CN112125713A - 生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于生活垃圾资源化处置领域，公开了一种生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂，按质量百分含量包括如下组分：草炭为69.5~79.5%，沸石20~30%，重金属螯合剂0.5~1%；草炭、沸石的含水量均低于15%；本发明还公开了上述生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂的制备方法。本发明用于制备生活垃圾中有机质厌氧发酵剩余物的重金属稳定剂，能够预防性解决生活垃圾中有机质厌氧发酵剩余物在液体或固体有机肥生产及使用中，重金属污染隐患的问题。

Description

生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂及其制备方法

技术领域

本发明属于生活垃圾资源化处置领域，具体涉及一种生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂及其制备方法。

背景技术

重金属是一类毒性比较大且具有潜在危害的无机污染物，可以在土壤和生物体内进行富集。随着我国经济建设和城市建设的飞速发展，城市人口的不断增多，人民生活水平的提高，产生的生活垃圾也与日俱增。生活垃圾容易受到源于垃圾物中电池、表面镀金属的各种生活资料中金属离子溶出的直接污染，以及含重金属成分的纸张、油漆、油墨及染料各类原材料在使用与废弃过程中的重金属离子的释放污染，因此导致生活垃圾中可能含有多种重金属。由于生活垃圾中含有大量易腐解的有机物质，很容易发生厌氧发酵，腐烂变质，因此厌氧消化是实现生活垃圾无害化、资源化的一种有效方法。生活垃圾在进行厌氧发酵时，一般需要加入大量的水，使厌氧发酵中的浆液处于完全混合的状态，所产生的厌氧发酵剩余物比较多。但由于生活垃圾中可能含有多种重金属，直接利用未经处理的厌氧发酵剩余物制备成有液体或固体有机肥后，在使用过程中，容易将重金属扩散到更广阔的区域，如施入农田会造成土壤中毒，进而通过农产品进入人体，导致重金属疼痛病及癌症在内的多种疾病发生，严重危害人体健康，因此去除生活垃圾厌氧发酵剩余物中包含的重金属非常重要。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂，解决生活垃圾中的有机质厌氧发酵剩余物在液体或固体有机肥生产及使用中，重金属污染隐患的问题；

本发明的另一个目的，是要提供一种生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂的制备方法，其制备工艺简单、操作方便，可以使生活垃圾能源化、资源化，降低土壤环境被污染的风险。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂，按质量百分含量包括如下组分：草炭为69.5~79.5%，沸石20~30%，重金属螯合剂0.5~1%。

作为限定，所述草炭、沸石的含水量均低于15%。

本发明还提供了上述的生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂的一种制备方法，包括以下步骤：

S1、将草炭磨制成细度为100~250目的草炭粉末，并将沸石磨制成细度为120~150目的沸石粉末；

S2、将草炭粉末、沸石粉末、重金属螯合剂混合，既得生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂。

本发明由于采用了上述的技术方案，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

（1）本发明能够预防性解决生活垃圾有机质厌氧发酵剩余物在液体、固体有机肥生产及使用中，可能存在的重金属污染土壤环境的隐患；

（2）本发明通过草炭可以吸附含油类有机物，沸石可以吸附氨氮，重金属螯合剂可以使重金属形成钝化物沉淀，降低毒性；

（3）本发明制备的重金属稳定剂能够有效的将水溶性重金属离子螯合，达到不溶性效果，以去除生活垃圾厌氧发酵剩余物中的重金属，解决了生产液体或固体有机肥中存在超标重金属的问题，提高了生活垃圾资源的利用率，避免了生活垃圾进入环境中造成的水土污染；

（4）本发明的制备工艺简单、操作方便，不但可以使液体或固体生活垃圾能源化、资源化，而且可以成为具有安全性良好的环境保护产品。

本发明属于生活垃圾资源化处置领域，用于制备生活垃圾中有机质厌氧发酵剩余物的重金属稳定剂。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本领域的技术人员应当理解，本发明并不限于以下实施例，任何在本发明具体实施例基础上做出的改进和变化都在本发明权利要求保护的范围之内。

实施例1-6 生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂

实施例1-6分别为一种生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂，如表1所示，为实施例1-6分别制备100kg的生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂时，各原料组分、及按照比例需要的具体用量。

草炭为69.5~79.5%，沸石20~30%，重金属螯合剂0.5~1%

表1 实施例1-6原料组成

实施例7 生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂的制备方法

本实施例为实施例1-6中任意一种生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂的制备方法，原料成分及比例关系由实施例1-6中任意一项组成，该制备方法为：

S1、将草炭磨制成细度为120目的草炭粉末，并将沸石磨制成细度为140目的沸石粉末；

S2、将草炭粉末、沸石粉末、重金属螯合剂混合后，既得生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂。

本实施例中，重金属螯合剂是购进的符合国际标准的重金属螯合剂，在制备完成后，可以将得到的生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂通过自动计量灌装机进行包装。在使用时，将制备的生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂直接放入到生活垃圾有机质厌氧发酵后产生的液体剩余物中搅拌均匀即可。

实施例8-13 生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂的制备方法

实施例8-13分别为一种生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂的制备方法，它们的制备步骤均与实施例7相同，仅仅是制备过程中的操作参数不同，制备时制定相应目数的筛子，具体操作参数如表2所示：

表2 实施例8-13制备过程操作参数

实施例14

为检验本发明的重金属稳定剂对生活垃圾有机质厌氧发酵后剩余物中的重金属离子的螯合达到不溶性效果，本实施例以60kg东陵生活垃圾处理厂的生活垃圾有机质厌氧发酵剩余物为例为原料，进行砷、镉、铅、汞、铬等重金属含量的检测。处理前生活垃圾有机质厌氧发酵剩余物中重金属离子平均含量（以烘干基计）为：砷离子1.2mg/kg、镉离子1.8mg/kg、铬离子(含三价铬和六价铬)17.6mg/kg，铅离子19.6mg/kg、汞离子0 .08mg/kg。

将东陵生活垃圾处理厂的生活垃圾有机质厌氧发酵剩余物平均分为6组，每组10kg分别使用0.5kg的实施例1-6制备的生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂搅拌均匀进行处理，经检测后结果见表3所示。

表3 重金属检测后结果

如表3所示，使用本发明实施例1-6制备的生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂处理生活垃圾厌氧发酵剩余物中的重金属离子后，生活垃圾厌氧发酵剩余物中重金属离子平均含量为：砷离子0.027mg/kg、镉离子0.021mg/kg、铬离子(含三价铬和六价铬)0.19mg/kg、铅离子0.23mg/kg、汞离子未检出。其中砷离子的水溶性去除率为97.75％，镉离子水溶性去除率为98.83％，铬离子(含三价铬和六价铬)的水溶性去除率为98.92％，铅离子的去除率为98.82％，汞离子的水溶性去除率为大于99％。说明采用本发明制备的生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂可有效的将水溶性重金属离子螯合，达到不溶性效果。其中本发明实施例8-13制备的生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂经验证，与实施例1-6制备的生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂具有相同的效果，能够有效去除生活垃圾厌氧发酵剩余物中的重金属离子。

Claims (3)

1.一种生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂，其特征在于，按质量百分含量包括如下组分：草炭为69.5~79.5%，沸石20~30%，重金属螯合剂0.5~1%。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂，其特征在于，所述草炭、沸石的含水量均低于15%。

3.根据权利要求1或2所述的生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将草炭磨制成细度为100~250目的草炭粉末，并将沸石磨制成细度为120~150目的沸石粉末；

S2、将草炭粉末、沸石粉末、重金属螯合剂混合，既得生活垃圾厌氧发酵剩余物重金属稳定剂。