一种有机物转化剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机物处理技术，具体为一种有机物转化剂及其制备方法和应用，尤其适应低温条件下，在餐饮垃圾或生活垃圾产生源头、对垃圾进行即时性、无害化、减量化、全部资源化处理。
【背景技术】
[0002]目前，我国城市生活垃圾处理处置方法主要有卫生填埋、堆肥和焚烧三种。三种主要处理方法，都能达到一定程度的减量化、资源化，但无一例外的都要把垃圾集中到一定规模的垃圾场进行处理，投入资金庞大，都不能达到无害化。
[0003]我国大多城市目前仍然采用垃圾填埋方法，不能避免废气污染空气，无法控制垃圾渗滤液污染地下水源，并且需要占用大量土地，而我国基本农田资源紧缺，必须逐渐采用新方法取代填埋。
[0004]垃圾焚烧方法，虽可使垃圾减(重)量80 %以上，减容超过90 %，而且经过高温处理，垃圾中的病毒、细菌等得到去除。但焚烧可能产生的二噁英等二次污染不可避免，焚烧同时产生的固体废物仍是新的垃圾。
[0005]堆肥处理方法是目前相对来说比较先进的方法，但是处理周期长跟不上目前垃圾增长的速度，普及性差。
[0006]为解决城市大量垃圾污染环境的问题，三十年代初美国就提出城市垃圾焚烧发电的设想，引起世界各国的关注，我国也有垃圾焚烧发电的例子，试图通过利用垃圾焚烧实现废物制能、综合利用的目的，但焚烧产生的有害气体和固体废物的存在不能彻底解决城市的垃圾污染问题。
[0007]经济的发展，人口的高速增长，以及大规模的城市化进程，不可避免将伴随着城市生活垃圾的产出量激增，以及由此引致的诸多环境恶化问题，垃圾围城正日益成为各地政府亟待解决的重大难题之一，解决城市生活垃圾出路的问题已迫在眉睫。
[0008]我国大部分城市，每天有大量生活垃圾被送往郊县垃圾填埋场堆置或简易填埋，由此造成垃圾堆积如山，土地资源日趋紧缺。简单的填埋由于缺少必要的防渗、集气措施，垃圾渗滤液容易对市区周边的空气、农田土壤和地下水源造成污染，给人民的身体健康带来危害。同时，固体废弃物中的热值未能得到充分利用，大量的可再生能源被白白浪费。
[0009]国务院要求，到2015年全国城市生活垃圾无害化处理率达到80%以上，直辖市、省会城市和计划单列市生活垃圾全部实现无害化处理。每个省(区)建成一个以上生活垃圾分类示范城市。50%的城市初步实现餐厨垃圾分类收运处理。城市生活垃圾资源化利用比例达到30%，直辖市、省会城市和计划单列市达到50%。建立完善的城市生活垃圾处理监管体制机制。到2030年全国城市生活垃圾基本实现无害化处理，全面实行生活垃圾分类收集、处置。城市生活垃圾处理设施和服务向小城镇和乡村延伸，城乡生活垃圾处理接近发达国家平均水平。
[0010]根据国家对城市基础设施建设“环保先行”的要求，城市生活垃圾处理设施的建设是一项重要的市政工程，生活垃圾的处理要切实做到“无害化、减量化、资源化”。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于提供一种有机物转化剂及其制备方法和应用，除了解决现有垃圾处理技术中设备和工艺较为复杂，垃圾需要运输集中处理，投资庞大，处理周期长，有机物不能得到有效地利用，存在有害物质排放，影响环境等问题。更重要的是开创了低温条件下、无害化、全部资源化、源头处理餐饮垃圾或生活垃圾的先例，处理产物主要是炭粉，没有二氧化碳生成，真正达到了垃圾的变废为宝。
[0012]本发明的技术方案是:
[0013]—、有机物转化剂制备的原料
[0014]本发明中的有机物转化剂原料包括:林业或矿业废弃物、脱水处理的废木、活性炭中的一种或两种以上，以及浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物中的一种或两种以上；按重量份数计，各组分的加入量如下:浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物中的一种或两种以上，各100份；林业或矿业废弃物、脱水处理的废木、活性炭中的一种或两种以上，各20-40份。林业或矿业废弃物、脱水处理的废木、活性炭中的一种或两种以上，以及浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物中的一种或两种以上，经过加热，过滤，洗涤，烘干等步骤最终得到转化剂。
[0015]本发明中，有机物转化剂还可以包括碳酸盐10-20份。
[0016]本发明中，林业或矿业废弃物或脱水处理的废木为经过活化、炭化处理的林业或矿业废弃物或脱水处理的废木；林业或矿业废弃物或脱水处理的废木加工成块状或粒状后，经过盐酸盐或醋酸盐的酸溶液进行活化处理，再经过酸溶液中煮沸、洗涤、烘干后高温隔绝空气炭化得到黑色固体，即为经过活化、炭化处理的林业或矿业废弃物或脱水处理的废木。
[0017]本发明中，盐酸盐可以为:氯化锌(ZnCl2)或氯化镁(MgCl2)等；醋酸盐可以为:醋酸锌或醋酸镁等。
[0018]本发明中，含硫化合物可以为:三氧化硫、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠等。
[0019]本发明中，碳酸盐可以为碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸钾等。
[0020]本发明中，酸溶液为盐酸溶液、磷酸溶液或有机酸溶液。
[0021]本发明中，浓硫酸浓度为98wt%以上。
[0022]本发明中，林业或矿业废弃物为林业或矿业生产过程中所产生的残留物。
[0023]二、有机物转化剂的制备
[0024]本发明有机物转化剂的制备方法，将林业或矿业废弃物、脱水处理的废木、活性炭中的一种或两种以上，放入容器中，加入浓硫酸、发烟硫酸、含硫化合物的一种或两种以上；在120 °C -170 °C之间隔绝空气加热，反应4-8小时后，冷却，过滤，用70-100 °C热蒸馏水浸洗至滤液pH在5-7时，再过滤；将水洗后的滤渣样品放入烘干箱，80-110°C干燥5-10小时，得到的黑色固体即为所制备的转化剂。具体如下:
[0025]1、原料的选择
[0026]以林业、矿业废弃物或脱水处理的废木为主要原料，林业、矿业废弃物为林业和矿业生产过程中所产生的残留物如:果壳、树叶、树枝或煤渣等，大多数都被当做废物所焚烧，也有一部分被人们用作燃料。本发明就是以林业、矿业废弃物或脱水处理的废木为原料，通过化学方法来制备转化剂，使废弃物具有更大的利用价值。
[0027]将林业或矿业废弃物或脱水处理的废木加工成块状或粒状后，用水连续冲洗，再用蒸馏水浸洗直到所得到的蒸馏水清纯，然后晒干以备用；将干燥的废弃物浸渍在质量分数为30-55%盐酸盐或醋酸盐的酸溶液中，浸泡10-16小时后过滤，将过滤所得的沉淀物在420-680°C之间隔绝空气加热1-3小时后停止加热，自然冷却；取出产物放入质量分数为30-40%的酸溶液中煮沸，持续沸腾1-2小时，冷却至室温后将其过滤，用热蒸馏水润洗，直到检测不出阴离子，放入烘箱内于90-110°C下烘干6-10小时，得到黑色固体，即为经过活化、炭化的林业或矿业废弃物或脱水处理的废木；
[0028]2、原料的预处理
[0029]将林业或矿业废弃物或脱水处理的废木加工成块状或粒状后，用水连续冲洗多次后，再用蒸馏水浸洗直到所得到的蒸馏水清纯，然后晒干以备用；将干燥的废弃物浸渍在质量分数为30-55%盐酸盐或醋酸盐的酸溶液中，浸泡10-16小时后过滤，将过滤所得的沉淀物在420-680°C之间隔绝空气加热1-3小时后停止加热，自然冷却；取出产物放入质量分数为30-40%的酸溶液中煮沸，持续沸腾1-2小时，冷却至室温后将其过滤，用热蒸馏水润洗，直到检测不出阴离子，放入烘箱内于90-110°C下烘干6-10小时，得到黑色固体，即为经过活化、炭化的林