洗后的滤渣样品放入烘干箱,100℃干燥7小时,得到的黑色固体即为所制备的转化剂。
实施例2
一、有机物转化剂的组成
本实施例中,有机物转化剂原料包括:林业或矿业废弃物、发烟硫酸、脱水处理的废木、氯化锌、碳酸钾等,林业或矿业废弃物加工后,经过氯化锌的盐酸溶液进行活化处理,再经过氯化锌的盐酸溶液中煮沸、洗涤、烘干后高温隔绝空气炭化得到黑色固体。该黑色固体再与发烟硫酸、脱水处理的废木、碳酸钾等经过加热,过滤,洗涤,烘干等步骤最终得到转化剂。
按重量份数计,各组分的加入量如下:
发烟硫酸100份;经过活化、炭化的林业或矿业废弃物(黑色固体)40份;碳酸钾10份;脱水处理的废木30份。
二、有机物转化剂的制备
1、原料的选择
以林业、矿业废弃物或脱水处理的废木为主要原料,林业、矿业废弃物为林业和矿业生产过程中所产生的残留物如:果壳、树叶、树枝或煤渣等,大多数都被当做废物所焚烧,也有一部分被人们用作燃料。本发明就是以林业、矿业废弃物或脱水处理的废木为原料,通过化学方法来制备转化剂,使废弃物具有更大的利用价值。
2、原料的预处理
将废弃物切段长约1厘米,用水连续冲洗多次后,再用蒸馏水浸洗直到所得到的蒸馏水较清纯,然后晒干以备用。将干燥的废弃物浸渍在质量分数为35%氯化锌的盐酸溶液中,浸泡10小时后过滤,将过滤所得的沉淀物在550℃隔绝空气加热3小时后停止加热,自然冷却。取出产物放入质量分数为40%的磷酸溶液中煮沸,持续沸腾1小时,冷却至室温后将其过滤,用70℃热蒸馏水润洗,直到检测不出阴离子,放入烘箱内于100℃下烘干6小时,得到黑色固体备用。
3、有机物转化剂的制备
将上述所制备的黑色固体放入上述设备中,加入发烟硫酸、脱水处理的废木和碳酸钾等;在130℃之间隔绝空气加热,反应8小时后,冷却,过滤,用80℃热蒸馏水浸洗至滤液pH在6时,再过滤;将水洗后的滤渣样品放入烘干箱,110℃干燥10小时,得到的黑色固体即为所制备的转化剂。
实施例3
一、有机物转化剂的组成
本实施例中,有机物转化剂原料包括:矿业废弃物、活性炭、三氧化硫、脱水处理的废木、氯化锌、碳酸镁等,矿业废弃物加工后,经过氯化锌的盐酸溶液进行活化处理,再经过盐酸溶液中煮沸、洗涤、烘干后高温隔绝空气炭化得到黑色固体。该黑色固体再与浓硫酸、脱水处理的废木、碳酸镁等经过加热,过滤,洗涤,烘干等步骤最终得到转化剂。
按重量份数计,各组分的加入量如下:
三氧化硫100份;经过活化、炭化的矿业废弃物(黑色固体)30份;活性炭20份;碳酸镁20份;脱水处理的废木20份。
二、有机物转化剂的制备
本发明有机物转化剂的制备方法,具体如下:
1、原料的选择
以林业、矿业废弃物或脱水处理的废木为主要原料,林业、矿业废弃物为林业和矿业生产过程中所产生的残留物如:果壳、树叶、树枝或煤渣等,大多数都被当做废物所焚烧,也有一部分被人们用作燃料。本发明就是以林业、矿业废弃物或脱水处理的废木为原料,通过化学方法来制备转化剂,使废弃物具有更大的利用价值。
2、原料的预处理
将废弃物用水连续冲洗多次后,再用蒸馏水浸洗直到所得到的蒸馏水较清纯,然后晒干以备用。将干燥的废弃物浸渍在质量分数为45%氯化锌的盐酸溶液中,浸泡16小时后过滤,将过滤所得的沉淀物在600℃隔绝空气加热1小时后停止加热,自然冷却。取出产物放入质量分数为30%的盐酸溶液中煮沸,持续沸腾2小时,冷却至室温后将其过滤,用100℃热蒸馏水润洗,直到检测不出阳离子,放入烘箱内于90℃下烘干8小时,得到黑色固体备用。
3、有机物转化剂的制备
将上述所制备的黑色固体放入系列容器中,加入三氧化硫、活性炭、脱水处理的废木和碳酸镁等;在140℃之间隔绝空气加热,反应4小时后,冷却,过滤,用70℃热蒸馏水浸洗至滤液pH在7时,再过滤;将水洗后的滤渣样品放入烘干箱,107℃干燥8小时,得到的黑色固体即为所制备的转化剂。
实施例4
一、有机物转化剂的组成
本实施例中,有机物转化剂原料包括:矿业废弃物、活性炭、浓硫酸、三氧化硫、脱水处理的废木、氯化锌、碳酸镁等,矿业废弃物加工后,经过氯化锌的盐酸溶液进行活化处理,再经过盐酸溶液中煮沸、洗涤、烘干后高温隔绝空气炭化得到黑色固体。该黑色固体再与浓硫酸、脱水处理的废木、碳酸镁等经过加热,过滤,洗涤,烘干等步骤最终得到转化剂。
按重量份数计,各组分的加入量如下:
浓硫酸100份;三氧化硫100份;经过活化、炭化的矿业废弃物(黑色固体)30份;活性炭30份;碳酸镁15份;脱水处理的废木30份。
二、有机物转化剂的制备
本发明有机物转化剂的制备方法,具体如下:
1、原料的选择
以林业、矿业废弃物或脱水处理的废木为主要原料,林业、矿业废弃物为林业和矿业生产过程中所产生的残留物如:果壳、树叶、树枝或煤渣等,大多数都被当做废物所焚烧,也有一部分被人们用作燃料。本发明就是以林业、矿业废弃物或脱水处理的废木为原料,通过化学方法来制备转化剂,使废弃物具有更大的利用价值。
2、原料的预处理
将废弃物用水连续冲洗多次后,再用蒸馏水浸洗直到所得到的蒸馏水较清纯,然后晒干以备用。将干燥的废弃物浸渍在质量分数为50%氯化锌的盐酸溶液中,浸泡13小时后过滤,将过滤所得的沉淀物在650℃隔绝空气加热2小时后停止加热,自然冷却。取出产物放入质量分数为35%的盐酸溶液中煮沸,持续沸腾1.5小时,冷却至室温后将其过滤,用100℃热蒸馏水润洗,直到检测不出阳离子,放入烘箱内于100℃下烘干10小时,得到黑色固体备用。
3、有机物转化剂的制备
将上述所制备的黑色固体放入系列容器中,加入浓硫酸、三氧化硫、活性炭、脱水处理的废木和碳酸镁等;在150℃之间隔绝空气加热,反应6小时后,冷却,过滤,用70℃热蒸馏水浸洗至滤液pH在7时,再过滤;将水洗后的滤渣样品放入烘干箱,105℃干燥6小时,得到的黑色固体即为所制备的转化剂。
应用例
为了证明本发明的转化剂的功能试验如下,每个试验均在十次以上。
1、取本发明制取的转化剂100克,加入1000克水产品市场中清理下来的鱼、虾、等海鲜类垃圾,放在特制的设备中加热,温度设定在120℃,开启设备,经15-25分钟后,全部转化为炭粉,炭粉热值为3200大卡;
本应用例中,获得的炭粉重量可达到有机物垃圾重量的8.4%。
2、取本发明制取的转化剂100克,加入1000克水果市场中清理下来的水果类垃圾,放在特制的设备中加热,温度设定在90℃之间,开启设备,经10-20分钟后,全部转化为炭粉,炭粉热值为6120大卡;
本应用例中,获得的炭粉重量可达到有机物垃圾重量的7.2%。
3、取本发明制取的转化剂100克,加入1000克蔬菜批发市场中清理下来的蔬菜类垃圾,放在特制的设备中加热,温度设定在80℃之间,开启设备,经10-20分钟后,全部转化为炭粉,炭粉热值为6310大卡;
本应用例中,获得的炭粉重量可达到有机物垃圾重量的7.6%。
4、取本发明制取的转化剂100克,加入1000克肉联场中清理下来的动物肉类下脚料类垃圾,放在特制的设备中加热,温度设定在120℃,开启设备,经15-30分钟后,脂肪等全部转化为炭粉,部分骨头粉碎后转化为炭,炭粉热值为6750大卡;
本应用例中,获得的炭粉重量可达到有机物垃圾重量的9.8%。
5、取本发明制取的转化剂100克,加入1000克生活小区内清理下来的生活垃圾(玻璃、金属类、陶瓷类除外),放在特制的设备中加热,温度设定在100℃,开启设备,经15-30分钟后,废纸类、纤维类、果蔬类、淀粉类、肉食类等全部炭化,塑料方便袋在50分钟后全部炭化,炭粉热值为6430大卡;
本应用例中,获得的炭粉重量可达到有机物垃圾重量的10.2%。
6、取本发明制取的转化剂100克,加入1000克酒店(无大骨头)餐厨垃圾,放在特制的设备中加热,温度设定在100℃,开启设备,经15-30分钟后全部炭化,炭粉热值为7140大卡;
本应用例中,获得的炭粉重量可达到有机物垃圾重量的7.5%。
7、取本发明制取的转化剂100克,加入1000克园林清理下来的草、树枝、树叶等园林垃圾,放在特制的设备中加热,温度设定在100-120℃之间,经15-20分钟后,全部转化为炭粉,炭粉热值为7310大卡;
本应用例中,获得的炭粉重量可达到有机物垃圾重量的11.7%。
8、取本发明制取的转化剂100克,加入1000克超市中过期的面包、饼干、熟食、水果、烂鱼虾等垃圾,放在特制的设备中加热,温度设定在110℃,加入适量的水,开启设备,经15-30分钟后,全部转化为炭粉,炭粉热值为5820大卡;
本应用例中,获得的炭粉重量可达到有机物垃圾重量的9.3%。
9、取本发明制取的转化剂100克,加入1000克装服加工厂中清理下来各种衣料的下脚料类垃圾,放在特制的设备中加热,温度设定在120℃,开启设备,经15-30分钟后,全部转化为炭粉,炭粉热值为4510大卡;
本应用例中,获得的炭粉重量可达到有机物垃圾重量的10.5%。
10、取本发明制取的转化剂100克,加入1000克写字间的办公类垃圾,放在特制的设备中加热,温度设定在120℃,开启设备,经15-30分钟后,全部转化为炭粉,炭粉热值为5600大卡;
本应用例中,获得的炭粉重量可达到有机物垃圾重量的12.1%。
Claims (8)
1.一种有机物转化剂,其特征在于,有机物转化剂原料包括:林业或矿业废弃物、脱水处理的废木、活性炭中的一种或两种以上,以及浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物中的一种或两种以上;按重量份数计,各组分的加入量如下:浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物中的一种或两种以上,各100份;林业或矿业废弃物、脱水处理的废木、活性炭中的一种或两种以上,各20-40份;
还包括碳酸盐10-20份,碳酸盐为碳酸钠、碳酸镁或碳酸钾;含硫化合物为三氧化硫、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠。
2.按照权利要求1所述的有机物转化剂,其特征在于,林业或矿业废弃物或脱水处理的废木为经过活化、炭化处理的林业或矿业废弃物或脱水处理的废木;林业或矿业废弃物或脱水处理的废木加工成块状或粒状后,经过盐酸盐或醋酸盐的酸溶液进行活化处理,再经过酸溶液中煮沸、洗涤、烘干后高温隔绝空气炭化得到黑色固体,即为经过活化、炭化处理的林业或矿业废弃物或脱水处理的废木。
3.一种权利要求1至2之一所述的有机物转化剂的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
将林业或矿业废弃物、脱水处理的废木、活性炭中的一种或两种以上,放入容器中,加入浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物的一种或两种以上;在120℃-170℃之间隔绝空气加热,反应4-8小时后,冷却,过滤,用70-100℃热蒸馏水浸洗至滤液pH在5-7时,再过滤;将水洗后的滤渣样品放入烘干箱,80-110℃干燥5-10小时,得到的黑色固体即为所制备的转化剂。
4.按照权利要求3所述的有机物转化剂的制备方法,其特征在于,在制备有机物转化剂之前,对原料进行预处理:
将林业或矿业废弃物或脱水处理的废木加工成块状或粒状后,用水连续冲洗,再用蒸馏水浸洗直到所得到的蒸馏水清纯,然后晒干以备用;将干燥的废弃物浸渍在质量分数为30-55%盐酸盐或醋酸盐的酸溶液中,浸泡10-16小时后过滤,将过滤所得的沉淀物在420-680℃之间隔绝空气加热1-3小时后停止加热,自然冷却;取出产物放入质量分数为30-40%的酸溶液中煮沸,持续沸腾1-2小时,冷却至室温后将其过滤,用热蒸馏水润洗,直到检测不出阴离子,放入烘箱内于90-110℃下烘干6-10小时,得到黑色固体,即为经过活化、炭化的林业或矿业废弃物或脱水处理的废木;
然后,将所制备的黑色固体或者活性炭放入系列容器中,分别加入浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物的一种或两种以上、碳酸盐;在120℃-170℃之间隔绝空气加热,反应4-8小时后,冷却,过滤,用70-100℃热蒸馏水浸洗至滤液pH在5-7时,再过滤;将水洗后的滤渣样品放入烘干箱,80-110℃干燥5-10小时,得到的黑色固体即为所制备的转化剂。
5.按照权利要求4所述的有机物转化剂的制备方法,其特征在于,酸溶液为盐酸溶液、磷酸溶液或有机酸溶液。
6.按照权利要求1所述的有机物转化剂的应用,其特征在于,有机物转化剂对餐饮垃圾或生活垃圾进行处理,实现在60-120℃下的低温转化,把有机物垃圾变为有用的炭粉,获得的炭粉重量达到有机物垃圾重量的6-12.1%。
7.按照权利要求6所述的有机物转化剂的应用,其特征在于,有机物转化剂对餐饮垃圾或生活垃圾进行处理剩下的粗料作为炭原料,下次参加反应,有机物转化剂亦回收利用。
8.按照权利要求6所述的有机物转化剂的应用,其特征在于,有机物转化剂对餐饮垃圾或生活垃圾进行处理得到的炭粉,加工成活性炭、焦炭、作为橡胶添加剂、用于处理污水或作为优质煤炭,热值达到七千大卡以上。
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