CN114535283A - 一种用于有机污染的气味抑制剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于有机污染的气味抑制剂及其制备方法和应用，所述一种用于有机污染的气味抑制剂，包括以下质量份数的原料：10‑25份成膜剂、1‑3份稳定剂、1‑3份塑性剂、1‑3份增稠剂、5‑10份发泡剂、1‑3份分散剂、5‑10份硅藻土作为吸附剂，水余量。本发明的气味抑制剂通过泡沫、液态地膜和硅藻土的阻隔作用及吸附作用，能有效阻断异味气体的扩散，降低污染土壤周边空气中的异味气体浓度。
Description
技术领域
本发明属于土壤污染处理技术领域，尤其涉及一种用于有机污染的气味抑制剂及其制备方法和应用。
背景技术
对于采用异位修复技术的有机污染场地，修复过程中的开挖、转运、暂存、筛分和搅拌难免会使污染土壤受到扰动，重新释放出挥发性有机物、半挥发性有机物等有异味的物质，造成周边环境的二次污染，并对施工人员和周边居民的健康产生不利影响：同时，难闻的气味也会引起周边居民的投诉、阻工以及监管部门的处罚，不利于修复工程的顺利实施。
目前针对有机污染场地修复过程中的异味问题，国内主要采用物理阻隔技术或气味抑制技术。其中物理阻隔技术包括搭建大棚对污染土壤的开挖和修复过程进行遮蔽，或采用土工膜对污染土壤进行覆盖。但搭建大棚的成高高昂，操作复杂，且尾气处理过程易容造成二次污染；铺设土工膜并不能真正解决土壤异味的扩散，并且施工过程中需要反复掀盖，不便于施工。气味抑制技术是指通过喷洒气味抑制剂控制气味源头的散发，从而消除空气中的异味。因其具有成本低、操作简便、效果好，被广泛应用于修复工程中。
目前所采用的气味抑制剂包括利用芳香材料来遮盖异位的气味抑制剂以及利用泡沫对污染土壤进行隔绝的气味抑制剂。但这两种气味抑制剂存在各自的弊端，比如利用芳香材料来遮盖异味，并不能正常去除有害物质，依旧会对周边环境造成污染，对施工人员的身体健康造成伤害；而通过泡沫暂时将污染土壤包裹，使之与空气隔离中，泡沫持续时间较短，不能对异味进行长期有效的控制。
发明内容
本发明公布了一种用于有机污染的气味抑制剂，其制备方法和应用，通过产生泡沫和液体地膜以及吸附剂，对污染土壤产生的异味气体进行阻隔和吸附，从而达到异味控制的目的。
为了实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案予以实现。
一种用于有机污染的气味抑制剂，包括以下质量份数的原料：10-25份成膜剂、1-3份稳定剂、1-3份塑性剂、1-3份增稠剂、5-10份发泡剂、1-3份分散剂、5-10份硅藻土作为吸附剂，水余量。
本技术方案中，结合发泡剂产生的泡沫与成膜剂形成的液态地膜，对污染土壤进行覆盖，能够有效地阻隔污染土壤中异味气体向周边环境扩散，同时，相较单独的泡沫，液态地膜弥补了泡沫存在时间短的缺陷，增长了气味抑制的时间。
本技术方案中，增加了吸附剂，在延长泡沫和液态地膜稳定时间的基础上，同时对污染土壤中的异味气体进行吸附，提高对异味的控制效果。
本技术方案中，稳定剂、塑性剂和增稠剂可以增强泡沫和液态地膜的稳定性以及稳定时间，从而延长气味抑制剂的作用时间。分散剂能够保证吸附剂在泡沫和液态地膜中的均匀分布。
本技术方案中，同时结合阻隔、稳定和吸附，能在阻隔异味气体的同时，对其进行吸附，并且作用时间长。作为本发明的进一步改进，包括以下质量份数的原料：15份成膜剂、2份稳定剂、2份塑性剂、2份增稠剂、8份发泡剂、2份分散剂、8份硅藻土，水余量。
作为本发明的进一步改进，所述成膜剂至少为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或海藻酸钠中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述稳定剂为氯化锌和/或硫酸锌。
作为本发明的进一步改进，所述塑性剂至少为乙二醇、丙三醇、三乙醇胺活山梨醇中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述增稠剂至少为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、明胶、黄原胶或阿拉伯树胶中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述发泡剂至少为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺酸硫酸钠中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述分散剂至少为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠或焦磷酸钠中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述吸附剂为硅藻土，SiO2含量≥85％，粒径小于200目。
本发明还公开了一种如上述的用于有机污染的气味抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
1)硅藻土悬浮液的制备：将吸附剂、分散剂和水混合后，得到硅藻土悬浮液；
2)混合液的制备：将成膜剂、稳定剂、增稠剂加入水中，搅拌后得到混合液：
3)气味抑制剂的制备：将步骤2)中的混合液和步骤1)中的硅藻土悬浮液混合后，加入发泡剂和塑性剂搅拌后即得气味抑制剂。
作为本发明的进一步改进，所述步骤1)硅藻土悬浮液的制备中，还包括超声搅拌，具体为，将硅藻土、分散剂和水混合后，超声搅拌15-20min，得到均匀分布的硅藻土悬浮液。
本实施例中，利用超声搅拌，能够实现混合均匀的搅拌，使得分散剂和硅藻土能够更好地混合分散。
作为本发明的进一步改进，所述步骤2)混合液的制备中，搅拌的同时还包括水浴，所述水浴的温度为80-95℃。
一种如上述的用于有机污染的气味抑制剂在有机污染场地处理中的应用。
一种用于有机污染的气味抑制剂在有机污染场地处理中的应用，所述应用为：将气味抑制剂装入喷洒装置，按照1:1-10的比例稀释，将稀释后的溶液均匀喷洒在污染土的表面。
与现有发明相比，本发明的有益效果为：
1)气味抑制效果好，本发明的气味抑制剂通过泡沫、液态地膜和硅藻土的阻隔作用及吸附作用，能有效阻断异味气体的扩散，降低污染土壤周边空气中的异味气体浓度。
2)除臭迅速。本发明的气味抑制剂喷洒后，可快速形成大量泡沫，阻隔污染土壤与周围环境的联系，抑制含有异味的气体向四周扩散；
3)效果持久。通过稳定剂、塑性剂、增稠剂和硅藻土的添加，可提高泡沫和液态地膜的稳定性和持久性，达到长时间控制异味的目的。
4)本发明的气味抑制剂可自然降解，不会对环境造成污染；原料易获取，制备和使用方法简便。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例，主要介绍大概一种用于有机污染的气味抑制剂的原料选取和原料配比等。
一种用于有机污染的气味抑制剂，包括以下质量份数的原料：10-25份成膜剂、1-3份稳定剂、1-3份塑性剂、1-3份增稠剂、5-10份发泡剂、1-3份分散剂、5-10份硅藻土作为吸附剂，水余量。
具体地，本实施例中，包括以下质量份数的原料：15份成膜剂、2份稳定剂、2份塑性剂、2份增稠剂、8份发泡剂、2份分散剂、8份硅藻土，水余量。
进一步地，所述成膜剂至少为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或海藻酸钠中的一种。
进一步地，所述稳定剂为氯化锌和/或硫酸锌。
进一步地，所述塑性剂至少为乙二醇、丙三醇、三乙醇胺或山梨醇中的一种。
进一步地，所述增稠剂至少为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、明胶、黄原胶或阿拉伯树胶中的一种。
进一步地，所述发泡剂至少为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺酸硫酸钠中的一种。
进一步地，所述分散剂至少为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠或焦磷酸钠中的一种。
进一步地，所述吸附剂为硅藻土，SiO2含量≥85％，粒径小于200目。
本实施例中，结合发泡剂产生的泡沫与成膜剂形成的液态地膜，对污染土壤进行覆盖，能够有效地阻隔污染土壤中异味气体向周边环境扩散，同时，相较单独的泡沫，液态地膜弥补了泡沫存在时间短的缺陷，增长了气味抑制的时间。
本实施例中，增加了吸附剂，在延长泡沫和液态地膜稳定时间的基础上，同时对污染土壤中的异味气体进行吸附，增强对异味的控制效果。
本实施例中，稳定剂、塑性剂和增稠剂可以增强泡沫和液态地膜的稳定性以及稳定时间，从而延长气味抑制剂的作用时间。分散剂能够保证吸附剂在泡沫和液态地膜中的均匀分布。
本实施例中，同时结合阻隔、稳定和吸附，能在阻隔异味气体的同时，对其进行吸附，并且作用时间长。
实施例2
本实施例中，结合具体制备方法和应用为主进行介绍。
一种如上述的用于有机污染的气味抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
1)硅藻土悬浮液的制备：将吸附剂、分散剂和水混合后，得到硅藻土悬浮液；
进一步地，所述步骤1)硅藻土悬浮液的制备中，还包括超声搅拌，具体为，将硅藻土、分散剂和水混合后，超声搅拌15-20min，搅拌速度为600-1800r/min，得到均匀分布的硅藻土悬浮液。
2)混合液的制备：将成膜剂、稳定剂、增稠剂加入水中，搅拌后得到混合液：
具体地，所述步骤2)混合液的制备中，搅拌的同时还包括水浴，所述水浴的温度为80-95℃。
搅拌速度为100-800r/min，搅拌时间为20-60min。
3)气味抑制剂的制备：将步骤2)中的混合液和步骤1)中的硅藻土悬浮液混合后，加入发泡剂和塑性剂搅拌后即得气味抑制剂。
进一步地，所述步骤3)抑制剂的制备中，所述搅拌的速度为30-100r/min，时间为20-60min。
一种如上述的用于有机污染的气味抑制剂在有机污染场地处理中的应用。
一种用于有机污染的气味抑制剂在有机污染场地处理中的应用，所述应用为：将气味抑制剂装入喷洒装置，按照1:1-10的比例稀释，将稀释后的溶液均匀喷洒在污染土的表面。
实施例3
本实施例中气味抑制剂各组分的质量份数及制备方法如下：
第一步，按照如下质量份称取原料：
15份聚乙烯醇、2份氯化锌、2份丙三醇、2份羟甲基纤维素、8份十二烷基苯磺酸钠、2份六偏磷酸钠、8份硅藻土、61份水。
第二步，按照如下过程进行气味抑制剂的制备。
1)将硅藻土、六偏磷酸钠和水混合，超声，以1000r/min的速度搅拌17min，得到硅藻土悬浮液；
2)将聚乙烯醇、氯化铵和羟甲基纤维素加入经水浴加热至85℃的水中，并以400r/min的速度搅拌30min，得到混合液。
3)将步骤1)的硅藻土悬浮液和2)中的混合液混合后，加入十二烷基苯磺酸钠和丙三醇，以50r/min的速度搅拌40min得到异味抑制剂。
实施例4
本实施例中气味抑制剂各组分的质量份数及制备方法如下：25份聚乙烯醇、1份氯化锌、1份乙二醇、2份黄明胶、8份十二烷基苯磺酸硫酸钠、2份六偏磷酸钠、4份硅藻土、57份水。
1)将硅藻土、六偏磷酸钠和水混合，超声，以1200r/min的速度搅拌17min，得到硅藻土悬浮液；
2)将聚乙烯醇、氯化铵和黄明胶加入经水浴加热至90℃的水中，并以200r/min的速度搅拌30min，得到混合液。
3)将步骤1)的硅藻土悬浮液和2)中的混合液混合后，加入十二烷基苯磺酸硫酸钠和乙二醇，以50r/min的速度搅拌60min得到异味抑制剂。
实施例5
本实施例中气味抑制剂各组分的质量份数及制备方法如下：10份海藻酸钠、1份氯化锌、1份丙三醇、2份羟甲基纤维素、10份十二烷基硫酸钠、2份焦磷酸钠、5份硅藻土、69份水。
1)将硅藻土、焦磷酸钠和水混合，超声，以800r/min的速度搅拌20min，得到硅藻土悬浮液；
2)将海藻酸钠、氯化铵和羟甲基纤维素加入经水浴加热至80℃的水中，并以800r/min的速度搅拌20min，得到混合液。
3)将步骤1)的硅藻土悬浮液和2)中的混合液混合后，加入十二烷基硫酸钠和丙三醇，以80r/min的速度搅拌30min得到异味抑制剂。
实施例6
本实施例中气味抑制剂各组分的质量份数及制备方法如下：15份聚乙烯醇、2份氯化锌、2份丙三醇、2份阿拉伯树胶、8份十二烷基苯磺酸钠、2份六偏磷酸钠、5份硅藻土、64份水。
1)将硅藻土、六偏磷酸钠和水混合，超声，以1000r/min的速度搅拌17min，得到硅藻土悬浮液；
2)将聚乙烯醇、氯化锌和阿拉伯树胶加入经水浴加热至85℃的水中，并以400r/min的速度搅拌30min，得到混合液。
3)将步骤1)的硅藻土悬浮液和2)中的混合液混合后，加入十二烷基苯磺酸钠和丙三醇，以50r/min的速度搅拌40min得到异味抑制剂。
实施例7
本实施例中气味抑制剂各组分的质量份数及制备方法如下：10份聚丙烯酰胺、1份硫酸锌、1份三乙醇胺、2份明胶、8份十二烷基苯磺酸钠、2份六偏磷酸钠、8份硅藻土、68份水。
1)将硅藻土、六偏磷酸钠和水混合，超声，以1000r/min的速度搅拌17min，得到硅藻土悬浮液；
2)将聚丙烯酰胺、硫酸锌和明胶加入经水浴加热至85℃的水中，并以400r/min的速度搅拌30min，得到混合液。
3)将步骤1)的硅藻土悬浮液和2)中的混合液混合后，加入十二烷基苯磺酸钠和三乙醇胺，以50r/min的速度搅拌40min得到异味抑制剂。
实施例8
本实施例中气味抑制剂各组分的质量份数及制备方法如下：15份聚乙烯醇、2份氯化锌、2份丙三醇、2份甲基纤维素、8份十二烷基硫酸钠、2份三聚磷酸钠、10份硅藻土、58份水。
1)将硅藻土、三聚磷酸钠和水混合，超声，以1000r/min的速度搅拌17min，得到硅藻土悬浮液；
2)将聚乙烯醇、氯化铵和甲基纤维素加入经水浴加热至85℃的水中，并以400r/min的速度搅拌30min，得到混合液。
3)将步骤1)的硅藻土悬浮液和2)中的混合液混合后，加入十二烷基硫酸钠和丙三醇，以50r/min的速度搅拌40min得到异味抑制剂。
效果试验
称取7份500g挥发性有机物污染土壤，向其中6份土壤表面分别喷2cm厚的经过1:4比例稀释厚的实施例3-8的气味抑制剂，剩下1份土壤不做处理。将7份土壤均放置于密闭舱内，每隔一定时间用PID测试挥发性有机物浓度，并观测泡沫持续时间及成膜的情况。
试验结果如表1：
表1不同时间挥发性有机物质阻断率
| 5min | 30min | 1h | 3h | 8h | 24h | 48h | |
| 实施例3 | 92.3％ | 92.0％ | 91.5％ | 89.3％ | 86.1％ | 76.5％ | 63.2％ |
| 实施例4 | 95.8％ | 95.5％ | 94.2％ | 92.0％ | 89.6％ | 77.7％ | 64.5％ |
| 实施例5 | 91.2％ | 90.8％ | 89.6％ | 88.2％ | 85.4％ | 74.3％ | 61.8％ |
| 实施例6 | 93.3％ | 93.1％ | 92.2％ | 90.5％ | 86.5％ | 75.6％ | 65.0％ |
| 实施例7 | 90.5％ | 90.3％ | 89.5％ | 87.8％ | 84.4％ | 75.8％ | 63.9％ |
| 实施例8 | 94.7％ | 94.7％ | 93.8％ | 91.2％ | 88.7％ | 73.9％ | 64.7％ |
不同实施例泡沫持续时间约8h，泡沫消散后30min内可形成完整的液态地膜。如表1所示，喷洒气味抑制剂后，能迅速阻断挥发性有机物。5min的阻断率在90％以上。随着时间增加，阻断率逐渐降低，但8h的阻断率仍高达84％以上。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (14)
1.一种用于有机污染的气味抑制剂，其特征在于，包括以下质量份数的原料：10-25份成膜剂、1-3份稳定剂、1-3份塑性剂、1-3份增稠剂、5-10份发泡剂、1-3份分散剂、5-10份硅藻土作为吸附剂，水余量。
2.根据权利要求1所述的一种用于有机污染的气味抑制剂，其特征在于，包括以下质量份数的原料：15份成膜剂、2份稳定剂、2份塑性剂、2份增稠剂、8份发泡剂、2份分散剂、8份硅藻土，水余量。
3.根据权利要求1所述的一种用于有机污染的气味抑制剂，其特征在于，所述成膜剂至少为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或海藻酸钠中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于有机污染的气味抑制剂，其特征在于，所述稳定剂为氯化锌和/或硫酸锌。
5.根据权利要求1所述的一种用于有机污染的气味抑制剂，其特征在于，所述塑性剂至少为乙二醇、丙三醇、三乙醇胺或山梨醇中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于有机污染的气味抑制剂，其特征在于，所述增稠剂至少为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、明胶、黄原胶或阿拉伯树胶中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种用于有机污染的气味抑制剂，其特征在于，所述发泡剂至少为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺酸硫酸钠中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种用于有机污染的气味抑制剂，其特征在于，所述分散剂至少为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠或焦磷酸钠中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种用于有机污染的气味抑制剂，其特征在于，所述吸附剂为硅藻土，所述硅藻土中，SiO2的含量≥85％，硅藻土的粒径小于200目。
10.一种如权利要求1-9任意之一所述的用于有机污染的气味抑制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)硅藻土悬浮液的制备：将吸附剂、分散剂和水混合后，得到硅藻土悬浮液；
2)混合液的制备：将成膜剂、稳定剂、增稠剂加入水中，搅拌后得到混合液：
3)气味抑制剂的制备：将步骤2)中的混合液和步骤1)中的硅藻土悬浮液混合后，加入发泡剂和塑性剂搅拌后即得气味抑制剂。
11.根据权利要求10所述的一种用于有机污染的气味抑制剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)硅藻土悬浮液的制备中，还包括超声搅拌，具体为，将硅藻土、分散剂和水混合后，超声搅拌15-20min，得到均匀分布的硅藻土悬浮液。
12.根据权利要求10所述的一种用于有机污染的气味抑制剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)混合液的制备中，搅拌的同时还包括水浴，所述水浴的温度为80-95℃。
13.一种如权利要求1或2所述的用于有机污染的气味抑制剂在有机污染场地处理中的应用。
14.根据权利要求13所述的一种用于有机污染的气味抑制剂在有机污染场地处理中的应用，其特征在于，所述应用为：将气味抑制剂装入喷洒装置，按照1:1-10的比例稀释，将稀释后的溶液均匀喷洒在污染土的表面。
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