CN101337115A - 污染物无害化处理剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污染物的处理技术，公开了一种污染物无害化处理剂及其应用，该污染物无害化处理剂为含有5～50种作为微量矿物质成分的金属离子的水溶液。该污染物无害化处理剂具有使污染物中的有害物质无害化，降低阻碍混凝土固化的物质的含量及除臭的作用。

Description

污染物无害化处理剂及其应用

技术领域

本发明涉及污染物的处理技术，尤其涉及污染物无害化处理剂及其应用。

背景技术

海洋净化作用，其代表性现象有：当淡水与海水在河流入海口汇合时，普遍进行的化学反应使得从河流等流入的包括有害物质在内的各种物质凝聚沉淀。该反应的结果使溶于水中的重金属等有害物质变为不溶性的无害物质，从而不会对动植物造成危害。

可推测无害化反应是由海水中的金属离子所主导的，但海水中除了产生有用反应的物质外，还含有成为催化剂的物质和阻碍反应的物质等多种物质，因此其无害化能力并不能说很高，但足以处理自然界中存在的有害物质。也就是说，海水在处理基准值以上的有害物质时需要相当长的时间，因此无法迅速处理。

近年来，由于科学和工业的发展，环境污染已成为世界问题，但海水不具有对人为产生的大量有害物质进行处理的能力，当超过海水所能处理的界限时，会产生环境污染(公害)。

发明内容

本发明效法自然、遵循自然法则，公开了一种能产生与海洋净化作用相同的化学反应的处理剂，来无害化处理有害物质。

本发明从海水所含有的金属离子中选择具有无害化作用的金属离子，并适量配合，获得了无害化处理能力高于海水的实用性水溶液。

本发明公开了一种污染物无害化处理剂，是以金属离子钙、镁、锶、钠、钾、锂等为主体的含有5～50种众所周知的作为微量矿物质成分的金属离子的水溶液。

较佳的，上述作为微量矿物质成分的金属离子选自金属元素Fe、Ca、Na、K、Mg、Cu、Zn、Mn、Co、Ni、Al、Ti、V、Mo、Cr、Li、Ba、St的离子中的5种或5种以上。

较佳的，上述污染物无害化处理剂同时含有碱金属离子、碱土金属和3d过渡金属离子，其中，碱金属离子、碱土金属和3d过渡金属离子优选自前述列举的作为微量矿物质成分的金属离子中各自对应的金属离子中的一种或两种以上。

研究认为，碱金属离子因为盐析力强(与水的结合力强)，且容易凝结胶态有害物质，所以有将有害物质无害化的作用。碱土金属离子可形成难溶性盐，通过发生固化作用、硬化作用、粘结作用，而具有将有害物质无害化的作用。3d过渡金属离子由于可通过生成难溶性盐及络合盐，而将有害物质无害化。

上述污染物无害化处理剂中掺和的金属离子的种类和含量可根据处理对象的不同而异。对污染物无害化处理剂中的金属离子的浓度及离子强度并无特别限定。只要根据处理对象、处理目的以及使用方法来决定调配量即可。

本发明的无害化处理剂可用于无害化处理各种污染物，如污泥(包括下水道污泥、河流污泥等)、污水、焚烧灰等。

本发明的无害化处理剂用于处理污染物时，其使用的量以处理材料的3％(w％)为基础，在处理材料里添加无害化处理剂单纯搅拌均匀，以此实现无害化处理。

本发明的污染物无害化处理剂有多种用途：

首先，上述处理剂可用于将污染物中的有害物质无害化，包括有害重金属类物质的无害化。

其次，上述处理剂还有降低阻碍混凝土固化的物质的含量作用。因此，利用本发明的处理剂，能将含有阻碍混凝土固化的物质的沙土、污泥、焚烧灰等以往不适合作为混凝土材料的材料，用作骨材来制造混凝土。

上述阻碍混凝土固化的物质主要包括葡萄糖、果糖、乳糖、糖原、甘露醇、木质素磺酸钙、丹宁酸、腐植酸、脲乙酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸等。

在上述用途的基础上，本发明进一步公开了一种混凝土的制造方法，包括下列步骤：

在骨材中添加前述处理剂，搅拌混合使处理剂均匀地遍及所有骨材，然后，加入水泥和水，通过与普通混凝土制造时同样的操作来制造混凝土。根据需要，有时也可掺入砂子、玻璃碎片、碎石等。

再次，上述处理剂还可用作除臭剂。

在生活和生产的各种场合均会产生各种臭气，很难完全弄清楚它们的除臭反应，以下所示的反应是针对众所周知的恶臭物质“氮类”、“硫类”和“脂肪酸”的代表性反应。

以除臭作为目的的场合，抗菌除臭效果好而被熟知的Ag也可以，但是在本专利的无害化处理剂中，使用了可以获得最佳除臭效果的Co(3d过渡金属离子)。但是，并非其他金属离子对除臭没有贡献。

(1)氮类

①氨(NH₃)

通过与金属离子(M²⁺)反应生成氨配合物[M(NH₃)₆]²⁺或[M(NH₃)₆]³⁺来消除臭味。

②三甲基氨(TMA)

通过与金属离子(M²⁺)反应生成金属络合物[M(TMA)_m(H₂O)_n]²⁺来消除臭味。

(2)硫类

①硫化氢(H₂S)

与金属离子(M²⁺)反应生成稳定的MS后被除去。

②甲硫醇(MMS)

与金属离子(M²⁺)反应生成稳定的M(SR)₂后被除去。

③其他二甲硫、二甲二硫

与甲硫醇和硫化氢一样，稳定后被除去。

(3)低级脂肪酸

异戊酸(CH₃)₂CHCH₂COOH、正丁酸CH₃(CH₂)₂COOH等通过形成稳定的M(RCOO)₂后被除去。(特别是Sr²⁺形成盐或络合物)

附图说明

图1：金属离子与氨的反应示意图

具体实施方式

实施例1

无害化处理剂的制备：

1.将碱金属卤化物投入A容器

2.将碱土金属卤化物，3d过渡金属卤化物投入B容器

3.将约90度以上被烧得过热的热水以6∶4～8∶2的体积比注入A及B的容器并搅拌

4.将A和B的水溶液混合，并搅拌混合。

5.冷却至常温获得无害化处理剂。

无害化处理剂用于处理污染物时，其使用的量以处理材料的3％(w％)为基础，在处理材料里添加无害化处理剂单纯搅拌均匀，以此实现无害化处理。

用上述无害化处理剂处理河流污泥，进行处理物的溶出试验，其结果如下表所示。

由以上结果可知：有害重金属类物质的溶出均减少，在标准值以下。

实施例2：

用实施例1无害化处理剂处理后的河流污泥制造的混凝土的强度试验结果如下表所示。

无害化处理剂的添加量以骨材重量的3％为标准，但添加量根据骨材的污染情况略作改变。

	7日压缩强度(N/mm2)	28日压缩强度(N/mm2)	骨材∶水泥∶水
				处理1	23.8	29.8	8∶2∶1
处理2	14.5	18.4	8∶1.5∶1
				处理3	8.9	11.2	8∶1∶1
无处理	7.5	15.7	8∶2∶1

上述处理1、处理2、处理3分别代表“下水道污泥”、“河流污泥”、“焚烧灰”，上述结果表明，若使用本发明的无害化处理剂，则可将以“下水道污泥”、“河流污泥”、“焚烧灰”为代表的废弃物作为混凝土材料再利用，是有效解决环境污染的对策。

Claims (10)

1.一种污染物无害化处理剂，其特征在于，该污染物无害化处理剂为含有5～50种作为微量矿物质成分的金属离子的水溶液。

2.如权利要求1所述污染物无害化处理剂，其特征在于，所述作为微量矿物质成分的金属离子选自金属元素Fe、Ca、Na、K、Mg、Cu、Zn、Mn、Co、Ni、Al、Ti、V、Mo、Cr、Li、Ba或St的离子中的5种或5种以上。

3.如权利要求1或2所述污染物无害化处理剂，其特征在于，所述污染物无害化处理剂同时含有碱金属离子、碱土金属和3d过渡金属离子。

4.如权利要求1-3中任一权利要求所述污染物无害化处理剂用于污染物中的有害物质无害化处理。

5.如权利要求4所述用途，其特征在于，所述污染物中的有害物质为有害重金属类物质。

6.如权利要求1-3中任一权利要求所述污染物无害化处理剂用于降低处理物中阻碍混凝土固化的物质的含量。

7.如权利要求6所述的用途，其特征在于，所述处理物选自沙土、污泥或焚烧灰。

8.如权利要求6所述的用途，其特征在于，所述阻碍混凝土固化的物质包括葡萄糖、果糖、乳糖、糖原、甘露醇、木质素磺酸钙、丹宁酸、腐植酸、脲乙酸、酒石酸、柠檬酸和苹果酸。

9.一种混凝土的制造方法，包括下列步骤：

在骨材中添加权利要求1-3中任一权利要求所述污染物无害化处理剂，搅拌混合使处理剂均匀地遍及所有骨材，然后加入水泥和水。

10.如权利要求1-3中任一权利要求所述污染物无害化处理剂用于除臭。

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