CN104190234B - 一种垃圾中转站除臭剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种垃圾中转站除臭剂及其制备方法，属于除臭剂制备技术领域。该除臭剂各组分及其质量百分比为：硫酸亚铁16～20、稳态二氧化氯1～2、纳米二氧化钛0.5～1.5以及余量水。该制备方法首先将水与稳态二氧化氯搅拌制得二氧化氯原液，然后在二氧化氯原液中加入纳米二氧化钛搅拌均匀制得混合液A；在另一部分水中其加入硫酸亚铁后鼓入气泡制得混合液B；将混合液A与混合液B进行混合并搅拌均匀最终得到本发明垃圾中转站除臭剂。本发明除臭剂具有高效、持久的特点且安全、无毒。

Description

一种垃圾中转站除臭剂及其制备方法

技术领域：

本发明属于除臭剂制备技术领域，涉及一种垃圾中转站除臭剂及其制备方法，尤其涉及一种以二氧化钛和二氧化氯与铁盐共同相互作用下制备的水性除臭剂。

技术背景：

硫酸亚铁作为一种无毒、环保的金属盐，常用于制备氧化铁颜料、净水剂、防腐剂、消毒剂等。铁离子与低价态的硫化物会发生氧化还原反应和复分解反应，根据这些反应处理含硫的臭气或抑制臭味的产生，可使除臭效果更加彻底。铁离子去除硫化物的机理在酸性和碱性条件下不同，具体为：在酸性条件下，硫化氢不发生电离，且有如下反应：

H₂S+2Fe³⁺＝2Fe²⁺+S+2H⁺

在碱性条件下，硫化氢和三价铁离子均不存在，但会以硫离子和氢氧化铁的形式存在，具体反应为：

H₂S+2OH^-＝2H₂O+S^2-

Fe³⁺+3OH^-＝Fe(OH)₃↓

2Fe(OH)₃+S^2-＝2Fe(OH)₂+S+2OH^-

当硫离子浓度过高时，还会生成更难溶的FeS沉淀，当其应用于水的絮凝净化时，可以从城市和工业污水中去除磷酸盐，以防止水体富营养化，阻止大量细菌滋生，使其不能分解有机物产生臭气，这是从改变水质的角度进行预防性除臭。为了更好地解决脏水发臭的问题，可以在铁盐溶液中加入氧化剂，利用其氧化性相对强的性质进行杀菌并氧化发臭的化合物，达到除臭的目的。

通常的氧化剂有次氯酸、双氧水、高锰酸钾、二氧化氯等，前面三种因其在制备、储存、运输等方面存在诸多缺陷，一般不能用于除臭剂，而二氧化氯是被国际上公认为安全、无毒的绿色氧化剂，能杀死一系列腐生细菌、好氧细菌、厌氧细菌，是一种很好的杀菌除臭剂。从分子结构来看，二氧化氯是单电子化合物，外层有19个电子，因此，它具有极强的氧化能力，几乎能氧化一切具有臭味的物质。它可将硫化氢直接氧化为硫酸根，使臭味消失；还可将氨气快速氧化为氮气；一些硫醇、硫醚在其强氧化作用下，也会变成高价态无臭化合物。从生理生化方面来看，二氧化氯也没有大的致病影响，当使用浓度低于500ppm时，其对人体的影响可以忽略；当浓度在100ppm以下时，对皮肤不会产生任何的致敏作用。事实上，二氧化氯的常规使用浓度一般仅在几十个ppm范围内；并且，二氧化氯在常温下是气体，有类似氯气和硝酸的特殊刺激味，且性能也很不稳定，对热、震动、撞击和摩擦相当敏感，极易分解发生***，从而限制了它在实际中的广泛应用。气态二氧化氯极易溶于水，其水溶液在冷暗处相对稳定，稀释后通过高压喷雾装置喷洒，可起到杀菌除臭作用。但是，这样会造成大量的浪费，溶解在水中的二氧化氯在喷洒的一瞬间全部释放出来，不能保证与细菌微生物及臭味分子充足的接触时间，悬浮着的二氧化氯气体还会被循环流动的空气带走，其浓度很快降至100ppm以下，随即丧失了杀菌除臭的作用，一般在20～30分钟内，臭味会重新出现，除臭效果不能持久。

发明内容：

本发明针对现有除臭剂除臭效果不持久等技术问题，提供一种垃圾中转站除臭剂及其制备方法。

本发明所提供的一种垃圾中转站除臭剂各组分及其质量百分比如下：

本发明所提供的一种垃圾中转站除臭剂的制备方法具体步骤如下：

(1)按照水与所述稳态二氧化氯质量比为20:1，在搅拌器中放置一部分水，然后在搅拌条件下，缓慢倒入所述稳态二氧化氯，将所述搅拌器密封后搅拌10～15分钟制得黄绿色透明的二氧化氯原液。

(2)向步骤(1)所述二氧化氯原液中加入纳米二氧化钛，搅拌均匀后，制得黄绿色牛奶状混合液，该混合液有大量的二氧化氯附着在纳米二氧化钛上，将该混合液记为混合液A。

(3)将余下的另一部分水放置在另一搅拌器中，向该搅拌器中其加入硫酸亚铁，搅拌得到硫酸亚铁溶液，然后用气泵向该搅拌器中鼓入气泡制得混合液，将所述硫酸亚铁中的二价铁氧化为三价铁，将该混合液记为混合液B。

(4)将所述混合液A与混合液B按照质量比A:B＝1:(0.5～2)进行混合并搅拌均匀最终得到本发明所述的垃圾中转站除臭剂。

使用时可根据使用场所的不同，按照混合液A与混合液B不同的比例混合后后再加入10倍体积的水稀释，将稀释液经高压喷雾器喷洒在垃圾上，即可达到高效除臭的作用。

本发明通过缓释技术，使二氧化氯逐步释放出来。该缓释技术是利用纳米二氧化钛的表面效应、光催化活性对气态二氧化氯进行多分子层吸附与缓慢释放。纳米二氧化钛中的钛原子是正四价，为其最高价态金属氧化物，性质非常稳定，这可确保其与二氧化氯稳定共存；作为小尺寸的纳米粒子，其表面能很高，可对二氧化氯分子进行多分子层的吸附，吸附作用力为范德华力；二氧化钛经阳光照射后，反射其中的紫外线，高能的紫外线可抵消部分范德华力，失去对二氧化氯的吸附作用，从而脱离负载体并释放到空气中。这一吸附和释放的过程是在光线照射下缓慢进行的，因此，该缓释技术可使二氧化氯长期发挥除臭作用。

本发明具有以下技术特点：

(1)加入了纳米二氧化钛，它不仅可为二氧化氯提供吸附的载体，增大其在水中的溶解度，使原液的浓缩度更高，以节约成本；还可在光照下反射紫外线，并释放出能量，以此来抵消对二氧化钛的吸附作用力，将其缓慢释放出来，使除臭效果更加高效、持久。

(2)加入的Fe²⁺被空气氧化成Fe³⁺，当其喷洒到含有磷酸盐的臭水中时，由于磷酸氢钠或磷酸钠水溶液呈碱性，可与Fe³⁺发生反应生成磷酸铁沉淀(蓝铁矿)。而通常的细菌微生物以游离的磷酸盐为养料，固体磷酸铁不能被吸收利用，因此细菌就不能继续生存下去，也就不能分解水中的有机物进而释放臭气。

(3)形成的Fe³⁺不仅可以除掉部分磷酸盐，还可以氧化低价态的硫化物(如S^2-)，生成单质硫沉淀，而且不受体系酸碱度的影响。在酸性条件下，还原生成的Fe²⁺可以与S^2-反应，并生成稳定的硫化亚铁沉淀(硫铁矿)，使有机硫化物及硫化氢等失去臭味。

(4)将除臭剂原液分成混合液A与混合液B，适用范围更加广泛，可根据现场情况合理调整二者比例，使其具有最佳除臭效果。若现场腐臭味比较大，说明硫化物含量较高，可在混合液中提高B组分的含量，以更好地除去含硫化合物带来的臭味；若现场闷热潮湿或因蔬菜瓜果腐败而散发臭味，则可提高A组分含量，以杀灭微生物并氧化散发出的醛类等刺激性臭味。

(5)此外，将混合液A与混合液B单独存放，有利于批量管理和安全运输，在工业生产上也更具有很好的应用价值。该除臭剂安全、无毒，对人体健康不会产生任何影响。

具体实施方式：

实施例1：

在南京某垃圾中转站进行现场除臭试验，首先选择腐臭味较严重、含硫化氢等酸性气体多的池子，将混合液A与混合液B按照质量比A:B＝1:1.5混合，并将混合液加水稀释10倍、搅拌均匀，然后喷洒于垃圾池内。各组分质量百分比为：稳态二氧化氯1％；硫酸亚铁20％；纳米二氧化钛0.5％；余量水。

(1)混合液A与混合液B的制备：

用一个锥形瓶，放入500g水，首先加入25g稳态二氧化氯，搅拌至完全溶解，得黄绿色澄清溶液。然后分批次加入5g纳米二氧化钛，继续搅拌，溶液变成淡黄色牛奶状乳浊液，记为混合液A。向另一锥形瓶中加入200g水，再在搅拌的条件下，分多次加入140gFeSO₄·7H₂O，溶液由无色变成亮绿色；然后用气泵向硫酸亚铁溶液中鼓入气泡，溶液由亮绿色变成红褐色，记为混合液B。

(2)原液的混合、稀释及喷洒：

将混合液A与混合液B按照质量比A:B＝1:1.5进行混合，再向混合液中加入10倍体积的水稀释，搅拌均匀，然后经高压喷雾器喷洒到垃圾中转站的压缩池内。喷洒后很快就能感觉到臭味减轻。以后每隔30分钟测一次，基本上能保持臭味不反弹，除臭时间能在6小时以上。

(3)除臭效果测试

采用PTM400-H₂S型硫化氢分析仪检测中转站内的硫化氢含量，试验数据如下。

H₂S浓度变化表(mg/m³)

结果表明，现场的硫化氢臭气浓度大大降低，基本达了到国家一级排放标准。

实施例2：

在南京某垃圾中转站选择刺激性恶臭气味较严重的池子，重点考察该除臭剂祛除氨气的能力。混合液A与混合液B按照质量比A:B＝1:0.5混合，混合液加水稀释10倍，喷洒于垃圾压缩池内，各组分质量百分比为：稳态二氧化氯1％；硫酸亚铁20％；纳米二氧化钛0.5％；余量水。

本实施例的实施方法包括混合液A与混合液B的制备、原液的混合、稀释及喷洒、除臭效果检测。具体的操作方法同实施例1。SKY2000-NH₃型泵吸式氨气检测仪得出的数据表明，按照该方法制备的除臭剂不仅除臭彻底，喷洒后的30分钟内臭气浓度就降低到0.015mg/m3以下，而且除臭时间能保持在5～6小时。

实施例3：

在南京某垃圾中转站选择兼具腐臭和恶臭气味的池子，对其进行综合性除臭试验。混合液A与混合液B按照质量比A:B＝1:1混合，混合液加水稀释10倍，喷洒于含硫、氮类混合气体多的垃圾中转站，各组分质量百分比为：稳态二氧化氯1％；硫酸亚铁20％；纳米二氧化钛0.5％；余量水。

本实施例的实施方法包括混合液A与混合液B的制备、原液的混合、稀释及喷洒、除臭效果检测。具体的操作方法同实施例1。对现场进行H₂S、NH₃浓度检测，其结果表明，该除臭剂能最大限度降低臭气含量，除臭时间能保持在5小时以上。

Claims (2)

1.一种垃圾中转站除臭剂，其特征在于该除臭剂各组分及其质量百分比如下：

2.权利要求1所述一种垃圾中转站除臭剂的制备方法，其特征在于该制备方法具体步骤如下：

(1)按照水与所述稳态二氧化氯质量比为20:1，在搅拌器中放置一部分水，然后在搅拌条件下，缓慢倒入所述稳态二氧化氯，将所述搅拌器密封后搅拌10～15分钟制得黄绿色透明的二氧化氯原液；

(2)向步骤(1)所述二氧化氯原液中加入纳米二氧化钛，搅拌均匀后，制得黄绿色牛奶状混合液，将该混合液记为混合液A；

(3)将余下的另一部分水放置在另一搅拌器中，向该搅拌器中加入硫酸亚铁，搅拌得到硫酸亚铁溶液，然后用气泵向该搅拌器中鼓入气泡制得混合液，将该混合液记为混合液B；

(4)将所述混合液A与所述混合液B按照质量比A:B＝1:(0.5～2)进行混合并搅拌均匀后得到所述垃圾中转站除臭剂。