CN111534280A - 一种农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法,是将禽蛋壳粉、畜骨粉和草木灰混合物加入到乙酸溶液中,搅拌,于20~30℃条件下反应2~4h,过滤、蒸发结晶,制得乙酸盐混合物;将烘干的茶渣加入到温度为40~60℃的水中,超声浸提30~50min,过滤,制得茶渣水提取液;将茶渣水提取液加入到乙酸盐混合物中,然后依次加入乳化剂和缓蚀剂,于80~100℃条件下搅拌分散均匀,制得农村化粪池用抗冻除冰剂。本发明抗冻除冰剂制备工艺简单,生产成本低,环保高效,能够有效降低农村化粪冰冻冰点至‑15~‑10℃,避免了化粪池的冰冻风险,具有良好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及除冰剂,具体涉及一种农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法。
背景技术
“厕所革命”可以改善农村居住环境,但在农村地区大力推进“厕所革命”的同时,也面临诸多技术问题。其中北方地区冬季气温低,如何防止旱厕化粪池冰冻;化粪池如何处理无害化达标,避免二次环境污染等技术成为相关技术人员研究的热点。专利CN105523698A公布了一种防冻厕所化粪池,通过在化粪池本体上口安装保温罩,实现对化粪池的保温,防止其内部冻结,但其保温有一定的局限性,遇到极端天气时操作不灵活。化粪池用抗冻除冰剂“可防可治”,既可以有效防止化粪池内部冻结,又可以对已形成的内部冻结融化,而且通过药剂添加量来控制不同温度的下的冰冻,操作更为灵活方便。农村化粪池用抗冻除冰剂的配方与其它工业用抗冻除冰产品相比,由于田地施肥需求,其绿色无害化要求更高。所以,开发协同化粪池有机肥料的抗冻配方及技术,具有非常重要的意义。
禽蛋壳、畜骨粉、茶渣等厨余垃圾,以及草木灰等农林业剩余物富含钙、钾、镁、氮、磷等无机成分,在工业、农业领域有非常好的利用价值。专利CN106867454A、CN109777357A报道了草木灰在工业道路除冰剂的应用。专利CN102940129A、CN104761362A、CN107162837A报道了这些厨余垃圾在有机肥料中的应用。用禽蛋壳、畜骨粉、茶渣、草木灰为原料开发协同化粪池有机肥料的抗冻配方,相关技术未见文献报道。
发明内容
为解决现有技术存在的问题,本发明目的在于一种农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法。
一、农村化粪池用抗冻除冰剂的制备
本发明农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将禽蛋壳粉、畜骨粉和草木灰混合物加入到乙酸溶液中,搅拌,于20~30℃条件下反应2~4h,过滤、蒸发结晶,制得乙酸盐混合物;
(2)将烘干的茶渣加入到温度为40~60℃的水中,超声浸提30~50min,过滤,制得茶渣水提取液;
(3)将茶渣水提取液加入到步骤(1)制得的乙酸盐混合物中,然后依次加入乳化剂和缓蚀剂,于80~100℃条件下搅拌分散均匀,制得农村化粪池用抗冻除冰剂。
步骤(1)中,所述的禽蛋壳粉、畜骨粉和草木灰混合物中,禽蛋壳粉、畜骨粉和草木灰的质量比为1:(1~3):(2~5)。
步骤(1)中,所述的乙酸溶液的浓度为40~60g/L;所述的乙酸溶液与禽蛋壳粉、畜骨粉和草木灰混合物的质量比为15:1~25:1。
步骤(2)中,所述茶渣包括绿茶、红茶、白茶、乌龙茶、黄茶和黑茶中的一种或两种及两种以上的混合物;所述茶渣与水的质量比为1:10~1:20。
步骤(3)中,所述茶渣水提取液、乙酸盐混合物、乳化剂、缓蚀剂质量比为1:(0.3~0.6):(0.03~0.06):(0.01~0.05)。
步骤(3)中,所述茶渣水提取液的pH为5.20~6.20,呈弱酸性,可以有效调节弱碱性乙酸盐混合物的pH;所述茶渣水提取液含有丰富的,易于土壤吸收的无机盐、游离氨基酸等成分,对有机肥有协同增效的作用。
步骤(3)中,所述乳化剂为异构十醇聚氧乙烯醚和脂肪酸二乙醇酰胺中的一种。
步骤(3)中,所述缓蚀剂为十二烷基苯磺酸钠和钨酸钠的混合物;所述十二烷基苯磺酸钠与钨酸钠的质量比为1:1~2:1。
二、农村化粪池用抗冻除冰剂的性能
对本发明制备的农村化粪池用抗冻除冰剂进行冰点测试(参考标准MH/T 6095-2013除冰防冰液冰点测定方法),用冰点测定仪测得本发明产品的冰点为-15~-10℃,与浓度为15.7~23.6%的氯化钠溶液的冰点一致。
对本发明制备的农村化粪池用抗冻除冰剂的化冰液测定pH值(哈纳HI9025酸度计)为6.53~6.92。
对本发明制备的农村化粪池用抗冻除冰剂和氯化钠溶液的化冰性能进行测试,测试条件:同一冰块;本发明产品与氯化钠溶液质量相同;浓度为15.7~23.6%的氯化钠溶液冰点为-15~-10℃,结果如表1,本发明产品的化冰性能优于同冰点氯化钠溶液。
综上所述,本发明是在富含钙、钾、镁的禽蛋壳粉、畜骨粉和草木灰混合物中加入乙酸溶液反应得到乙酸盐混合物,然后加入弱酸性的茶渣水提取液有效调节弱碱性乙酸盐混合物的pH,最后加入乳化剂和缓蚀剂后制得农村化粪池用抗冻除冰剂。制备的农村化粪池用抗冻除冰剂冰点可达-15~-10℃,酸碱性温和,化冰性能优于同冰点氯化钠溶液,可以有效避免了农村化粪池的冰冻风险;并且原材料充分利用了厨余垃圾禽蛋壳、畜骨粉、茶渣,以及农林业剩余物草木灰,富含钙、钾、镁、氮、磷等无机成分,绿色无害,对化粪池有机肥料有协同增效作用。本发明制备的农村化粪池用抗冻除冰剂,环保高效,生产成本低,制备工艺简单,具有良好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明一种农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法及性能作进一步说明。
实施例1
(1)将禽蛋壳粉(5g)、畜骨粉(5g)和草木灰(15g)混合物,加入到400g浓度为50g/L的乙酸溶液中,机械搅拌,于25℃条件下反应3h,过滤、蒸发结晶,制得乙酸盐混合物。
(2)将100g茶渣烘干,加入到1600g温度为55℃的水中,超声浸提45min,过滤,制得茶渣水提取液。
(3)将茶渣水提取液(62.6g)加入到步骤(1)得到的乙酸盐混合物(31.3g)中,然后依次加入异构十醇聚氧乙烯醚(3.13g)、十二烷基苯磺酸钠(1.25g)和钨酸钠(1.25g)的混合物,于80℃条件下搅拌分散均匀,制得农村化粪池用抗冻除冰剂。
实施例2
(1)将禽蛋壳粉(5g)、畜骨粉(5g)和草木灰(20g)混合物,加入到450g浓度为55g/L的乙酸溶液中,机械搅拌,于30℃条件下反应2h,过滤、蒸发结晶,制得乙酸盐混合物。
(2)将100g茶渣烘干,加入到1400g温度为45℃的水中,超声浸提35min,过滤,制得茶渣水提取液。
(3)将茶渣水提取液(125.3g)加入到步骤(1)得到的乙酸盐混合物(37.6g)中,然后依次加入异构十醇聚氧乙烯醚(3.82g)、十二烷基苯磺酸钠(2.50g)和钨酸钠(1.25g)的混合物,于95℃条件下搅拌分散均匀,制得农村化粪池用抗冻除冰剂。
实施例3
(1)将禽蛋壳粉(5g)、畜骨粉(10g)和草木灰(25g)混合物,加入到750g浓度为40g/L的乙酸溶液中,机械搅拌,于20℃条件下反应4h,过滤、蒸发结晶,制得乙酸盐混合物。
(2)将100g茶渣烘干,加入到1200g温度为45℃的水中,超声浸提30min,过滤,制得茶渣水提取液。
(3)将茶渣水提取液(92.0g)加入到步骤(1)得到的乙酸盐混合物(47.4g)中,然后依次加入脂肪酸二乙醇酰胺(3.76g)、十二烷基苯磺酸钠(1.84g)和钨酸钠(1.84g)的混合物,于80℃条件下搅拌分散均匀,制得农村化粪池用抗冻除冰剂。
对实施例1-3产品进行性能测试,结果如表2。
Claims (8)
1.一种农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将禽蛋壳粉、畜骨粉和草木灰混合物加入到乙酸溶液中,搅拌,于20~30℃条件下反应2~4h,过滤、蒸发结晶,制得乙酸盐混合物;
(2)将烘干的茶渣加入到温度为40~60℃的水中,超声浸提30~50min,过滤,制得茶渣水提取液;
(3)将茶渣水提取液加入到步骤(1)制得的乙酸盐混合物中,然后依次加入乳化剂和缓蚀剂,于80~100℃条件下搅拌分散均匀,制得农村化粪池用抗冻除冰剂。
2.根据权利要求1所述的一种农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述的禽蛋壳粉、畜骨粉和草木灰混合物中,禽蛋壳粉、畜骨粉和草木灰的质量比为1:(1~3):(2~5)。
3.根据权利要求1所述的一种农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述的乙酸溶液的浓度为40~60g/L;所述的乙酸溶液与禽蛋壳粉、畜骨粉和草木灰混合物的质量比为15:1~25:1。
4.根据权利要求1所述的一种农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述茶渣包括绿茶、红茶、白茶、乌龙茶、黄茶和黑茶中的一种或两种及两种以上的混合物;所述茶渣与水的质量比为1:10~1:20。
5.根据权利要求1所述的一种农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述茶渣水提取液、乙酸盐混合物、乳化剂、缓蚀剂质量比为1:(0.3~0.6):(0.03~0.06):(0.01~0.05)。
6.根据权利要求1所述的一种农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述茶渣水提取液的pH为5.20~6.20。
7.根据权利要求1所述的一种农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述乳化剂为异构十醇聚氧乙烯醚和脂肪酸二乙醇酰胺中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种农村化粪池用抗冻除冰剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述缓蚀剂为十二烷基苯磺酸钠和钨酸钠的混合物;所述十二烷基苯磺酸钠与钨酸钠的质量比为1:1~2:1。
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