CN104784728A - 一种适用于有机固体废弃物处理的除臭剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明为一种适用于有机固体废弃物处理的除臭剂及其应用，该除臭剂包括固、液两部分，固体部分为：膨润土、硅藻土、菱苦土、铁基物质、多孔植物秸秆类，各成分比例为0.5~2.5: 0.5~2.5:0.5~2.5:3~5:5~10；液体部分为：5%磷酸溶液、10%糠醛溶液及15%丁酸溶液的混合物，各成分比例为2~4:1~2:3~5。将除臭剂固体部分掺入有机固体废弃物中，其掺量为5%~10%，搅拌均匀后喷淋除臭剂的液体部分，其掺量为1~5%，搅拌后进行堆肥或生物干化处理，可将生物处理过程中的臭气浓度降低90%以上，同时可减少大气PM2.5类物质排放总量，增加有机固体废弃物的有机质含量和热值。

Description

一种适用于有机固体废弃物处理的除臭剂及其应用

技术领域

本发明涉及固体废弃物再利用领域，尤其是针对涉及生活垃圾、污泥、餐厨垃圾等有机固体废弃物堆肥及生物干化等处理技术的恶臭控制技术。

背景技术

随着城市规模的不断扩大，城市人口的日益增长以及人民生活水平的不断提高，城市生活垃圾的产生量在逐渐增加。早在1996年，中国的城市垃圾清运量就已经达到了1亿吨，而且每年以8%~10%的速度增长。垃圾的历年堆存量达到60多亿吨，全国有200多座城市陷入垃圾的包围之中，垃圾堆存侵占的土地面积多达5亿多平方米。

随着经济的飞速发展和城镇化进程的深入，我国的城市污水处理量也在逐年增长。城市污水厂污泥产生于城市生活污水的生化处理的阶段，主要来自于生活污水处理厂的初次和二次沉淀池，是城市生活污水处理时产生的体积最大、最容易产生二次污染的副产品。污泥的产生量大，处理1000吨城市生活污水约产生1吨含水率为80%的污泥。污水处理厂的全部建设费用中，用于污泥处理的部分最高可达到70%。未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理***的有效处理能力，而且对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。

我国餐厨垃圾产生量大、面广，主要是宾馆、饭店、企事业单位食堂等在经营过程中产生的残羹剩饭、下脚料等混合物。在国内，一些食堂、宾馆、饭店等饮食单位的有机垃圾产生量惊人。北京市每天生产餐厨垃圾大约有1600多吨，据重庆大学负责完成的《重庆市主城区餐厨垃圾产量调查及理化性质分析报告》，2007年重庆市主城区餐厨垃圾每天的产量约为1000吨；截至2003年，上海市每天产生的餐厨垃圾也已达1100吨左右。

有机固体废弃物在生物处理过程必然产生恶臭污染。恶臭污染是大气污染的一种形式，但由于其特殊性，很多国家将其作为单列公害对待，属于当今世界七种典型公害(大气污染、水质污染、土壤污染、噪声污染、振动、地面下沉、恶臭)之一。恶臭气体直接作用于人的嗅觉并通过呼吸给人体造成伤害，随着人们对环境质量要求的日益提高，人们对各种恶臭造成的不满情绪和投诉的比例也越来越高，尤其是在一些发达国家中，对恶臭的投诉超出环境污染总投诉的90%以上。在日本和香港等地区，恶臭污染已成为公众投诉的主要环境问题。近年来，我国城镇恶臭污染事件频繁发生，恶臭投诉在整个环境投诉案件中所占的比例居第二位，恶臭污染日益成为一个严重的社会和环境问题。恶臭污染防治已引起我国政府和各级环境管理部门的高度重视，《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》明确提出要“加强恶臭污染物治理”。

发明内容

本发明要解决的是提供一种适合于生活垃圾、污泥、餐厨垃圾等有机固废生物处理过程中的恶臭原位除臭剂的配方，使用该除臭剂可解决困扰有机固废生物处理过程中的恶臭处理难题，减少大气PM2.5类物质排放总量，增加有机固废的有机质含量和热值，提高后续肥效和焚烧利用率。

针对有机固体废弃物生物处理的恶臭污染产生源头原位捕捉、吸附和降解，会取得比单纯后续处理外逸散恶臭污染气体更好的效果。原位控制思想在垃圾堆肥氮素损失控制研究中得到应用，提高了堆肥产品品质；而且大幅度降低了恶臭污染中氨气的浓度，减少了污染排放。但原位臭气控制主要集中于堆肥过程中氮元素的控制，按照嗅阈值来说，其他元素如硫的控制对臭气的贡献更大，且添加的除臭剂里含有的Cl元素不利于后续焚烧及土地等利用。因此，研制有机固体废弃物生物处理过程中针对恶臭性物质原位控制的除臭剂，对于控制固废处置设施的恶臭排放具有重要意义。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种适用于有机固体废弃物处理的除臭剂，所述除臭剂包括固体部分和液体部分，所述固体部分包括：膨润土、硅藻土、菱苦土、铁基物质、多孔植物秸秆，各固体成分的重量份数为：

膨润土        0.5~2.5

硅藻土        0.5~2.5

菱苦土        0.5~2.5

铁基物质        3~5

多孔植物秸秆    5~10；

所述液体部分包括：5%磷酸溶液、10%糠醛溶液及15%丁酸溶液，各液体成分的重量份数为： 5%磷酸溶液       2~4

10%糠醛溶液      1~2

15%丁酸溶液      3~5。

进一步的，所述铁基物质为铁粉、氧化铁、铁矿石、废铁渣中任意一种或多种的混合物。

进一步的，所述多孔植物秸秆为向日葵杆、玉米秆、高粱杆、麻杆中任意一种或多种的混合物。

进一步的，各固体成分的重量份数为：

膨润土         1

硅藻土         1

菱苦土         1

铁基物质        3

多孔植物秸秆    10；

各液体成分的重量份数为： 5%磷酸溶液       3

10%糠醛溶液      2

15%丁酸溶液      5。

进一步的，各固体成分的重量份数为：

膨润土          2

硅藻土          2

菱苦土          2

铁基物质        5

多孔植物秸秆    10；

各液体成分的重量份数为： 5%磷酸溶液       4

10%糠醛溶液      2

15%丁酸溶液      5。

一种用于有机固体废弃物处理的除臭剂的应用，除臭剂应用的步骤为：

1）将所述除臭剂固体部分掺入有机固体废弃物中，其掺量占有机固体废弃物总重量的5%~10%；

2）将添加了除臭剂固体部分的有机固体废弃物搅拌混合5~15分钟得到均匀的混合物；

3）向上述均匀的混合物中喷淋所述除臭剂的液体部分，其掺量为混合物重量的1~5%，继续搅拌10分钟以上，完成除臭剂的添加；

4）将完成了除臭剂添加的有机固体废弃物进行堆肥或生物干化处理。

本发明的有益效果为：

1）复合除臭：使用了固态和液态两种物质作为复合除臭剂；固体和液体协同作用，通过吸附、络合、激活、缓冲、搭建等复合作用，进一步加速了恶臭物质的转化和固定；

2）首先添加固态物质，不仅使固态物质起到吸附有机固废在收集、运输中由于暂存过程而产生的渗滤液，而且固态物质还为微生物搭建了生长、空气进入的骨架；再添加液体物质，激发了膨润土、硅藻土、菱苦土等无机组分的活性，缓冲了物料的pH值，还为微生物生长提供了大量的微量元素；

3）原位除臭：在恶臭产生的源头控制恶臭气体挥发，节约了后续的臭气处理环节；

4）在除臭同时还能提高肥效和热值，利于后续土地利用或焚烧处理。

5）降低大气PM2.5排放总量：采用本除臭药剂，有机固废在堆肥或生物干化过程中，PM2.5排放总量减少70%以上。

具体实施方式

实施例1

一种适用于有机固体废弃物处理的除臭剂，所述除臭剂包括固体部分和液体部分，所述固体部分包括：膨润土（粉体）、硅藻土（粉体）、菱苦土（粉体）、铁基物质、多孔植物秸秆（5~10cm），各固体成分的重量份数为：

膨润土        0.5~2.5

硅藻土        0.5~2.5

菱苦土        0.5~2.5

废铁渣          3~5

多孔植物秸秆    5~10；

所述液体部分包括：5%磷酸溶液、10%糠醛溶液及15%丁酸溶液，以上均为水溶液，各液体成分的重量份数为： 5%磷酸溶液       2~4

10%糠醛溶液      1~2

15%丁酸溶液      3~5。

所述铁基物质可以为铁粉、氧化铁、铁矿石、废铁渣中任意一种或多种的混合物。所述多孔植物秸秆可以为向日葵杆、玉米秆、高粱杆、麻杆中任意一种或多种的混合物。因为向日葵杆的结构疏松、质地柔软，所以向日葵杆为首选。

固体部分的制备: 将膨润土、硅藻土、菱苦土混合在60度左右烘干后，粉碎至粒径0.5mm~1mm（分散效果和吸附效果均较好），再将铁基物质粉碎至0.5~1mm，再将多孔植物秸秆粉碎至5~10mm（此种秸秆长度可达到最佳效果，秸秆太短对粉碎操作要求高，秸秆太长不利于分散均匀，除臭效果达不到最佳），然后将三种粉碎物混合搅拌均匀。

除臭剂应用的步骤为：

1）将所述除臭剂固体部分掺入有机固体废弃物中，其掺量占有机固体废弃物总重量的5%~10%；

2）将添加了除臭剂固体部分的有机固体废弃物搅拌混合5~15分钟得到均匀的混合物，送入搅拌机中搅拌力度大，效果可以显著提高；

3）向上述均匀的混合物中喷淋所述除臭剂的液体部分，其掺量为混合物重量的1~5%，继续搅拌10分钟以上，完成除臭剂的添加；

4）将完成了除臭剂添加的有机固体废弃物进行堆肥或生物干化处理，可将生物处理过程中的臭气浓度降低90%以上。

膨润土、硅藻土及向多孔植物秸秆类的作用是吸附生物处理过程中产生的渗滤液及挥发的臭气；菱苦土及磷酸的作用是与物料中的氨生成鸟粪石结晶物，铁基物质的作用是与物料中的硫结合，形成硫化铁，抑制硫类化合物的挥发；糠醛与丁酸的作用是调节物料的pH缓冲范围并激发膨润土、硅藻土、菱苦土的活性。三类物质复合使用时，不仅可吸附、络合致臭物质，而且激发了膨润土、硅藻土、菱苦土等无机组分的活性，还为微生物生长提供了大量的微量元素，搭建了微生物生长的骨架，进一步加速了恶臭物质的转化和固定。

实施例2

在实施例1的基础上进一步优化。

将含水率为60%城市生活垃圾（相当于所述固体废气物），经滚筒筛（天津百利，10t/h）、振动筛分机（平桂管理区西湾兴业矿山机械厂，型号：1200*2400；）及磁选机（东阳天力磁电有限公司，型号：CTB-712）去除无机杂物后（得到有机固体），将膨润土：硅藻土：菱苦土：铁粉：向日葵杆（约5cm）按照1:1:1:3:10的重量比例配置好后，以重量比重为5%的比例添加到城市生活垃圾中，在混料机中混合均匀，混合10分钟。然后，将5%磷酸：10%糠醛：15%丁酸溶液按照3:2:5的比例配制成混合溶液，以1%的比例喷入混料机中，再混合10分钟。再将添加了液体和固体的除臭剂的生活垃圾进行放入自制的堆肥装置中进行堆肥处理，在堆肥的第3天、第5天、第10天、第15天及第21天分别测定臭气浓度（采用三点比较式臭袋法测定，恶臭污染物排放标准，GB 14554-93），排放的臭气浓度降低90%以上。

实施例3

在实施例1的基础上进行优化。

将含水率为80%生活污泥中添加一定的辅料（如稻壳、蘑菇渣、园林废弃物等）后，将膨润土：硅藻土：菱苦土：废铁渣：高粱秸秆按照2:2:2:5:10的重量比例配置好后，以重量比重为5%的比例添加到污泥中，在混料机中混合均匀，混合15分钟。然后，将5%磷酸：10%糠醛：15%丁酸按照4:2:5的比例配制成混合溶液，以5%的比例喷入混料机中，再混合10分钟。再将添加了液体和固体的除臭剂的污泥进行放入生物干化车间进行生物干化处理，在生物干化的第3天、第5天、第10天、第15天及第21天分别测定臭气浓度（采用三点比较式臭袋法测定，恶臭污染物排放标准，GB 14554-93），环境中的臭气浓度降低90%以上，经过生物干化的污泥热值增加了5.8%。

Claims (6)

1.一种适用于有机固体废弃物处理的除臭剂， 其特征在于，所述除臭剂包括固体部分和液体部分，所述固体部分包括：膨润土、硅藻土、菱苦土、铁基物质、多孔植物秸秆，各固体成分的重量份数为：

膨润土        0.5~2.5

硅藻土        0.5~2.5

菱苦土        0.5~2.5

铁基物质          3~5

多孔植物秸秆    5~10；

所述液体部分包括：5%磷酸溶液、10%糠醛溶液及15%丁酸溶液，各液体成分的重量份数为： 5%磷酸溶液       2~4

10%糠醛溶液      1~2 

15%丁酸溶液      3~5。

2.根据权利要求1所述的除臭剂，其特征在于：所述铁基物质为铁粉、氧化铁、铁矿石、废铁渣中任意一种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述的除臭剂，其特征在于：所述多孔植物秸秆为向日葵杆、玉米秆、高粱杆、麻杆中任意一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1所述的除臭剂，其特征在于：各固体成分的重量份数为：

膨润土          1

硅藻土          1

菱苦土          1

铁基物质        3

多孔植物秸秆    10；

各液体成分的重量份数为： 5%磷酸溶液       3

10%糠醛溶液      2

15%丁酸溶液      5。

5.根据权利要求1所述的除臭剂，其特征在于：各固体成分的重量份数为：

膨润土           2

硅藻土           2

菱苦土           2

铁基物质         5

多孔植物秸秆     10；

各液体成分的重量份数为： 5%磷酸溶液       4

10%糠醛溶液      2

15%丁酸溶液      5。

6.一种基于权利要求1~5所述的除臭剂的应用， 其特征在于，

除臭剂应用的步骤为：

1）将所述除臭剂固体部分掺入有机固体废弃物中，其掺量占有机固体废弃物总重量的5%~10%；

2）将添加了除臭剂固体部分的有机固体废弃物搅拌混合5~15分钟得到均匀的混合物；

3）向上述均匀的混合物中喷淋所述除臭剂的液体部分，其掺量为混合物重量的1~5%，继续搅拌10分钟以上，完成除臭剂的添加；

4）将完成了除臭剂添加的有机固体废弃物进行堆肥或生物干化处理。