一種垃圾中轉站除臭劑及其制備方法
【專利摘要】本發明公開一種垃圾中轉站除臭劑及其制備方法，屬于除臭劑制備【技術領域】。該除臭劑各組分及其質量百分比為：硫酸亞鐵16～20、穩態二氧化氯1～2、納米二氧化鈦0.5～1.5以及余量水。該制備方法首先將水與穩態二氧化氯攪拌制得二氧化氯原液，然后在二氧化氯原液中加入納米二氧化鈦攪拌均勻制得混合液A；在另一部分水中其加入硫酸亞鐵后鼓入氣泡制得混合液B；將混合液A與混合液B進行混合并攪拌均勻最終得到本發明垃圾中轉站除臭劑。本發明除臭劑具有高效、持久的特點且安全、無毒。
【專利說明】一種垃圾中轉站除臭劑及其制備方法
【技術領域】
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[0001]本發明屬于除臭劑制備【技術領域】，涉及一種垃圾中轉站除臭劑及其制備方法，尤其涉及一種以二氧化鈦和二氧化氯與鐵鹽共同相互作用下制備的水性除臭劑。
技術背景:
[0002]硫酸亞鐵作為一種無毒、環保的金屬鹽，常用于制備氧化鐵顏料、凈水劑、防腐劑、消毒劑等。鐵離子與低價態的硫化物會發生氧化還原反應和復分解反應，根據這些反應處理含硫的臭氣或抑制臭味的產生，可使除臭效果更加徹底。鐵離子去除硫化物的機理在酸性和堿性條件下不同，具體為:在酸性條件下，硫化氫不發生電離，且有如下反應:
[0003]H2S+2Fe3+ = 2Fe2++S+2H+
[0004]在堿性條件下，硫化氫和三價鐵離子均不存在，但會以硫離子和氫氧化鐵的形式存在，具體反應為:
[0005]H2S+20H_ = 2H20+S2_
[0006]Fe3++30r = Fe (OH) 3 I
[0007]2Fe (OH) 3+S2- = 2Fe (OH) 2+S+20F
[0008]當硫離子濃度過高時,還會生成更難溶的FeS沉淀，當其應用于水的絮凝凈化時，可以從城市和工業污水中去除磷酸鹽，以防止水體富營養化，阻止大量細菌滋生，使其不能分解有機物產生臭氣，這是從改變水質的角度進行預防性除臭。為了更好地解決臟水發臭的問題，可以在鐵鹽溶液中加入氧化劑，利用其氧化性相對強的性質進行殺菌并氧化發臭的化合物，達到除臭的目的。
[0009]通常的氧化劑有次氯酸、雙氧水、高錳酸鉀、二氧化氯等，前面三種因其在制備、儲存、運輸等方面存在諸多缺陷，一般不能用于除臭劑，而二氧化氯是被國際上公認為安全、無毒的綠色氧化劑，能殺死一系列腐生細菌、好氧細菌、厭氧細菌，是一種很好的殺菌除臭齊U。從分子結構來看，二氧化氯是單電子化合物，外層有19個電子，因此，它具有極強的氧化能力，幾乎能氧化一切具有臭味的物質。它可將硫化氫直接氧化為硫酸根，使臭味消失；還可將氨氣快速氧化為氮氣；一些硫醇、硫醚在其強氧化作用下，也會變成高價態無臭化合物。從生理生化方面來看，二氧化氯也沒有大的致病影響，當使用濃度低于500ppm時,其對人體的影響可以忽略；當濃度在10ppm以下時,對皮膚不會產生任何的致敏作用。事實上，二氧化氯的常規使用濃度一般僅在幾十個ppm范圍內；并且，二氧化氯在常溫下是氣體，有類似氯氣和硝酸的特殊刺激味，且性能也很不穩定，對熱、震動、撞擊和摩擦相當敏感，極易分解發生爆炸，從而限制了它在實際中的廣泛應用。氣態二氧化氯極易溶于水，其水溶液在冷暗處相對穩定，稀釋后通過高壓噴霧裝置噴灑，可起到殺菌除臭作用。但是，這樣會造成大量的浪費，溶解在水中的二氧化氯在噴灑的一瞬間全部釋放出來，不能保證與細菌微生物及臭味分子充足的接觸時間，懸浮著的二氧化氯氣體還會被循環流動的空氣帶走，其濃度很快降至10ppm以下，隨即喪失了殺菌除臭的作用，一般在20?30分鐘內，臭味會重新出現，除臭效果不能持久。
【發明內容】
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[0010]本發明針對現有除臭劑除臭效果不持久等技術問題，提供一種垃圾中轉站除臭劑及其制備方法。
[0011]本發明所提供的一種垃圾中轉站除臭劑各組分及其質量百分比如下:
[0012]
硫酸亞鐵1.6?20%
穩態二氧化氯I?2%
納米二氧化鈦0.5?1.5%
水余量。
[0013]本發明所提供的一種垃圾中轉站除臭劑的制備方法具體步驟如下:
[0014](I)按照水與所述穩態二氧化氯質量比為20:1，在攪拌器中放置一部分水，然后在攪拌條件下，緩慢倒入所述穩態二氧化氯，將所述攪拌器密封后攪拌10?15分鐘制得黃綠色透明的二氧化氯原液。
[0015](2)向步驟(I)所述二氧化氯原液中加入納米二氧化鈦，攪拌均勻后，制得黃綠色牛奶狀混合液，該混合液有大量的二氧化氯附著在納米二氧化鈦上，將該混合液記為混合液A。
[0016](3)將余下的另一部分水放置在另一攪拌器中，向該攪拌器中其加入硫酸亞鐵，攪拌得到硫酸亞鐵溶液，然后用氣泵向該攪拌器中鼓入氣泡制得混合液，將所述硫酸亞鐵中的二價鐵氧化為三價鐵，將該混合液記為混合液B。
[0017](4)將所述混合液A與混合液B按照質量比A:B= 1: (0.5?2)進行混合并攪拌均勻最終得到本發明所述的垃圾中轉站除臭劑。
[0018]使用時可根據使用場所的不同，按照混合液A與混合液B不同的比例混合后后再加入10倍體積的水稀釋，將稀釋液經高壓噴霧器噴灑在垃圾上，即可達到高效除臭的作用。
[0019]本發明通過緩釋技術，使二氧化氯逐步釋放出來。該緩釋技術是利用納米二氧化鈦的表面效應、光催化活性對氣態二氧化氯進行多分子層吸附與緩慢釋放。納米二氧化鈦中的鈦原子是正四價，為其最高價態金屬氧化物，性質非常穩定，這可確保其與二氧化氯穩定共存；作為小尺寸的納米粒子，其表面能很高，可對二氧化氯分子進行多分子層的吸附，吸附作用力為范德華力；二氧化鈦經陽光照射后，反射其中的紫外線，高能的紫外線可抵消部分范德華力，失去對二氧化氯的吸附作用，從而脫離負載體并釋放到空氣中。這一吸附和釋放的過程是在光線照射下緩慢進行的，因此，該緩釋技術可使二氧化氯長期發揮除臭作用。
[0020]本發明具有以下技術特點:
[0021](I)加入了納米二氧化鈦，它不僅可為二氧化氯提供吸附的載體，增大其在水中的溶解度，使原液的濃縮度更高，以節約成本；還可在光照下反射紫外線，并釋放出能量，以此來抵消對二氧化鈦的吸附作用力，將其緩慢釋放出來，使除臭效果更加高效、持久。
[0022](2)加入的Fe2+被空氣氧化成Fe3+，當其噴灑到含有磷酸鹽的臭水中時，由于磷酸氫鈉或磷酸鈉水溶液呈堿性，可與Fe3+發生反應生成磷酸鐵沉淀(藍鐵礦)。而通常的細菌微生物以游離的磷酸鹽為養料，固體磷酸鐵不能被吸收利用，因此細菌就不能繼續生存下去，也就不能分解水中的有機物進而釋放臭氣。
[0023](3)形成的Fe3+不僅可以除掉部分磷酸鹽，還可以氧化低價態的硫化物(如S2_)，生成單質硫沉淀，而且不受體系酸堿度的影響。在酸性條件下，還原生成的Fe2+可以與￥_反應，并生成穩定的硫化亞鐵沉淀(硫鐵礦)，使有機硫化物及硫化氫等失去臭味。
[0024](4)將除臭劑原液分成混合液A與混合液B，適用范圍更加廣泛，可根據現場情況合理調整二者比例，使其具有最佳除臭效果。若現場腐臭味比較大，說明硫化物含量較高，可在混合液中提高B組分的含量，以更好地除去含硫化合物帶來的臭味；若現場悶熱潮濕或因蔬菜瓜果腐敗而散發臭味，則可提高A組分含量，以殺滅微生物并氧化散發出的醛類等刺激性臭味。
[0025](5)此外，將混合液A與混合液B單獨存放，有利于批量管理和安全運輸，在工業生產上也更具有很好的應用價值。該除臭劑安全、無毒，對人體健康不會產生任何影響。
【具體實施方式】
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[0026]實施例1:
[0027]在南京某垃圾中轉站進行現場除臭試驗，首先選擇腐臭味較嚴重、含硫化氫等酸性氣體多的池子，將混合液A與混合液B按照質量比A:B =1:1.5混合，并將混合液加水稀釋10倍、攪拌均勻，然后噴灑于垃圾池內。各組分質量百分比為:穩態二氧化氯1% ;硫酸亞鐵20% ;納米二氧化鈦0.5% ;余量水。
[0028](I)混合液A與混合液B的制備:
[0029]用一個錐形瓶，放入500g水，首先加入25g穩態二氧化氯，攪拌至完全溶解，得黃綠色澄清溶液。然后分批次加入5g納米二氧化鈦，繼續攪拌，溶液變成淡黃色牛奶狀乳池液，記為混合液A。向另一錐形瓶中加入200g水,再在攪拌的條件下,分多次加入140gFeSO4.7H20，溶液由無色變成亮綠色；然后用氣泵向硫酸亞鐵溶液中鼓入氣泡，溶液由亮綠色變成紅褐色，記為混合液B。
[0030](2)原液的混合、稀釋及噴灑:
[0031]將混合液A與混合液B按照質量比A:B = 1: 1.5進行混合，再向混合液中加入10倍體積的水稀釋，攪拌均勻，然后經高壓噴霧器噴灑到垃圾中轉站的壓縮池內。噴灑后很快就能感覺到臭味減輕。以后每隔30分鐘測一次，基本上能保持臭味不反彈，除臭時間能在6小時以上。
[0032](3)除臭效果測試
[0033]采用PTM400-H2S型硫化氫分析儀檢測中轉站內的硫化氫含量,試驗數據如下。
[0034]H2S 濃度變化表(mg/m3)
[0035] T77T采樣時間米樣點
16:0016:3017:0017:30 18:0018:30 19:0019:30
1號點 0.0310.0120.0050.007 0.0080.0050.0090.008
20.1220.0710.0140.006 0.0090.0110.0170.015
310.點 0.0780.0150.0080.011 0.0070.0050.0080.011
[0036]結果表明，現場的硫化氫臭氣濃度大大降低，基本達了到國家一級排放標準。
[0037]實施例2:
[0038]在南京某垃圾中轉站選擇刺激性惡臭氣味較嚴重的池子，重點考察該除臭劑祛除氨氣的能力。混合液A與混合液B按照質量比A:B= 1:0.5混合，混合液加水稀釋10倍，噴灑于垃圾壓縮池內，各組分質量百分比為:穩態二氧化氯1% ;硫酸亞鐵20% ;納米二氧化鈦0.5% ;余量水。
[0039]本實施例的實施方法包括混合液A與混合液B的制備、原液的混合、稀釋及噴灑、除臭效果檢測。具體的操作方法同實施例1。5!(￥2000-冊13型泵吸式氨氣檢測儀得出的數據表明，按照該方法制備的除臭劑不僅除臭徹底，噴灑后的30分鐘內臭氣濃度就降低到
0.015mg/m3以下，而且除臭時間能保持在5?6小時。
[0040]實施例3:
[0041]在南京某垃圾中轉站選擇兼具腐臭和惡臭氣味的池子，對其進行綜合性除臭試驗。混合液A與混合液B按照質量比A:B = 1:1混合，混合液加水稀釋10倍，噴灑于含硫、氮類混合氣體多的垃圾中轉站，各組分質量百分比為:穩態二氧化氯1% ;硫酸亞鐵20% ；納米二氧化鈦0.5% ;余量水。
[0042]本實施例的實施方法包括混合液A與混合液B的制備、原液的混合、稀釋及噴灑、除臭效果檢測。具體的操作方法同實施例1。對現場進行H2s、NH3濃度檢測，其結果表明，該除臭劑能最大限度降低臭氣含量，除臭時間能保持在5小時以上。
【權利要求】
1.一種垃圾中轉站除臭劑，其特征在于該除臭劑各組分及其質量百分比如下:硫酸亞鐵16?20%穩態二氧化氯I?2%納米二氧化鈦0.5?1.5%水余量。
2.權利要求1所述一種垃圾中轉站除臭劑的制備方法，其特征在于該制備方法具體步驟如下: (1)按照水與所述穩態二氧化氯質量比為20:1，在攪拌器中放置一部分水，然后在攪拌條件下，緩慢倒入所述穩態二氧化氯，將所述攪拌器密封后攪拌10?15分鐘制得黃綠色透明的二氧化氯原液； (2)向步驟(I)所述二氧化氯原液中加入納米二氧化鈦，攪拌均勻后，制得黃綠色牛奶狀混合液，將該混合液記為混合液A ; (3)將余下的另一部分水放置在另一攪拌器中，向該攪拌器中其加入硫酸亞鐵，攪拌得到硫酸亞鐵溶液，然后用氣泵向該攪拌器中鼓入氣泡制得混合液，將該混合液記為混合液B ； (4)將所述混合液A與所述混合液B按照質量比A:B= 1: (0.5?2)進行混合并攪拌均勻后得到所述垃圾中轉站除臭劑。
【文檔編號】C02F1/72GK104190234SQ201410468216
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月15日 優先權日:2014年9月15日
【發明者】王猛, 張千峰, 趙強, 賈愛銓 申請人:安徽工業大學