CN109290340A

CN109290340A - 垃圾除臭净化剂及其制备方法与垃圾除臭方法

Info

Publication number: CN109290340A
Application number: CN201811070184.3A
Authority: CN
Inventors: 张明海; 肯特雷蒙德约翰
Original assignee: Shanghai Longjin Building Materials Import And Export Co Ltd; Jease Environmental Technology (shanghai) Co Ltd
Current assignee: Shanghai Longjin Building Materials Import And Export Co Ltd; Jease Environmental Technology (shanghai) Co Ltd
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2019-02-01
Anticipated expiration: 2038-09-13
Also published as: CN109290340B

Abstract

本发明公开了一种垃圾除臭净化剂及其制备方法与垃圾除臭方法，该净化剂为固液混合物，pH为9.5～10.5且其组分包含氢氧化镁、有机酸、悬浮剂、生物菌以及水，其中氢氧化镁的质量含量为10‑80％，悬浮剂的质量含量为0.001‑5％，生物菌的质量含量为0.001‑5％。净化剂的制备方法包括使氧化镁与水发生水合反应生成氢氧化镁，并在温度为95℃以下时，加入有机酸，然后加入悬浮剂和生物菌。垃圾除臭方法是将净化剂喷洒到垃圾中。采取本发明的净化剂进行垃圾除臭，垃圾pH值能够保持稳定(波动幅度小于0.5)，最大化除臭效果，且臭气不会复发，此外，本发明净化剂安全无害，流动性好，可以直接投入使用，使用方便。

Description

垃圾除臭净化剂及其制备方法与垃圾除臭方法

技术领域

本发明涉及垃圾填埋技术领域，具体涉及一种具有垃圾除臭作用的净化剂及其制备方法，本发明还涉及一种垃圾除臭方法。

背景技术

随着经济发展，生活、工业垃圾排放日益增加，给环境带来极大压力。生活、生产垃圾中导致污染的最重要成分是硫化物。此外，垃圾臭气还包含一定比例的甲烷、甲硫醇、氨气等。含水的垃圾中的硫酸盐会被硫酸盐还原菌(SRB)还原成硫化物。硫化物排放会导致以下问题：首先是硫化物(如硫化氢)，硫化氢作为有毒气体，对工作人员具有危险性；再次硫化氢具有明显臭气，对生产生活有不良影响。垃圾中的几个因素包括污染成分、生物膜、沉积物、温度、空气等与硫化物的演化有关，另外，垃圾pH值也是一个重要的污染相关因素。水体的富营养化会引起pH值下降，而pH值下降不仅会导致硫化氢气体升高，还会导致重金属活性增加，这就导致了骨骼疼痛等疾病的风险增加。

现有技术中，解决垃圾处理过程中的臭气问题主要是以覆盖和喷洒除臭剂为主的恶臭控制，然而现有除臭剂只能暂时控制臭气，不能稳定控制垃圾的pH值，臭气复发性强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的垃圾除臭净化剂，其可以将垃圾中的硫化氢、氨气、甲硫醇等稳定地保持在水中不挥发且能够稳定pH值，臭气不易复发。

本发明同时还提供一种垃圾除臭净化剂的制备方法，该方法操作简单，所得净化剂流动性好、稳定性好，具有优异的垃圾除臭效果。

本发明还提供一种垃圾除臭方法，该方法成本低、除臭效果好且可有效避免臭气复发。

为实现前述发明目的，本发明采用的一种技术方案如下：

一种适用于垃圾除臭的净化剂，该净化剂为固液混合物，所述固液混合物的pH为9.5～10.5且其组分包含氢氧化镁、有机酸、悬浮剂、生物菌以及水，所述净化剂中氢氧化镁的质量含量为10-80％，所述悬浮剂的质量含量为0.001-5％，所述生物菌的质量含量为0.001-5％。

优选地，所述净化剂中，氢氧化镁的质量含量在65％以下。

优选地，所述净化剂中，悬浮剂的质量含量在3％以下。更优选地，所述净化剂中，悬浮剂的质量含量低于1％。

优选地，所述生物菌的质量含量为0.05-3％。

根据本发明的一个具体且优选方面，所述净化剂中，氢氧化镁的质量含量为10％～60％，悬浮剂的质量含量为0.0013％～0.5％，生物菌的质量含量为0.05～0.5％。

根据本发明的一个优选实施方案，所述悬浮剂为羟丙基甲基纤维素。

根据本发明的另一优选实施方案，所述有机酸为冰醋酸、枸橼酸或二者的组合。

根据本发明，所述有机酸的质量含量优选为0.001％～0.5％，尤其优选为0.04％～0.125％。

根据本发明，所述的生物菌优选包括选自甲硫醇降解菌群的一种或多种的菌。

优选地，所述的净化剂通过以下方法制备：使氧化镁与水发生水合反应生成氢氧化镁，并在温度为95℃以下时，加入有机酸，然后加入悬浮剂和生物菌，混合均匀，即得所述净化剂。

进一步优选地，以全部所述原料的总质量为100％计，各原料的比例为：氧化镁10-60％，有机酸0.04-0.125％，悬浮剂0.0013-0.5％，生物菌0.1-0.5％，以及其他为水。

本发明还提供一种前述适用于垃圾除臭的净化剂的制备方法，该方法包括：使氧化镁与水发生水合反应生成氢氧化镁，并在温度为95℃以下时，加入有机酸，然后加入悬浮剂和生物菌，混合均匀，即得所述净化剂。

优选地，原料中90％以上(更优选95％以上)的固体颗粒小于等于30微米。

进一步地，首先在反应釜中加入水，一边搅拌一边加入氧化镁，当温度降至95℃以下(优选65～95℃)时，加入有机酸，搅拌，之后加入悬浮剂，搅拌，之后加入生物菌，最终净化剂pH值为约9.5-10.5。其中，加入有机酸后的搅拌时间为10min～120min，优选为20～60min。加入悬浮剂后的搅拌时间根据需要设定，一般为30～60min。

本发明还涉及一种垃圾除臭方法，其包括：向需要除臭的污水中连续通入如本发明前述的净化剂。

根据本发明，净化剂的剂量率一般为20～300mg/m³，具体根据水流量的大小来设定，一般水流量大时，选择更高的剂量率。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优势：

1.本发明的垃圾除臭净化剂，投入待处理的垃圾中，pH值能够保持稳定(波动幅度小于0.5)。由于本发明净化剂能够保持pH值稳定，因此最大程度的减少硫化氢的排放，避免氨气的排放。并且由于保持pH值稳定，避免了重金属活性增加，同时防止重金属污染。

2.本发明的垃圾除臭净化剂的主要成分是氢氧化镁，其镁离子对再生能源甲烷菌生长有促进作用，从而对甲烷气体的产生有增益效果。镁离子还可以与氨、磷反应鸟粪石从而降低氨气的产生。

3.本发明的净化剂的主要成分氢氧化镁是安全且无害的，因此在生产、运输和使用中安全性高，避免造成安全事故和工伤事故；同时，净化剂的制备方法简单，容易实现，具有良好的工业化应用前景。

具体实施方式

本发明提供的垃圾除臭净化剂以氢氧化镁为主要成分，并通过有机酸、悬浮剂和生物菌的作用，使净化剂获得优异的流动性、存储稳定性和使用稳定性，从而可以方便、安全地获得最佳的除臭效果。

净化剂的组成中，氢氧化镁优选是由氧化镁与水进行原位水合反应制成，并优选在有机酸存在下进行水合反应。

氧化镁水合作用是根据以下反应方程进行的：

MgO_(s)+H₂O_(l)→Mg(OH)_2(s)

在制备过程中，优选还加入有机酸。有机酸可以促进反应，在氧化镁和水的反应中，随着反应的进行，粘稠度会增加，加入有机酸会降低粘稠度并促进反应继续进行。具体有机酸优选为75-98％的冰醋酸、或枸橼酸其他有机酸的一种或多种。

净化剂的一个优选的制备过程包括：1)在反应釜中加入水，一边搅拌一边加入氧化镁，当温度为95℃以下时(例如65-95℃)，加入有机酸，持续搅拌(持续搅拌时间例如约30分钟)；2)之后加入悬浮剂，持续搅拌(持续搅拌时间例如约40分钟)；3)之后加入生物菌(优选在净化剂使用前的24小时内加入)，最终净化剂pH值为约9.5-10.5。

在一些具体且优选实施方式中，以重量百分比计，该净化剂的原料配方包括氧化镁10-60％，有机酸0.04-0.125％，悬浮剂0.0013-0.5％，以及生物菌0.1-0.5％，其他为水；

进一步地，所述氧化镁原料优选氧化镁纯度比例大于90％，二氧化硅低于0.5％。需要说明的是，在实际生产中，氧化镁原料中，不可避免的会存在杂质，杂质包括氧化钙、三氧化二铁、三氧化二铝、二氧化硅中的一种或多种。

净化剂中，悬浮剂的作用为保证最终净化剂投入需要被净化的水体后不沉降，保持悬浮浓度。悬浮剂可以例如是羟丙基甲基纤维素，优选粘度规格在5,000-20,000CP中的一种或多种(可参考http://www.mizudahope.com/content.asp?id＝167)。

净化剂中，生物菌的作用是生物降解臭气，生物菌具体优选包括甲硫醇降解菌等。

进一步地，所述净化剂原料中固体颗粒大小为：95％以上的固体颗粒小于30微米。若原料固体颗粒太大，会影响生产时反应速度；此外成品净化剂使用时是采用水泵通过喷嘴投放，原料颗粒过大，会在成品净化剂中产生杂质，堵塞喷嘴。

本发明实施例的净化剂具有以下特点：

1、净化剂投入待处理的垃圾中，pH值能够保持稳定。处理过程中一般会持续投放，根据实验实测，在喷洒后通常30分钟后pH值将始终稳定在8左右。

2、净化剂能够保持pH值稳定，因此最大程度的减少硫化氢的排放，减少氨气的排放及甲硫醇降解菌群减少甲硫醇的排放。并且由于保持pH值稳定，避免了重金属活性增加，同时防止重金属污染。

3、净化剂更能够通过特定设备对已填埋垃圾地块进行深层次的臭气处理且不易复发。

4、净化剂中的主要成分是氢氧化镁，其镁离子对再生能源甲烷菌生长有促进作用，从而对甲烷气体的产生有增益效果。镁离子还可以与氨、磷反应鸟粪石从而降低氨气的产生。

5、净化剂中主要成分氢氧化镁是安全且无害的，因此净化剂在生产、运输和使用中安全性高，避免造成安全事故和工伤事故。

6、净化剂组成简单，安全，对水体完全无害，同时，净化剂的制备方法简单，容易实现，具有良好的工业化应用前景。

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以下各具体实例中，净化剂浓度为氢氧化镁重量与净化剂重量之比，以下实施例中浓度均为此。

实施例1

一种用于垃圾除臭的净化剂，以重量百分比计，采用以下原料通过如下步骤制备得到：1)在反应釜中加入水，一边搅拌一边加入氧化镁，每100份重量份的氧化镁加水300份，充分反应后当温度降为70℃时，2)加入有机酸(75％冰醋酸)1份，搅拌30分钟；3)之后加入悬浮剂(羟丙基甲基纤维素，粘度规格为15,000mPa.s)1份，搅拌40分钟，4)之后加入生物菌(甲硫醇降解菌)1份，搅拌5分钟，最终净化剂浓度为36％，pH值为约9.7。对制备的净化剂的除臭能力进行测试：

将净化剂用于填埋进行中场地，剂量率60mg/m³到120mg/m³不等。在一周的时间内对使用硫化氢检测器监测硫化氢及使用嗅觉法对氨气、甲硫醇进行监测。净化剂投放前，硫化氢浓度最高为211ppm，最低为78ppm，平均为130ppm，氨气及甲硫醇浓度臭气单位为51。投放后一周内垃圾硫化氢浓度最高为112ppm最低为41ppm，平均为62ppm。氨气及甲硫醇浓度臭气单位为小于10。净化剂投放前渗滤液pH值为约5～6.1、具有不稳定性，净化剂投放后渗滤液pH值为约7.8且保持稳定。

实施例2

一种用于垃圾除臭的净化剂，以重量百分比计，采用以下原料通过如下步骤制备得到：1)在反应釜中加入水，一边搅拌一边加入氧化镁，每100份重量份的氧化镁加水400份，充分反应后当温度降为65℃时，2)加入有机酸(枸橼酸)1份，搅拌30分钟；3)之后加入悬浮剂(羟丙基甲基纤维素，粘度规格为15,000mPa.s)1份，搅拌40分钟，4)之后加入生物菌(甲硫醇降解菌群)1份，搅拌5分钟，最终净化剂浓度为29％，pH值为约9.5。

将制备净化剂用于填埋进行中场地，剂量率100mg/m³到330mg/m³不等。在一周的时间内对使用硫化氢检测器监测硫化氢及使用嗅觉法对氨气、甲硫醇进行监测。净化剂投放前，硫化氢浓度最高为201ppm，最低为68ppm，平均为115ppm，氨气及甲硫醇浓度臭气单位25。投放后一周内垃圾硫化氢浓度最高为40ppm最低为13ppm，平均为3ppm。氨气及甲硫醇浓度臭气单位为小于10。净化剂投放前渗滤液pH值为约4.8～6、具有不稳定性，净化剂投放后渗滤液pH值为约7.9且保持稳定。

实施例3

一种用于垃圾除臭的净化剂，以重量百分比计，采用以下原料通过如下步骤制备得到：1)在反应釜中加入水，一边搅拌一边加入氧化镁，每100份重量份的氧化镁加水600份，充分反应后当温度降为90℃时，2)加入有机酸(75％冰醋酸)1份，搅拌30分钟；3)之后加入悬浮剂(羟丙基甲基纤维素，粘度规格为15,000mPa.s)1份，搅拌40分钟，4)之后加入生物菌(甲硫醇降解菌群)1份，搅拌5分钟，最终净化剂浓度为20％，pH值为约9.5。

将制备的净化剂用于填埋进行中场地，剂量率100mg/m³到300mg/m³不等。在一周的时间内对使用硫化氢检测器监测硫化氢及使用嗅觉法对氨气、甲硫醇进行监测。净化剂投放前，硫化氢浓度最高为241ppm，最低为118ppm，平均为160ppm，氨气及甲硫醇浓度臭气单位为31。投放后一周内垃圾硫化氢浓度最高为72ppm最低为35ppm，平均为48ppm。氨气及甲硫醇浓度臭气单位为小于10。净化剂投放前渗滤液pH值为约4.7～6、具有不稳定性，净化剂投放后渗滤液pH值为约7.5且保持稳定。

实施例4

将按照实施例1方法制备的净化剂用于填埋完毕垃圾填埋场进行处理，剂量率45mg/m³到200mg/m³不等，在一周的时间内对使用硫化氢检测器监测硫化氢及使用嗅觉法对氨气、甲硫醇进行监测。净化剂投放前，硫化氢浓度最高为241ppm，最低为101ppm，平均为133ppm，氨气及甲硫醇浓度臭气单位为16。投放后一周内垃圾硫化氢浓度最高为48ppm最低为20ppm，平均为23ppm。氨气及甲硫醇浓度臭气单位为小于10。

实施例5

将按照实施例3的方法制备的净化剂用于填埋完毕垃圾填埋场进行处理，剂量率45mg/m³到200mg/m³不等，在一周的时间内对使用硫化氢检测器监测硫化氢及使用嗅觉法(Olfactometry)对氨气、甲硫醇进行监测。净化剂投放前，硫化氢浓度最高为223ppm，最低为128ppm，平均为145ppm，氨气及甲硫醇浓度臭气单位为19。投放后一周内垃圾硫化氢浓度最高为66ppm最低为38ppm，平均为43ppm。氨气及甲硫醇浓度臭气单位为小于10。

对比例1

本例提供一种用于垃圾除臭的净化剂，其制备基本同实施例1，不同的是，不添加悬浮剂。新鲜制备的净化剂呈现略粘稠浆液形态、流速缓慢，放置21天后出现明显沉淀现象，经搅拌后还原至粘稠浆液形态。该净化剂流动性差，投放难度太大，无法使用。

对比例2

本例提供一种用于垃圾除臭的净化剂，其制备基本同实施例1，不同的是，不添加有机酸。新鲜制备的净化剂呈现浆液形态、流速正常，放置1天后出现明显沉淀现象，但经搅拌后还原至浆液形态。放置21天后出现明显沉淀现象，呈固体形态难以搅拌。该净化剂只能在制备完成后沉淀前即使用，否则无法使用。

对比例3

本例提供一种用于垃圾除臭的净化剂，其制备基本同实施例1，不同的是，不添加生物菌。净化剂呈现浆液形态、流速正常、21天后未出现明显沉淀，但将该净化剂用于垃圾填埋物，甲硫醇没有改变，氨气治理效果欠佳。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种适用于垃圾除臭的净化剂，其特征在于：所述净化剂为固液混合物，所述固液混合物的pH为9.5～10.5且其组分包含氢氧化镁、有机酸、悬浮剂、生物菌以及水，所述净化剂中氢氧化镁的质量含量为10-80％，所述悬浮剂的质量含量为0.001-5％，所述生物菌的质量含量为0.001-5％。

2.根据权利要求1所述的适用于垃圾除臭的净化剂，其特征在于：所述净化剂中，氢氧化镁的质量含量在65％以下，所述悬浮剂的质量含量在3％以下，所述生物菌的质量含量为0.05-3％。

3.根据权利要求2所述的适用于垃圾除臭的净化剂，其特征在于：所述净化剂中，氢氧化镁的质量含量为10％～60％，悬浮剂的质量含量为0.0013％～0.5％，生物菌的质量含量为0.05～0.5％。

4.根据权利要求1所述的适用于垃圾除臭的净化剂，其特征在于：所述净化剂中，所述的悬浮剂为羟丙基甲基纤维素；和/或，所述有机酸为冰醋酸、枸橼酸或二者的组合；和/或，所述的生物菌包括选自甲硫醇降解菌群的一种或多种的菌。

5.根据权利要求1所述的适用于垃圾除臭的净化剂，其特征在于：所述有机酸的质量含量为0.001％～0.5％。

6.根据权利要求5所述的适用于垃圾除臭的净化剂，其特征在于：所述有机酸的质量含量为0.04％～0.125％。

7.根据权利要求1至6中任意一项权利要求所述的适用于垃圾除臭的净化剂，其特征在于：所述的净化剂通过以下方法制备：使氧化镁与水发生水合反应生成氢氧化镁，并在温度为95℃以下时，加入有机酸，然后加入悬浮剂和生物菌，混合均匀，即得所述净化剂。

8.根据权利要求7所述的适用于垃圾除臭的净化剂，其特征在于：以全部所述原料的总质量为100％计，各原料的比例为：氧化镁10-60％，有机酸0.04-0.125％，悬浮剂0.0013-0.5％，生物菌0.1-0.5％，以及其他为水。

9.一种如权利要求1至8中任意一项权利要求所述的适用于垃圾除臭的净化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：使氧化镁与水发生水合反应生成氢氧化镁，并在温度为95℃以下时，加入有机酸，然后加入悬浮剂和生物菌，混合均匀，即得所述净化剂。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，制备净化剂的原料中，95％以上的固体颗粒小于等于30微米。

11.一种垃圾除臭方法，其特征在于：向需要除臭的垃圾中喷洒如权利要求1至8中任一项权利要求所述的净化剂。

12.根据权利要求11所述的垃圾除臭方法，其特征在于：净化剂的剂量率为为20～300mg/m³。