CN101070254A - 一种利用甲醛废水进行发酵生产有机肥的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用甲醛废水进行发酵生产有机肥的方法。该方法先对含甲醛的废水进行碱性聚合，然后进行脲醛反应，再进行催化氧化，最后在50－70℃进行发酵。本发明适合于各种浓度的甲醛废水处理，实现了甲醛废水的零排放，彻底解决了甲醛废水对环境的污染问题。并且，本发明还可以得到具有缓释效果的有机肥。

Description

一种利用甲醛废水进行发酵生产有机肥的方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体地说，是对甲醛废水进行处理的方法，该方法可得到具有缓施效果的脲醛肥料。
背景技术
甲醛是化工行业生产过程中的重要生产原料，其衍生产品主要有多聚甲醛、聚甲醛、酚醛树脂、尿醛树脂、氨基树脂、乌洛托品及多元醇等。而同时甲醛是国家发布有毒物质优先控制名录上高居第二位，因此由含甲醛废水引起的污染必须得到良好的控制。
目前甲醛废水的主要处理方式有：生化法、催化氧化法、吹脱法等。但是上述方法各由缺点，都不能够彻底的解决甲醛废水的污染问题。生化法只能处理低浓度甲醛废水(含量≤0.1％)，催化氧化法设备及处理成本昂贵，吹脱法只适用于高浓度甲醛废水且不能够彻底解决甲醛的污染问题。
中国发明专利申请第97110414.X号、名称为“速效尿醛氮肥的生产方法”公开了用甲醛废水生产脲醛肥料的方法，但该方法只能适用于浓度较高(含量≥9％)废水，且生产完毕后废水依然存在大量甲醛，因而不能彻底地解决环保问题。
发明内容
本发明克服了上述缺点，针对环保这个问题，申请人在立足自身脲醛树脂废水的基础之上，研究出上述含甲醛废水全部综合利用的处理方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
先对含甲醛废水进行碱性聚合，然后进行脲醛反应，再进行催化氧化，最后在50-70℃进行发酵。催化氧化步骤中，以三氯化铁或者硫酸铁为催化剂。
具体地，本发明可以由以下步骤组成：
A.将含甲醛的废水用碱性物质调节pH值至8.5-11.5，然后控制温度在45-75℃，反应时间20-40分钟；
B.控制反应pH值在8.5-11，控制温度40-60℃，添加质量为原废水甲醛质量1-1.5的尿素，添加氨含量17-20wt％的氨水，氨水的质量为尿素质量的0.1-0.3倍，反应时间1.5h；
C.向步骤B反应完成后的废水中添加醋酸与硫酸组成的混合酸，醋酸与硫酸的质量比为2-4∶1，反应温度为40℃，pH值为1.5-4.5，反应时间1.5-3h；
D.向步骤C反应完成后的废水中加入双氧水，双氧水与步骤C反应完成后的废水中的甲醛的质量比为1∶1-1.8，以三氯化铁或者硫酸铁为催化剂，加入量为0.01-0.03kg/t步骤C反应完成后的废水，搅拌，反应时间0.5h；
E.将步骤D所得的废水用于有机肥堆肥发酵30～40天，得到具有缓释效果的有机肥。本发明采用轻工业环境保护研究所生产的有机肥生产菌种，它是由好氧菌种Actinomyces与好氧菌种Alcaligenes组成的复合菌种，好氧菌种Actinomyces与好氧菌种Alcaligenes组成的重量比例约为1∶1～2。好氧菌种Actinomyces属于放线菌属，好氧菌种Alcaligenes属于产碱菌属。
在步骤A中，所述的碱性物质是氢氧化钙、氢氧化钠、氨水或氢氧化钾。
本发明具有以下的优点：
一、实现了甲醛废水的零排放，彻底解决了甲醛废水对环境的污染问题。
二、充分利用甲醛废水中能够利用的有价值物质，并通过一系列反应使其在农业生产中产生缓施肥的作用。
三、本工艺生产成本低，适用于各种浓度的甲醛废水。即可以处理高浓度的甲醛废水也可以处理低浓度的甲醛废水，且都能够实现甲醛废水的零排放。
四、利用甲醛废水及生化污泥等废渣进行生物高温发酵，分解废水中有害有机物质，生产高效有机肥。
具体实施方式
实施例1
原料使用申请人在呋喃树脂生产过程中产生的含甲醛废水，其甲醛含量为2.5wt％。另外，取尿素、氨水(含量≥17％)、醋酸(工业级)、硫酸(工业级)，备用。
步骤1：首先用石灰水将废水的pH值调整到8.5-11.5，然后搅拌，升温至65℃，反应30min。
步骤2：然后加入质量为原废水中甲醛的质量的1.2倍的尿素，再加入质量为尿素0.2倍的氨水，维持上述反应温度及pH值基本无变化，搅拌反应1.5h。
步骤3：向步骤2反应完成后的废水添加醋酸∶硫酸＝3∶1的混合酸，调节pH值至1.5-4.5，控制反应温度40℃，反应时间2h。
步骤4：反应完毕后将步骤3反应完成后的废水加入双氧水，双氧水与步骤3反应完成后的废水中甲醛的质量比为1∶1.5，然后加入催化剂三氯化铁，加入量为0.02kg/t步骤3反应完成后的废水，搅拌反应0.5h。
步骤4：上述步骤完成后，将生化污泥(废水生化处理产生污泥)、玉米毛(玉米芯粉碎产生粉末状废料)及糠醛生产废渣进行堆肥，喷洒好氧菌种Actinomyces与好氧菌种Alcaligenes组成的复合菌种，两个原料菌的重量比为1∶1，并每隔10天左右喷洒一次步骤4所得的废水，经过30-40天发酵处理后完成有机肥的生产。经过检测有机肥内氮含量完全达到行业标准要求(有机肥料行业标准NY525-2002)，同时甲醛未能检出。
表1有机肥的测试数据表
    单位   标准值   本发明实测值
有机质含量(以干基计)     ％   ≥8   60.3
总养分(氮+P2O5+K2O)含量(以干基计) ％ ≥4.0 12.5
酸碱度pH   5.5-8.0   6.8
分水(游离水)含量     ％   ≤20   17.5
从表1中可以看出，本发明所得的肥料，其有机质含量远远高于标准值，总养分也高于标准值，因而是优良的肥料。
实施例2
原料使用申请人在酚醛树脂生产过程中产生的含甲醛废水(脱除苯酚后)，其甲醛含量为18.5wt％。另外，取尿素、氨水(含量≥17％)、醋酸(工业级)、硫酸(工业级)，备用。
步骤1：首先用石灰水将废水的pH值调整到9-11，然后搅拌，升温至60℃，反应30min。
步骤2：然后加入质量为原废水中甲醛的质量的1.4倍的尿素，再加入质量为尿素0.3倍的氨水，维持上述反应温度及pH值基本无变化，搅拌反应1.5h。
步骤3：向步骤2反应完成后的废水添加醋酸∶硫酸＝3∶1的混合酸，调节pH值至2.5-4，控制反应温度40℃，反应时间2h。
步骤4：反应完毕后将步骤3反应完成后的废水加入双氧水，双氧水与步骤3反应完成后的废水中甲醛的质量比为1∶1.8，然后加入催化剂三氯化铁，加入量为0.025kg/t步骤3反应完成后的废水，搅拌反应0.5h。
步骤4：上述步骤完成后，将生化污泥(废水生化处理产生污泥)、玉米毛(玉米芯粉碎产生粉末状废料)及糠醛生产废渣进行堆肥，喷洒好氧菌种Actinomyces与好氧菌种Alcaligenes组成的复合菌种，两个原料菌的重量比为1∶1，并每隔10天左右喷洒一次步骤4所得的废水，经过30-40天发酵处理后完成有机肥的生产。经过检测有机肥内氮含量完全达到行业标准要求(有机肥料行业标准NY525-2002)，同时甲醛未能检出。
表2有机肥的测试数据表
    单位   标准值   本发明实测值
有机质含量(以干基计)     ％   ≥8   56.5
总养分(氮+P2O5+K2O)含量(以干基计) ％ ≥4.0 20.6
酸碱度pH   5.5-8.0   7.1
分水(游离水)含量     ％   ≤20   13.5
从表2中可以看出，本发明能适用于不同浓度的甲醛废水，且所得的肥料，其有机质含量远远高于标准值，总养分也高于标准值，因而是优良的肥料。
以上对本发明所提供的利用甲醛废水进行发酵生产有机肥的方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种利用甲醛废水进行发酵生产有机肥的方法，其特征在于，依次采用以下步骤：先对含甲醛废水进行碱性聚合，然后进行脲醛反应，再进行催化氧化，最后在50-70℃进行发酵。
2.根据权利要求1所述的利用甲醛废水进行发酵生产有机肥的方法，其特征在于：所述的发酵步骤中，使用好氧菌种Actinomyces与好氧菌种Alcaligenes组成的复合菌种进行发酵，好氧菌种Actinomyces与好氧菌种Alcaligenes的重量比例为1∶1～2。
3.根据权利要求1所述的利用甲醛废水进行发酵生产有机肥的方法，其特征在于：所述的催化氧化步骤中，以氯化铁或者硫酸铁为催化剂。
4.根据权利要求1所述的利用甲醛废水进行发酵生产有机肥的方法，其特征在于由以下步骤组成：
A.将含甲醛的废水用碱性物质调节pH值至8.5-11.5，然后控制温度在45-75℃，反应时间20-40分钟；
B.控制反应pH值在8.5-11，控制温度40-60℃，添加质量为原废水甲醛质量1-1.5的尿素，添加氨含量17-20wt％的氨水，氨水的质量为尿素质量的0.1-0.3倍，反应时间1.5h；
C.向步骤B反应完成后的废水中添加醋酸与硫酸组成的混合酸，醋酸与硫酸的质量比为2-4∶1，反应温度为40℃，pH值为1.5-4.5，反应时间1.5-3h；
D.向步骤C反应完成后的废水中加入双氧水，双氧水与步骤C反应完成后的废水中的甲醛的质量比为1∶1-1.8，以三氯化铁或者硫酸铁为催化剂，加入量为0.01-0.03kg/t步骤C反应完成后的废水，搅拌，反应时间0.5h；
E.将步骤D所得的废水用于有机肥堆肥发酵30～40天，得到具有缓释效果的有机肥。
5.根据权利要求4所述的利用甲醛废水进行发酵生产有机肥的方法，其特征在于：在步骤A中，所述的碱性物质是氢氧化钙、氢氧化钠、氨水或氢氧化钾。
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