一种利用有机固体废弃物制备的除臭剂及其应用
【技术领域】
[0001]发明涉及固体废弃物再利用领域，尤其是针对涉及污泥、生活垃圾、餐厨垃圾、园林废弃物等可燃固废的恶臭控制和资源化再利用技术吗，具体涉及一种利用有机固体废弃物制备的除臭剂及其应用。
【背景技术】
[0002]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 I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。垃圾处理已经成为制约中国城市环境的重要问题。
[0003]其中城市污水处理量在逐年增长，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I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。
[0004]我国餐厨垃圾的问题也很严重。餐厨产生量大、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。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。
[0005]园林废弃物指的是城市绿化养护、郊区林业抚养、果树修剪及木材加工作业过程中产生的树干枝干、落叶、草肩、花败及木肩等有机物。由于城市绿化面积不断扩大，园林绿化废弃物数量巨大且逐年上升。但绝大部分废弃物都没有实现资源化利用，大部分作为城市垃圾填埋或焚烧。2012年，北京市园林绿化废弃物总量约为569万吨，其中远郊区县为448万吨。目前，北京市园林绿化废弃物资源化处理量城区约为14.2万吨/年，仅为资源总量的11.7% ;郊区约为7.2万吨/年，仅为资源总量的1.6%。
[0006]近年来，农作物秸杆成为农村面源污染的新源头。每年夏收和秋冬之际，总有大量的小麦、玉米等秸杆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。据有关统计，我国作为农业大国，每年可生成7亿多吨秸杆，成为“用处不大”但必须处理掉的“废弃物”。
[0007]而以上各种垃圾的堆积或处理过程中产生的恶臭污染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，尤其是在欧美的一些发达国家中，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”。
[0008]目前，大部分恶臭都采用末端处理的方式，S卩:将恶臭集中收集后，再进行吸附、生物反应等。不仅需要消耗大量的吸附剂，而且需要建设生物处理设施。因此，急需研制一种高效、广谱的除臭剂。
[0009]
【发明内容】
[0010]本发明要解决的是提供一种利用有机固体废弃物制备除臭剂的方法，利用餐厨垃圾、生活垃圾、污泥、园林废弃物、农业植物纤维性废弃物等固体废弃物制备出除臭剂，不仅解决困扰城市的恶臭处理难题，而且可以以废治废，减少大气PM2.5类物质排放总量。
[0011]利用本发明制备除臭剂的原理是在催化剂的作用下，改变有机固体废弃物的微观结构，无论生物处理过程中添加还是在末端尾气处理中使用均可减少臭气排放，减少城市PM2.5排放总量，使得固废堆肥、焚烧等处理设施不再受到周边居民的抵制。
[0012]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种利用有机固体废弃物制备的除臭剂，包括以下制备步骤:
A、分选:将生活垃圾分别通过两级振动筛分机及磁选机去除无机杂物，分选出有机部分;
B、破碎:将生活垃圾有机部分及农林废弃物分别破碎至20mm~50mm；
C、混合:将破碎后的生活垃圾、农林废弃物及污泥配制成混合物，混合质量比为:生活垃圾:农林废弃物:污泥=1-5:5-10:10-15 ；
D、活化:将配制好的混合物烘干至含水率为10%以下，按照质量比2~8%的比例，添加至5%的KOH溶液中浸泡20~30小时后再放入10%硫酸亚铁溶液中浸泡20~30小时，形成浸溶物；
E、干化:将浸溶物在离心机中以2000~4000r/min的转速离心后，去除上清液，将剩下的固形物烘干至含水率为10%以下；
F、碳化:将烘干后的固形物在650°C、体积含量为80%~90%的蒸汽下热处理2.5-3小时，得到碳化产物；
G、冲洗、烘干:将碳化产物使用0.1%的稀盐酸反复冲洗10~15次，再用蒸馏水浸泡1~3小时，取出烘干至含水率为10%以下，放入植物粉碎机中破碎，得到粉末状的除臭剂。
[0013]进一步的，所述除臭剂为中孔与微孔的复合结构，孔体积达0.3cm3/g以上，孔径为l~3nm，比表面积大于600m2/g。
[0014]进一步的，所述生活垃圾为餐厨垃圾、普通生活垃圾或二者的混合物。
[0015]进一步的，所述农林废弃物为园林废弃物、农林纤维性废弃物或二者的混合物。
[0016]进一步的，步骤F中所述蒸汽为水蒸气或CO2蒸汽。
[0017]一种利用有机固体废弃物制备的除臭剂的应用:在翻堆、倒等动态生物处理模式中，在物料配料时，将所述除臭剂以质量比为1~10%的比例与生物干化或堆肥的物料混合10-15分钟，共同进行生物反应。
[0018]一种利用有机固体废弃物制备的除臭剂的应用:在静态生物处理模式中，在物料配料时添加，或在反应的堆体上均匀覆盖一层5~10_厚的所述除臭剂。
[0019]一种利用有机固体废弃物制备的除臭剂的应用:在尾气处理中，可以代替活性炭，用于尾气臭气的吸附。
[0020]本发明的有益效果是:
1、原位除臭:本除臭剂可以添加在生物干化、堆肥的物料中，实现原位除臭的效果，即:可以降低整个生物处理过程的臭气浓度，将氨气、硫化物等固定在生物处理物料中；
2、对生物处理极为有利:此除臭剂不仅可以作为生物处理的调理剂，利于通风，还可以增加堆肥产品的养分含量和生物干化产物的热值；
3、尾气末端除臭:本除臭剂为中孔与微孔复合结构，因此，在尾气处理时，可将此除臭剂作为吸附剂，吸附性能优于活性炭；
4、降低大气PM2.5排放总量:采用本除臭剂，废弃物在生物处理过程中，PM2.5排放总量减少70%以上，在末端治理过程中，PM2.5排放总量减少50~60%。
[0021]5、采用的原料均为固体废弃物，实现了以废治废。减少了二次污染风险。
[0022]
【具体实施方式】
[0023]实施例1
本实施例通过以下步骤制备除臭剂:
A、分选:将生活垃圾分别通过两级振动筛分机及磁选机去除无机杂物，分成有机和无机两大组成部分；
B、破碎:将生活垃圾经过分选后有机部分及农林废弃物分别破碎至20mm~50mm；
C、混合:将破碎后的生活垃圾、农林废弃物及污泥配制成混合物，混合质量比为:生活垃圾:农林废弃物:污泥=1-5:5-10:10-15 ；
D、活化:将配制好的混合物在80~100度的烘箱中烘至含水率为10%以下，按照质量比为2~8%的比例，在5%的KOH溶液中浸泡20~30小时后再放入10%硫酸亚铁溶液中浸泡20~30小时，形成浸溶物；
其中:Κ0Η和硫酸亚铁对有机质起润涨、胶溶以及溶解作用，便于餐厨垃圾、生活垃圾及污泥形成孔隙，还可起到骨架作用，让碳元素沉积。
[0024]E、干化:将浸泡后获得的浸溶物在离心机中以2000~4000r/min的转速离心后，去除上清液，将剩下的固形物在80~100度的烘箱中烘至含水率为10%以下；
F、碳化:将烘干的固形物在650°C、体积含量为80°/『90%的水蒸气或CO2气氛下热处理2.5~3小时，得到碳化产物；
G、冲洗、烘干:将气化得到的碳化产物使用0.1%的稀盐酸反复冲洗10~15次，再用蒸馏水浸泡1~3小时，然后取出在80~100°C的烘箱中烘至含水率为10%以下，再放入