一种利用城市生活污水处理厂二沉池污泥制备复合空气净化剂的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用城市生活污水处理厂二沉池污泥制备复合空气净化剂的方法，属于空气净化剂制备领域。
【背景技术】
[0002]污泥是污水处理厂和污水处理的必然产物。据估算，我国每年产生的污泥量为300万吨，而且年增长率大于10%，如果国内的城市污水全部得到处理，则每年将会产生污泥干重约840万吨，约占我国固体废弃物总量的0.2%，即使在我国城市化水平较高的几个城市与地区，污泥处理问题也已十分突出。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系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。存在的主要环境问题有:污泥含水率高，未脱水污泥含水率大于90%，初步脱水污泥含水率也高达80%，造成运输成本高、堆放面积大，挤压垃圾填埋场库容，堵塞垃圾渗滤液管等问题;不仅造成视觉污染，而且为其他有害生物的滋生提供了场所;污泥堆放在露天散发出臭气和异味，日晒风刮，污染物颗粒会造成大气污染;经水浸泡、溶解，污染物伴随污水流入河道，会污染地表水，进入地下水;含有重金属，如不加以控制，则可能污染土地。
[0003]常见的城市污泥的处理方法有污泥焚烧、污泥堆肥和污泥填埋，焚烧法是采用流化床焚烧炉处理，虽然可以迅速和较大程度地使底泥减容，在恶劣的天气条件下不需要存储设备，但在燃烧过程中，污泥的一部分重金属已经随烟尘扩散到空气中，还会产生有致癌物质二噁英，需配置去除二噁英的装置，不仅污染了环境，其所需基建投资和运行费用也较高，工艺操作复杂;污泥堆肥的方法在我国研究还不够深入，由于不能有效去除污泥中的重金属和有害物质，重金属离子易在土壤和植物体内积累，使土地受到不同程度的污染，具有较大的风险、安全性能低，投资难以回收;污泥填埋投资成本较大，运行费用高，需要专门的填埋场，对防渗及填埋作业要求较高，如运行不慎，污泥渗沥液将会对土壤及地下水造成二次污染，可控性差。因此研究出一种运行费用低、操作简单、安全性能高、可控性强、对环境无污染的污泥处理方法，既兼顾到环境生态效益，又兼顾了社会效益和经济效益。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对城市污泥堆积、焚烧、填埋处理，运行费用高且占用大量土地资源，导致污泥处理安全性能低、可控性差，对环境易造成二次污染的弊端，提供了一种利用城市生活污水处理厂二沉池污泥制备复合空气净化剂的方法，本发明是取城市污泥调节pH，与过氧化氢溶液和过氧化氢酶混合，超声振荡后水浴加热，再减压过滤，将过滤物晾晒，调节pH后与蛋白胨、硫酸铁、羧甲基纤维素等物质搅拌混合，倒入竹竿中，密封竹竿两端，静置后风干挤压成块，煅烧冷却粉碎成颗粒，将一半颗粒放入竹筒中，然后加入滴水观音、绿萝、仙人掌等物质制得的混合物，再加入另一半的颗粒于竹筒内，加水密封后通电，文火烘烤，取出粉碎成颗粒而得。本发明制备方法简单，充分利用城市污泥制备空气净化剂，既解决了污泥对环境的污染，又实现了资源的可持续利用。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)取1?3kg城市生活污水处理厂二沉池污泥放入容器中，使用质量分数为60%的氢氧化钠溶液调节pH为8.0?8.5，再向其中加入800?1200mL质量分数为30%过氧化氢溶液及100?200g过氧化氢酶，混合均匀，然后将容器至于超声波震荡器中，频率设置为20?30KHz，震荡20?30min，再将容器至于水浴锅中对其进行加热，温度设定为60?70°C，搅拌加热30?50min，同时使用氮气对容器进行密封保护；
(2)待上述加热结束后，趁热减压过滤，将所得的过滤物自然晾晒，待其含水量低于5%时，将干燥后的过滤物与沼液按固液比2:1进行混合，然后使用质量分数为30 %的盐酸溶液调节pH为6.0?6.5，再向其中加入100?200g蛋白胨、80?160g硫酸铁、20?30g羧甲基纤维素、130?240g葡萄糖及300?340mL质量分数为25%的氯化钠溶液，搅拌均匀，得混合物，随后将混合物倒入新鲜的竹竿中，再用陶瓷膜密封竹竿两端，将其置于温度为30?35°C的环境下，静置10?15天；
(3)待上述静置结束后，将竹竿中的混合物倒入风干机中进行风干，再将风干后的混合物放入挤压机中进行挤压成块，然后将块状物放入煅烧炉中，在温度为600?800°C下，煅烧4?8h后，冷却至室温，将其放入粉碎机中进行粉碎，过标准筛，得80?100目颗粒；
(4)按重量份数计，取20?30份滴水观音、25?30份绿萝、15?25份仙人掌、10?15份白掌及10?20份鸭脚木混合均匀，得混合物，然后将上述所得的颗粒按质量平均分成两份，再取混合物，所取的量为颗粒质量的二分之一，取一份颗粒物放入新鲜竹筒内，再向其中加入混合物，随后将另外一份颗粒物放入竹筒内，向竹筒内加入水，使其含水量为5?10%，使用反渗透膜将两端密封；
(5)对上述竹筒通电，使其电流量为10?15mA，同时使用文火烘烤竹筒中间，烘烤18?20h，然后将竹筒内的颗粒取出，放入粉碎机中进行粉碎，过标准筛，得50?80目颗粒，即可得复合空气净化剂。
[0006]本发明的应用方法:将制得的复合空气净化剂放在需要净化的空间内，放入量为0.05?0.lmg/m2，将需净化的空间密闭24?36h，异味清除，无其他有害物质产生，使用安全、环保，效果好。
[0007]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)充分利用污泥制备空气净化剂，既解决了污泥对环境的二次污染和占用大量土地等问题，又实现了资源的可持续、合理化利用；
(2)本发明污泥处理方法简单，可控性好，所得产品安全、环保，实用。
【具体实施方式】
[0008]首先取1?3kg城市生活污水处理厂二沉池污泥放入容器中，使用质量分数为60%的氢氧化钠溶液调节pH为8.0?8.5，再向其中加入800?1200mL质量分数为30%过氧化氢溶液及100?200g过氧化氢酶，混合均匀，然后将容器至于超声波震荡器中，频率设置为20?30KHz，震荡20?30min，再将容器至于水浴锅中对其进行加热，温度设定为60?70°C，搅拌加热30?50min，同时使用氮气对容器进行密封保护;待上述加热结束后，趁热减压过滤，将所得的过滤物自然晾晒，待其含水量低于5%时，将干燥后的过滤物与沼液按固液比2:1进行混合，然后使用质量分数为30%的盐酸溶液调节pH为6.0?6.5，再向其中加入100?200g蛋白胨、80?160g硫酸铁、20?30g羧甲基纤维素、130?240g葡萄糖及300?340mL质量分数为25 %的氯化钠溶液，搅拌均匀，得混合物，随后将混合物倒入新鲜的竹竿中，再用陶瓷膜密封竹竿两端，将其置于温度为30?35°C的环境下，静置10?15天;然后待上述静置结束后，将竹竿中的混合物倒入风干机中进行风干，再将风干后的混合物放入挤压机中进行挤压成块，然后将块状物放入煅烧炉中，在温度为600?800°C下，煅烧4?8h后，冷却至室温，将其放入粉碎机中进行粉碎，过标准筛，得80?100目颗粒;按重量份数计，取20?30份滴水观音、25?30份绿萝、15?25份仙人掌、10?15份白掌及10?20份鸭脚木混合均匀，得混合物，然后将上述所得的颗粒按质量平均分成两份，再取混合物，所取的量为颗粒质量的二分之一，取一份颗粒物放入新鲜竹筒内，再向其中加入混合物，随后将另外一份颗粒物放入竹筒内，向竹筒内加入水，使其含水量为5?10 %，使用反渗透膜将两端密封;最后对上述竹筒通电，使其电流量为10?15mA，同时使用文火烘烤竹筒中间，烘烤18?20h，然后将竹筒内的颗粒取出，放入粉碎机中进行粉碎，过标准筛，得50?80目颗粒，即可得复合空气净化剂。
[0009]实例1
首先取lkg城市生活污水处理厂二沉池污泥放入容器中，使用质量分数为60%的氢氧化钠溶液调节pH为8.0，再向其中加入800mL质量分数为30%过氧化氢溶液及100g过氧化氢酶，混合均匀，然后将容器至于超声波震荡器中，频率设置为20KHz，震荡20min，再将容器至于水浴锅中对其进行加热，温度设定为60°C，搅拌加热30min，同时使用氮气对容器进行密封保护;待上述加热结束后，趁热减压过滤，将所得的过滤物自然晾晒，待其含水量低于5%时，将干燥后的过滤物与沼液按固液比2:1进行混合，然后使用质量分数为30 %的盐酸溶液调节pH为6.0，再向其中加入100g蛋白胨、80g硫酸铁、20g羧甲基纤维素、1