CN102417282B

CN102417282B - 一种处理生物污泥的除臭剂、制备方法及其应用

Info

Publication number: CN102417282B
Application number: CN 201110243583
Authority: CN
Inventors: 赵由才; 苏良湖; 曹先艳; 柴晓利
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2031-08-24
Also published as: CN102417282A

Abstract

本发明属于污泥处理技术领域，公开了一种处理生物污泥的除臭剂、制备方法及其应用。本发明的除臭剂包括以下组分和质量百分含量：85.0～95.0％的氢氧化铁、4.8～13.0％的乙二胺四乙酸二钠和0.2～2.0％的柠檬酸。本发明的除臭剂的制备方法包括以下步骤：将质量百分比为85.0～95.0％的氢氧化铁、质量百分比为4.8～13.0％的乙二胺四乙酸二钠和质量百分比为0.2～2.0％的柠檬酸，混合均匀，研磨通过120目筛，制备得到处理生物污泥的除臭剂。本发明公开的除臭剂处理生物污泥的方法包括以下步骤：在生物污泥中加入占生物污泥质量百分比为0.05～0.50％的除臭剂，搅拌均匀即可除臭。本发明的除臭剂成本低廉，制备方法简单，除臭剂处理生物污泥的方法操作简单，可靠性强。

Description

一种处理生物污泥的除臭剂、制备方法及其应用

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，涉及一种处理生物污泥的除臭剂、制备方法及其应用。

背景技术

污泥恶臭一直是困扰污水处理厂运行，特别是污泥的处理处置的重要问题。污泥在浓缩、机械脱水、运输和贮存、以及堆肥和填埋等工艺过程中会释放出大量恶臭气体，不仅对工作人员身体健康造成损害，而且容易引发周边居民的不满。污泥的恶臭组分根据元素组成可以分为含硫化合物、含氮化合物、低级脂肪酸、萜烯等。其中恶臭组分硫化氢，具有臭域值极低、恶臭强度高等特点，是造成污泥恶臭污染的主要物质，经常被视为污泥恶臭的指示物。

目前，国内外关于抑制和削减污泥恶臭气体释放的方法主要包括物理吸附法、化学氧化法以及生物法。

物理吸附法主要是向污泥中添加吸附材料，如活性炭等，以抑制污泥恶臭气体的释放。该方法可以有效地降低污泥的恶臭，但是随着臭气在吸附材料表面的富集，其吸附力明显降低，恶臭去除效果下降。而且吸附材料不易再生，成本较高。化学氧化法是通过添加各种氧化剂，包括O₂、O₃、H₂O₂、NaClO、KMnO₄、KNO₃、FeCl₃、Fe₂(SO₄)₃等，以提高污泥中的氧化还原电位，降低污泥中硫酸盐还原菌的活性，并氧化硫化氢等恶臭气体，以降低污泥中恶臭气体的释放。但是，传统化学氧化剂，难以提高污泥体系中的氧化还原电位，而且由于其不具备氧化选择性，容易被污泥体系中的非致臭的还原性物质所消耗，因此存在作用时间短，药剂添加量较大等问题。

生物法是指在污泥体系中喷洒某些微生物，如有效微生物群(EM菌)和其他筛选的脱臭菌，利用微生物的降解作用，把恶臭物质分解转化成无害物质，从而减少污泥中恶臭气体的释放。尽管利用微生物对污泥进行脱臭已经取得了一定的成果，但是其存在菌种培育和保存难、恶臭处理效果和可靠性不强等方面的问题。

因此，开发成本低廉、操作简便、可靠性强的污泥除臭剂，对污水处理厂的恶臭控制，特别是污泥处理处置的恶臭控制具有非常重要的作用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种处理生物污泥的除臭剂，该除臭剂可以广泛用于污泥浓缩、污泥脱水、污泥运输和贮存、污泥堆肥等工艺和流程的恶臭控制。

本发明的另一个目的是提供一种上述处理生物污泥的除臭剂的制备方法，该方法具有成本低廉、操作简单、可靠性强等优点。

本发明的第三个目的是提供一种上述除臭剂处理生物污泥的方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种处理生物污泥的除臭剂，该除臭剂包括以下组分和质量百分含量：

氢氧化铁 85.0～95.0％，

乙二胺四乙酸二钠 4.8～13.0％，

柠檬酸 0.2～2.0％。

本发明还提供了一种上述处理生物污泥的除臭剂的制备方法，该方法包括以下步骤：将质量百分比为85.0～95.0％的氢氧化铁、质量百分比为4.8～13.0％的乙二胺四乙酸二钠和质量百分比为0.2～2.0％的柠檬酸，混合均匀，研磨通过120目筛，制备得到处理生物污泥的除臭剂。

本发明还提供了一种上述除臭剂处理生物污泥的方法，该方法包括以下步骤：在生物污泥中加入占生物污泥质量百分比为0.05～0.50％的除臭剂，搅拌均匀即可除臭。

所述的生物污泥选自生活污水处理厂的浓缩池生物污泥或脱水生物污泥。

所述的生物污泥含水率为70～98％。

所述的除臭剂的加入方式为喷洒。

本发明中污泥除臭剂的主要成分氢氧化铁用于石油、煤炭等化工尾气的干法净化脱硫，已为人们广泛认知。但是，氢氧化铁用于化工尾气的硫化氢净化，与本发明中生物污泥体系的环境完全不同。此外，不同铁盐单独或共同作用于污水，在污水中形成氢氧化铁以增加絮凝、提高固体去除率或者除磷等技术，已在污水处理工艺中得到广泛应用，但是其与本发明的所涉及的生物污泥对象不同，而且目的与本发明也完全不同。

本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明的污泥除臭剂在生物污泥体系中对含硫恶臭组分具有高度选择性，有效作用时间长，所需的添加剂量低，成本低廉。

2、本发明的除臭剂可以在生物污泥体系中与硫酸还原菌的中间代谢产物发生化学反应，具有很高的硫化氢去除率，可以大幅度降低污泥的恶臭气体的释放。

3、本发明的除臭剂处理生物污泥的方法具有操作简单、可靠性强等优点，可以广泛用于污泥浓缩、污泥脱水、污泥运输和贮存、污泥堆肥等工艺和流程的恶臭控制；生物污泥经过本发明方法处理后，污泥中硫化氢的去除率可以达到65％～97％，恶臭浓度可以降低50％～98％。

附图说明

图1是测试本发明的除臭剂对抑制生物污泥硫化氢产生的检测示意图，氮气瓶1、气体流量计2、污泥样品瓶3、硫化氢吸收管4、硫化氢吸收检验管5、洗气瓶6。

图2是测试本发明的除臭剂对削减生物污泥恶臭浓度的检测示意图，氮气瓶1、气体流量计2、污泥样品瓶3、铝箔收集袋7、无臭聚酯袋8、电子鼻9。

图3是本发明中不同剂量污泥除臭剂对1#脱水生物污泥的硫化氢去除效果图。

图4是本发明中不同剂量污泥除臭剂对1#脱水生物污泥的恶臭浓度削减效果图。

图5是本发明中不同剂量污泥除臭剂对2#脱水生物污泥的硫化氢去除效果图。

图6是本发明中不同剂量污泥除臭剂对2#脱水生物污泥的恶臭浓度削减效果图。

图7是本发明中不同剂量污泥除臭剂对浓缩生物污泥的硫化氢去除效果图。

图8是本发明中不同剂量污泥除臭剂对浓缩生物污泥的恶臭浓度削减效果图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

取自某生活污水处理厂的机械脱水生物污泥(1#)，基本性质如表1所示：

表1

性质

含水率

pH

有机质

总硫

Zn

Pb

Cr

Cu

单位

％

％，干基

g/kg，干基

数值

75.64

8.64

76.20

1.40

1.04

0.05

0.10

0.22

污泥除臭剂的制备方法包括以下步骤：将质量百分比为95.0％的氢氧化铁、质量百分比为4.8％的乙二胺四乙酸二钠和质量百分比为0.2％的柠檬酸，混合均匀，并研磨通过120目筛，制备得到污泥除臭剂。向上述脱水生物污泥中以喷洒的方式加入占生物污泥质量百分比为0.05％，0.10％和0.25％的除臭剂，搅拌均匀即可除臭。并以未添加污泥除臭剂的脱水生物污泥样品作为对照。

图1所示，是测试本发明的除臭剂对抑制生物污泥硫化氢产生的检测示意图，检测时，开启氮气瓶1以300ml/min的流速经气体流量计2向污泥样品瓶3吹入氮气30min，吹出的气体被一个装有10ml硫化氢吸收液的气泡式硫化氢吸收管4吸收，并串联另一个装有10ml硫化氢吸收液的气泡式硫化氢吸收检验管5，最终通过洗气瓶6排到大气中。硫化氢含量采用亚甲基蓝分光光度法进行分析测定。其中硫化氢吸收液的配制以及亚甲基蓝分光光度法参照国家标准GB11742-89《居住区大气中硫化氢卫生检验标准方法亚甲基蓝分光光度法》。每4天监测1次污泥样品中硫化氢的产生量。

结果如图3所示，图3是本发明中不同剂量污泥除臭剂对1#脱水生物污泥的硫化氢去除效果图，由图3可以看出，添加污泥除臭剂后，脱水生物污泥的硫化氢的产生量大幅度降低。添加0.05％，0.10％和0.25％污泥除臭剂后，污泥中硫化氢在32天内的产生量分别降低81％，94％和97％。

采用电子鼻法，分析污泥除臭剂对脱水生物污泥样品恶臭浓度的削减效果。如图2所示，测试本发明的除臭剂对削减生物污泥恶臭浓度的检测示意图，检测时，开启氮气瓶1以100ml/min的流速经气体流量计2向污泥样品瓶3吹氮气20min，至体积为2.5L的铝箔收集袋7，并在无臭聚酯袋8稀释适宜倍数后，利用Cosmos XP 329电子鼻9测定污泥的恶臭浓度。每4天监测1次污泥样品中的恶臭浓度。

结果如图4所示，图4是本发明中不同剂量污泥除臭剂对1#脱水生物污泥的恶臭浓度削减效果图，由图4可以看出，添加污泥除臭剂后，脱水生物污泥产生气体的恶臭浓度显著降低，恶臭浓度削减率达到55％～98％。

实施例2

取自某生活污水处理厂机械脱水生物污泥(2#)，基本性质如表2所示：

表2

性质

含水率

pH

有机质

总硫

Zn

Pb

Cr

Cu

单位

％

％，干基

g/kg，干基

数值

81.19

6.70

45.67

1.23

1.00

0.04

0.10

0.17

污泥除臭剂的制备方法包括以下步骤：将质量百分比为90.0％的氢氧化铁、质量百分比为9.0％的乙二胺四乙酸二钠和质量百分比为1.0％的柠檬酸，混合均匀，并研磨通过120目筛，制备得到污泥除臭剂。向上述脱水生物污泥中以喷洒的方式加入占生物污泥质量百分比为0.20％和0.50％的除臭剂，搅拌均匀即可除臭。并以未添加污泥除臭剂的脱水生物污泥样品作为对照。硫化氢和恶臭浓度的分析方法分别采用图1和图2所示的检测方法，具体操作和实施例1相同。

结果如图5和图6所示，图5是本发明中不同剂量污泥除臭剂对2#脱水生物污泥的硫化氢去除效果图，由图5可以看出，添加污泥除臭剂后，脱水生物污泥的硫化氢的产生量大幅度降低。添加0.20％和0.50％上述污泥除臭剂后，污泥中硫化氢在28天内的产生量分别降低92％和98％。图6是本发明中不同剂量污泥除臭剂对2#脱水生物污泥的恶臭浓度削减效果图，由图6可以看出，添加污泥除臭剂后，脱水生物污泥产生气体的恶臭浓度显著降低，恶臭浓度削减率达到75％～97％。

实施例3

某生活污水处理厂浓缩池生物污泥，其的基本性质如表3所示：

表3

性质

含水率

pH

TSS

VSS

总硫

Zn

Cr

Cu

单位

％

g/l

％，干基

g/kg，干基

数值

96.91

6.97

13.72

8.42

0.87

1.00

0.10

0.17

污泥除臭剂的制备方法包括以下步骤：将质量百分比为85.0％的氢氧化铁、质量百分比为13.0％的乙二胺四乙酸二钠和质量百分比为2.0％的柠檬酸，混合均匀，并研磨通过120目筛，制备得到污泥除臭剂。在浓缩池生物污泥中，以喷洒的方式分别加入质量比为0.10％和0.25％的上述污泥除臭剂，搅拌均匀即可除臭，并以未加污泥除臭剂的浓缩池生物污泥样品作为对照。硫化氢和恶臭浓度的分析方法分别采用图1和图2所示的检测方法，具体操作和实施例1相同。

结果如图7和图8所示，图7是本发明中不同剂量污泥除臭剂对浓缩生物污泥的硫化氢去除效果图，由图7可以看出，添加污泥除臭剂后，浓缩生物污泥的硫化氢的产生量大幅度降低。添加0.10％，0.25％污泥除臭剂后，污泥中硫化氢在28天内的产生量分别降低88％和95％。图8是本发明中不同剂量污泥除臭剂对浓缩生物污泥的恶臭浓度削减效果图，由图8可以看出，添加污泥除臭剂后，浓缩生物污泥产生气体的恶臭浓度显著降低，恶臭浓度削减率达到52％～95％。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种处理生物污泥的除臭剂，其特征在于：该除臭剂包括以下组分和质量百分含量：

氢氧化铁 85.0~95.0%，

乙二胺四乙酸二钠 4.8~13.0%，

柠檬酸 0.2~2.0%。

2.权利要求1所述的处理生物污泥的除臭剂的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：将质量百分比为85.0~95.0%的氢氧化铁、质量百分比为4.8~13.0%的乙二胺四乙酸二钠和质量百分比为0.2~2.0%的柠檬酸，混合均匀，研磨通过120目筛，制备得到处理生物污泥的除臭剂。

3.权利要求1所述的除臭剂处理生物污泥的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：在生物污泥中加入占生物污泥质量百分比为0.05~0.50%的除臭剂，搅拌均匀即可除臭。

4.根据权利要求3所述的处理生物污泥的方法，其特征在于：所述的生物污泥选自生活污水处理厂的浓缩池生物污泥或脱水生物污泥。

5.根据权利要求3所述的处理生物污泥的方法，其特征在于：所述的生物污泥含水率为70~98%。

6.根据权利要求3所述的处理生物污泥的方法，其特征在于：所述的除臭剂的加入方式为喷洒。