CN108339537A - 污泥除臭剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污泥除臭剂及制备方法，所述包括以下重量份数的原料：改性电石渣40‑60份、沸石20‑30份、改性赤泥20‑40份、膨润土10‑20份、交联剂3‑6份、羧甲基纤维素钠4‑10份和丙烯酸‑马来酸酐共聚物3‑6份。本发明提供的除臭剂具有很好的吸附作用，可有效快速的清除污泥中的臭味，操作简单，可靠性强，以改性电石渣、沸石、改性赤泥、膨润土降低除臭剂的成本，极大地改善了污泥周边空气质量，具有良好的社会效益、生态效益和经济效益。

Description

污泥除臭剂及制备方法
技术领域
本发明涉及吸附材料技术领域，具体是一种污泥除臭剂及制备方法。
背景技术
污泥在处理处置过程中，会释放出恶臭气体，是造成臭气排放的重要污染源，因此在污泥的整个运输和处理环节中必须有效地控制臭气污染问题。为了抑制和削减污泥恶臭气体释放的方法主要采用喷淋除臭剂。各种各样的除臭剂也应运而生。最常用除臭剂为物理吸附原理，主要的吸附材料为活性炭、碳纤维、各类沸石、某些金属氧化物和大孔高分子材料等。目前，国内还普遍使用的除臭剂主要有：天然植物液除臭剂、生物除臭剂、芳香除臭剂、高分子除臭剂等几大类产品。其中，天然植物液除臭剂、芳香除臭剂属于覆盖性除臭剂，具体说就是没有消除臭味，而是在臭味中添加香料来中和臭味，使之从感官上减少臭味的影响。目前市场上的其他除臭剂也存在比表面积小、吸附量低、再生困难、成本高、除臭效率低、除臭效果差等不足。
发明内容
本发明针对现有除臭剂存在的问题，提供一种比表面积大、吸附量大，能够高效吸附臭味、成本较低、制备工艺简单的污泥除臭剂。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种污泥除臭剂，包括以下重量份数的原料：改性电石渣40-60份、沸石20-30份、改性赤泥20-40份、膨润土10-20份、交联剂3-6份、羧甲基纤维素钠4-10份和丙烯酸-马来酸酐共聚物3-6份。
进一步地，所述改性电石渣是将电石渣粉碎后经过磷酸和硬脂酸甲酯磺酸钠改性。
进一步地，所述改性电石渣的制备方法为：先将电石渣粉碎至100-200目，用磷酸溶液浸泡电石渣1-5h，清洗2-4遍，在电石渣中加入硬脂酸甲酯磺酸钠搅拌均匀进行改性。
进一步地，所述硬脂酸甲酯磺酸钠的加入量为电石渣质量的3-5%。
进一步地，所述改性赤泥是将赤泥粉碎至150-300目，加热至100-200℃活化1-3h，加入氢氧化钠溶液浸泡30-60min，用水清洗后晾干；将聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶于水配成浓度8-12%的溶液，在赤泥中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶液，搅拌10-30min，即得改性赤泥。
进一步地，所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷的加入量为赤泥质量的2-4%。
进一步地，所述沸石和膨润土的粒径为60-100目。
进一步地，所述交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺、双三乙醇胺双异丙基钛酸酯、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)中的一种或多种组合。
本发明所述污泥除臭剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将交联剂、羧甲基纤维素钠和丙烯酸-马来酸酐共聚物溶于100-200份水，得混合液；
（2）在混合液中加入改性电石渣、沸石、改性赤泥、膨润土，搅拌30-60min，干燥，制成1-3mm粒径的颗粒，包装，即得污泥除臭剂。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本发明提供的除臭剂具有很好的吸附作用，可有效快速的清除污泥中的臭味，操作简单，可靠性强，以改性电石渣、沸石、改性赤泥、膨润土为主要原料降低除臭剂的成本，极大地改善了污泥周边空气质量，具有良好的社会效益、生态效益和经济效益。
2、本发明电石渣先经磷酸活化，再用硬脂酸甲酯磺酸钠改性，可以增大电石渣的孔径和比表面积，吸附性能显著提高，提高了对污泥的除臭能力。
3、本发明使用的赤泥先用氢氧化钠浸泡再用聚氨丙基甲基倍半硅氧烷改性，提高了赤泥的活性和孔径，提高赤泥的比表面积，使废弃资源得到了充分的利用，且降低了除臭剂的成本。
4、本发明的原料中还加入交联剂、羧甲基纤维素钠和丙烯酸-马来酸酐共聚物，使除臭剂具有更优异的附着力，吸附容量大，吸附速率快，对异味的吸附性能显著提高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
实施例1
一种污泥除臭剂，包括以下重量份数的原料：改性电石渣50份、沸石20份、改性赤泥30份、膨润土12份、双三乙醇胺双异丙基钛酸酯交联剂5份、羧甲基纤维素钠6份和丙烯酸-马来酸酐共聚物4份。
所述改性电石渣的制备方法为：先将电石渣粉碎至150目，用浓度为10%的磷酸溶液浸泡电石渣2h，清洗3遍，在电石渣中加入硬脂酸甲酯磺酸钠搅拌均匀进行改性。所述硬脂酸甲酯磺酸钠的加入量为电石渣质量的4%。
所述改性赤泥是将赤泥粉碎至200目，加热至150℃活化2h，加入氢氧化钠溶液浸泡40min，用水清洗后晾干；将聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶于水配成浓度10%的溶液，在赤泥中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶液，搅拌20min，即得改性赤泥。所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷的加入量为赤泥质量的3%。
所述污泥除臭剂的制备方法为：将交联剂、羧甲基纤维素钠和丙烯酸-马来酸酐共聚物溶于150份水，得混合液；在混合液中加入改性电石渣、沸石、改性赤泥、膨润土，搅拌40min，干燥，制成1-2mm粒径的颗粒，包装，即得污泥除臭剂。
实施例2
一种污泥除臭剂，包括以下重量份数的原料：改性电石渣40份、沸石25份、改性赤泥35份、膨润土15份、N-羟甲基丙烯酰胺交联剂4份、羧甲基纤维素钠8份和丙烯酸-马来酸酐共聚物3份。
所述改性电石渣的制备方法为：先将电石渣粉碎至200目，用浓度为15%的磷酸溶液浸泡电石渣5h，清洗4遍，在电石渣中加入硬脂酸甲酯磺酸钠搅拌均匀进行改性。所述硬脂酸甲酯磺酸钠的加入量为电石渣质量的3.5%。
所述改性赤泥是将赤泥粉碎至150目，加热至120℃活化2h，加入氢氧化钠溶液浸泡60min，用水清洗后晾干；将聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶于水配成浓度8%的溶液，在赤泥中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶液，搅拌30min，即得改性赤泥。所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷的加入量为赤泥质量的4%。
所述污泥除臭剂的制备方法为：将交联剂、羧甲基纤维素钠和丙烯酸-马来酸酐共聚物溶于200份水，得混合液；在混合液中加入改性电石渣、沸石、改性赤泥、膨润土，搅拌60min，干燥，制成2-3mm粒径的颗粒，包装，即得污泥除臭剂。
实施例3
一种污泥除臭剂，包括以下重量份数的原料：改性电石渣60份、沸石20份、改性赤泥40份、膨润土10份、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)交联剂6份、羧甲基纤维素钠7份和丙烯酸-马来酸酐共聚物5份。
所述改性电石渣的制备方法为：先将电石渣粉碎至100目，用浓度为10%的磷酸溶液浸泡电石渣1h，清洗3遍，在电石渣中加入硬脂酸甲酯磺酸钠搅拌均匀进行改性。所述硬脂酸甲酯磺酸钠的加入量为电石渣质量的5%。
所述改性赤泥是将赤泥粉碎至250目，加热至200℃活化1.5h，加入氢氧化钠溶液浸泡30min，用水清洗后晾干；将聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶于水配成浓度12%的溶液，在赤泥中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶液，搅拌20min，即得改性赤泥。所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷的加入量为赤泥质量的2.5%。
所述污泥除臭剂的制备方法为：将交联剂、羧甲基纤维素钠和丙烯酸-马来酸酐共聚物溶于150份水，得混合液；在混合液中加入改性电石渣、沸石、改性赤泥、膨润土，搅拌60min，干燥，制成1-2mm粒径的颗粒，包装，即得污泥除臭剂。
实施例4
一种污泥除臭剂，包括以下重量份数的原料：改性电石渣45份、沸石30份、改性赤泥30份、膨润土15份、双三乙醇胺双异丙基钛酸酯交联剂4份、羧甲基纤维素钠10份和丙烯酸-马来酸酐共聚物4份。
所述改性电石渣的制备方法为：先将电石渣粉碎至200目，用浓度为12%的磷酸溶液浸泡电石渣5h，清洗4遍，在电石渣中加入硬脂酸甲酯磺酸钠搅拌均匀进行改性。所述硬脂酸甲酯磺酸钠的加入量为电石渣质量的3.5%。
所述改性赤泥是将赤泥粉碎至300目，加热至100℃活化3h，加入氢氧化钠溶液浸泡50min，用水清洗后晾干；将聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶于水配成浓度10%的溶液，在赤泥中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶液，搅拌10min，即得改性赤泥。所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷的加入量为赤泥质量的4%。
所述污泥除臭剂的制备方法为：将交联剂、羧甲基纤维素钠和丙烯酸-马来酸酐共聚物溶于180份水，得混合液；在混合液中加入改性电石渣、沸石、改性赤泥、膨润土，搅拌30min，干燥，制成1-2mm粒径的颗粒，包装，即得污泥除臭剂。
对比例1
本对比例与实施例4的不同之处在于：本实施例所用的电石渣粉碎后不经磷酸和硬脂酸甲酯磺酸钠改性。
对比例2
本对比例与实施例4的不同之处在于：本实施例所用的赤泥粉碎后不经氢氧化钠和氨丙基甲基倍半硅氧烷改性。
对比例3
本对比例与实施例4的不同之处在于：本实施例所用的电石渣粉碎后不经磷酸和硬脂酸甲酯磺酸钠改性，本实施例所用的赤泥粉碎后不经氢氧化钠和氨丙基甲基倍半硅氧烷改性。
将本发明实施例制备的除臭剂和对比例的除臭剂以4%的投入量均匀散在污水处理厂产生的污泥上，同一地点的污泥分为几份，当天8:00整将除臭剂撒在污泥中，在当天不同的时间点采用硫化氢分析仪检测污泥中的硫化氢含量（mg/m3），试验结果如表1所示：
产品 8:00 8:15 8:30 9:00 10:00 12:00
实施例1 0.219 0.085 0.017 0.009 0.006 0.005
实施例2 0.204 0.091 0.021 0.010 0.008 0.007
实施例3 0.237 0.102 0.037 0.009 0.007 0.007
实施例4 0.238 0.096 0.023 0.008 0.006 0.007
对比例1 0.214 0.158 0.067 0.021 0.015 0.012
对比例2 0.232 0.179 0.113 0.062 0.031 0.028
对比例3 0.209 0.182 0.157 0.124 0.097 0.073
从上述试验结果得知本发明的电石渣和赤泥经过改性后，除臭性能显著提高，在污泥投放本发明实施例的除臭剂，一个小时后后硫化氢的浓度将低于0.01mg/m3,符合居民区大气排放标准，但利用不经过改性的电石渣或/和赤泥制备除臭剂处理垃圾四个小时后，尚未达到臭气排放标准。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种污泥除臭剂，其特征在于：包括以下重量份数的原料：改性电石渣40-60份、沸石20-30份、改性赤泥20-40份、膨润土10-20份、交联剂3-6份、羧甲基纤维素钠4-10份和丙烯酸-马来酸酐共聚物3-6份。
2.根据权利要求1所述的污泥除臭剂，其特征在于：所述改性电石渣是将电石渣粉碎后经过磷酸和硬脂酸甲酯磺酸钠改性。
3.根据权利要求2所述的污泥除臭剂，其特征在于：所述改性电石渣的制备方法为：先将电石渣粉碎至100-200目，用磷酸溶液浸泡电石渣1-5h，清洗2-4遍，在电石渣中加入硬脂酸甲酯磺酸钠搅拌均匀进行改性。
4.根据权利要求3所述的污泥除臭剂，其特征在于：所述硬脂酸甲酯磺酸钠的加入量为电石渣质量的3-5%。
5.根据权利要求1所述的污泥除臭剂，其特征在于：所述改性赤泥是将赤泥粉碎至150-300目，加热至100-200℃活化1-3h，加入氢氧化钠溶液浸泡30-60min，用水清洗后晾干；将聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶于水配成浓度8-12%的溶液，在赤泥中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶液，搅拌10-30min，即得改性赤泥。
6.根据权利要求5所述的污泥除臭剂，其特征在于：所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷的加入量为赤泥质量的2-4%。
7.根据权利要求1所述的污泥除臭剂，其特征在于：所述沸石和膨润土的粒径为60-100目。
8.根据权利要求1所述的污泥除臭剂，其特征在于：所述交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺、双三乙醇胺双异丙基钛酸酯、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)中的一种或多种组合。
9.如权利要求1所述污泥除臭剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将交联剂、羧甲基纤维素钠和丙烯酸-马来酸酐共聚物溶于100-200份水，得混合液；
在混合液中加入改性电石渣、沸石、改性赤泥、膨润土，搅拌30-60min，干燥，制成1-3mm粒径的颗粒，包装，即得污泥除臭剂。
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