一种茶基厨余垃圾恶臭气体除臭剂及其制备方法

本发明涉及环境保护，尤其是指一种茶基厨余垃圾恶臭气体除臭剂及其制备方法，特别是茶渣的资源化利用和餐厨垃圾恶臭气体的吸附和去除。

背景技术：

1、厨余垃圾有含水率较高、有机质占比较高、ph值偏酸性、碳氮比偏低等组分特点，这使厨余垃圾在收集、运输和处理等环节中易于产生恶臭气体，成为一个重要的环境问题，可能对周边环境和居民的生活造成严重影响。在厨余垃圾收集点所检测出的恶臭气体中，苯、甲苯和氨气为重要的恶臭组分。其中，苯和甲苯是芳香烃类化合物，通常具有较强的刺激性和毒性，对人体健康和环境造成危害。氨气是含氮化合物，它具有刺激性和腐蚀性，对人体呼吸系统和眼睛等组织有害。苯、甲苯和氨气的存在会严重影响环境卫生和人体健康。

2、厨余垃圾恶臭污染脱臭技术中，相对于低温等离子、光催化、催化燃烧和化学洗涤等方法，基于吸附原理的技术更具潜力，因为它具有低成本、节能且对目标气体无选择性的特点[1]。开发和应用高效的恶臭污染脱臭技术，选择合适的吸附剂，对厨余垃圾臭气源中的苯、甲苯和氨气进行有效的去除，具有重要的意义和价值。

3、而茶及茶制品废弃物因其低成本、可再生性和易获取等特点。基于该类废弃物的活性炭吸附剂，无论是原始形式和改性形式，在去除环境中的各种污染物方面都表现出了优异的吸附性能。因此，该类材料在环境污染治理及修复领域具有巨大的应用潜力。本发明针对厨余垃圾产生恶臭气体中的重要组分苯、甲苯和氨气三种气体，利用茶基材料制备对三种气体皆能高效吸附的改性茶基活性炭，为茶基材料在处理恶臭气体的实际应用提供参考依据。

4、另外，茶叶具有较强的吸附性和去臭作用，其主要成分茶多酚是一种安全无毒的除臭剂，可除包括口臭、酒臭、烟臭、腥腐臭等多种臭味，不仅除臭时间长，而且除臭率高达90％以上[2]。许多学者研究了茶多酚除臭机理，认为有可能是儿茶素β环上的羟基供给h+同nh3作用产生铵盐而使臭味削弱，甚至消失。郎显华还利用茶叶提取物研究污水处理厂除臭问题，发现茶叶提取物对低浓度的氨气、硫化氢具有更好的去除效果[3]。吴香菊等分析了龙井茶多酚提取物对异戊酸、三甲胺、氨气和吲哚4种臭味化合物的除臭效果，去除率分别达42.3％、65.4％、19.8％、68.2[4]。

5、[1]hou b,chen s,jiang b,et al.research progress of adsorption ofvolatile organic compounds by activated carbon.safety and environmentalengineering,2021,vol.28(1):197-208.

6、[2]马艳凌,黄伙水.茶副产品的综合利用[j].福建茶叶,2014,36(06):35-37.

7、[3]郎显华.茶叶提取物应用于污水处理厂除臭问题的试验研究[d].昆明理工大学,2007。

8、[4]吴香菊,王彦立,凌敏等.高多酚含量植物提取物对4种典型臭味化合物除臭性能的影响[j].中国食品学报,2017,17(04):132-139。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种茶基厨余垃圾恶臭气体除臭剂及其制备方法。

2、本发明的第一个目的在于提供茶基厨余垃圾恶臭气体除臭剂的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)、提供一种茶渣颗粒；

4、(2)、将茶渣颗粒进行炭化处理得到炭化物，对所得炭化物进行洗涤、烘干、筛分，制得茶渣生物炭；

5、(3)、将茶渣生物炭浸渍在zncl2溶液中，之后固液分离取固相，将所得固相进行干燥，对干燥的混合物进行加热活化，并对活化后的混合物进行酸洗、水洗、烘干、筛分，得到茶基活性炭；

6、(4)、将茶基活性炭在硝酸溶液中加热后取出，得到改性茶基活性炭；

7、(5)、将改性茶基活性炭与茶多酚溶液浸渍一段时间后干燥，固液分离取固相，将所得固相进行烘干，得到负载茶多酚的茶基材料，即所述茶基厨余垃圾恶臭气体除臭剂。

8、在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，所述炭化处理的条件：在惰性条件下加热，100ml/min的ar气氛，加热温度为550℃-700℃，加热时间为1～3h，升温速率为3～7℃/min。

9、在本发明的一个实施例中，步骤(3)中，所述zncl2溶液中zncl2与茶渣生物炭的质量比为1～2：1。

10、在本发明的一个实施例中，步骤(3)中，所述加热活化的条件：在惰性氛围中，加热温度为550℃-700℃，加热时间为2～4h，升温速率为3～7℃/min。

11、在本发明的一个实施例中，步骤(3)中，酸洗中的酸选自盐酸，所述酸的浓度为0.4～7mol/l，烘干温度为65～110℃。

12、在本发明的一个实施例中，步骤(4)中，所述硝酸溶液的浓度为1.0～3.0mol/l，所述加热的温度为80～110℃，加热的时间为2～4h。

13、在本发明的一个实施例中，步骤(5)中，所述茶多酚溶液的质量浓度为6％～12％。

14、在本发明的一个实施例中，步骤(5)中，浸渍的时间为0.5～2h，干燥的温度为80～110℃。

15、本发明的第二个目的在于提供一种茶基厨余垃圾恶臭气体除臭剂，由所述的制备方法所得。

16、在本发明的一个实施例中，所述厨余垃圾恶臭气体包括苯、甲苯和氨气。

17、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

18、本发明所述的茶基材料是以茶及茶制品生产过程中所产生的废弃物为活性炭吸附剂，对其进行活化、改性和茶多酚负载后获得茶基除臭剂，可用于厨余垃圾气体除臭。本发明的除臭机理双管齐下，除臭效果明显。一方面，活化改性后的活性炭比表面积增大，对苯、甲苯、氨气具备优异的吸附性能；另一方面，负载茶多酚后的茶基材料还可凭借茶多酚的化学除臭作用机理，辅助去除异戊酸、甲胺、吲哚等挥发性有机物。该茶基材料不仅解决茶渣加工废料问题，同时实现了固废资源化利用，并且可作为一种廉价高效的除臭剂，为恶臭气体的处理提供了一种有效的选择。

技术特征：

1.一种茶基厨余垃圾恶臭气体除臭剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述炭化处理的条件：在惰性条件下加热，加热温度为550℃-700℃，加热时间为1～3h，升温速率为3～7℃/min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述zncl2溶液中zncl2与茶渣生物炭的质量比为1～2：1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述加热活化的条件：在惰性氛围中，加热温度为550℃-700℃，加热时间为2～4h，升温速率为3～7℃/min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，酸洗中的酸选自盐酸，所述酸的浓度为0.4～7mol/l，烘干温度为65～110℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述硝酸溶液的浓度为1.0～3.0mol/l，所述加热的温度为80～110℃，加热的时间为2～4h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述茶多酚溶液的质量浓度为6％～12％。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，浸渍的时间为0.5～2h，干燥的温度为80～110℃。

9.一种茶基厨余垃圾恶臭气体除臭剂，其特征在于，由权利要求1-8中任一项所述的制备方法所得。

10.根据权利要求9中所述的茶基厨余垃圾恶臭气体除臭剂，其特征在于，所述厨余垃圾恶臭气体包括苯、甲苯和氨气。

技术总结
发明公开了一种茶基厨余垃圾恶臭气体除臭剂及其制备方法。本发明除臭剂的制备可实现茶渣固废的资源化利用，及其实现去除主要厨余垃圾恶臭气体。本发明不仅解决茶渣加工废料问题，实现了固废资源化利用，还可作为一种廉价高效的吸附材料，为厨余垃圾恶臭气体特别是苯、甲苯、氨气处理提供了一种有效的选择，具有较高的经济与社会环境效益。

技术研发人员：牛冬杰,陈敢,高子慧,吉克曲洗
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12