本发明涉及垃圾处理技术，尤其涉及一种垃圾除臭剂及其制备方法。
背景技术：
：垃圾衍生燃料(refusederivedfuel，简称rdf)技术是一种通过将不燃物从经过破碎的垃圾(一般为城市生活垃圾)中筛选出，然后将剩余的可燃物部分(以废塑料、纸屑为主)通过任选的进一步粉碎、干燥而制成燃料的垃圾处理技术。这种垃圾处理技术的优点是使垃圾热值提高4倍左右，且rdf易于运输和存储，因此可以临时将一部分垃圾制成rdf贮存起来，以解决锅炉技术停运，或者因旺季而导致垃圾产出高峰时期的处置能力问题，使得垃圾处理在空间和时间上更具弹性，易于管理。中国专利申请201911132985.2于2020年4月10日公开了一种配伍rdf的飞灰处理方法，其基于垃圾衍生燃料提供了一种改进的垃圾处理方法，兼顾成本和飞灰处理效果。然而，由于垃圾衍生燃料可能在制备后需要运输或存储，有必要在制备垃圾衍生燃料时对其进行除臭。目前，垃圾除臭有物理吸附法、物理成膜法、化学分解法、微生物降解法、燃烧法等。物理吸附法主要是利用诸如活性炭、贝壳粉的多孔物质的细微结构可选地在负压条件下对臭气进行吸附。然而随着吸附时间的增长，一旦达到饱和，吸附材料的除臭效果就会大幅度下降，因此需要频繁更换吸附材料，大规模应用的成本较高。物理成膜法主要是利用诸如脱乙酰壳多糖、聚乙烯醇等高分子化学物质在发臭物质表面上成膜来掩蔽臭气，从而达到除臭目的。物理成膜法的特点是除臭效率高，但缺点是需要耗费大量成膜材料，维持时间一般，成本较高。化学分解法是主要是利用诸如氧化反应的化学反应将臭味物质分解为不臭物质。化学分解法的优点除臭效率高，但缺点是需要耗费大量化学药剂并且还可能对施用环境造成次生污染。微生物法是利用微生物分解代谢的原理将臭味物质代谢成不臭的物质，从而达到除臭的目的。微生物法的优点是成本低、无毒副作用、效果持久且无二次污染，但缺点就是作用时间长，对诸如温度、ph等环境培养条件有较高要求。燃烧法是利用高温燃烧来对发臭物质进行分解，然而这个方法本身并不适于对垃圾衍生燃料的除臭。综合现有技术而言，本领域需要研发一种适用于对垃圾衍生燃料除臭的兼顾成本和效果的除臭剂。技术实现要素：鉴于现有技术中存在的上述种种缺点，本发明的目的是提供适用于对垃圾衍生燃料(rdf)除臭的兼顾成本和效果的除臭剂。这个目的是通过一种用于配伍rdf的除臭剂来实现，该除臭剂由以下步骤制备：(1)热解农林废弃物，并将热解产生的烟气通入水中，曝气8小时以上，制得淡黄色的木醋粗液；(2)将木醋粗液与高分子粘合剂按5‰-5wt％高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀，制得除臭剂。通过将由热解农林废弃物产生的烟气通入水中制得的木醋粗液与高分子粘合剂混合而成的除臭剂与粉碎的垃圾衍生燃料物料混合，能够快速高效地除臭而不会对垃圾衍生燃料的后续制备造成诸如显著拉长制备周期、对环境造成二次污染等的不利影响。根据本发明的用于配伍rdf的除臭剂的一些有利实施方式，其中所述高分子粘合剂选自淀粉、改性淀粉、糊精、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素盐、改性纤维素中的一种或多种。根据本发明的用于配伍rdf的除臭剂的一个有利实施方式，所述高分子粘合剂是由改性淀粉和改性纤维素以重量比2:1混合而成。通过采用上述高分子粘合剂，能够使除臭剂更好地附着于发臭物质的同时还增强了木醋粗液的除臭效果，使得能够使用较小量的木醋粗液就能实现期望的除臭效果，而不会因为引入过多的水拉长垃圾衍生生物燃料制备周期。这同时也有利于降低垃圾衍生燃料的制备成本，从而降低规模化垃圾处理的成本。根据本发明的用于配伍rdf的除臭剂的一些有利实施方式，其中在所述热解前，将农林废弃物粉碎成碎屑。根据本发明的用于配伍rdf的除臭剂的一个有利实施方式，所述碎屑的平均粒径为1cm-5cm。通过将农林废弃物粉碎，能够提高木醋粗液中的有机酸类、酚类、酮类、呋喃及其衍生物的含量，从而提高除臭剂的除臭效果，使得能够使用较小量的木醋粗液就能实现期望的除臭效果。根据本发明的用于配伍rdf的除臭剂的一些有利实施方式，其中所述农林废弃物包括含芳香油脂的植物或植物部分，所述植物例如是松树、柏树、樟树、艾草等。根据本发明的用于配伍rdf的除臭剂的一些有利实施方式，其中所述热解是先在140℃-180℃的温度下热解1.5-3小时，然后在210℃-270℃的温度下热解2.5-5小时，最后在300℃-500℃的温度下热解4-5小时。应当理解，适当拉长热解过程，并因此拉长曝气时间从而导致木醋粗液的颜色更深(例如变为深黄色，甚至变为黄褐色等)，会使得除臭剂中除臭有效物含量提高，因此除臭剂的效果将会更好。然而，拉长热解过程将会提高时间成本和生产成本。通过上述阶梯升温式的热解，适用于成分较复杂的农林废弃物，能够提高木醋粗液中的有机酸类、酚类、酮类、呋喃及其衍生物的含量，从而提高除臭剂的除臭效果，使得能够使用较小量的木醋粗液就能实现期望的除臭效果。根据本发明的用于配伍rdf的除臭剂的一些有利实施方式，其中所述热解在0.3-0.6的过量空气系数下进行。在本发明中，术语“过量空气系数”指的是表观过量空气系数，等于单位质量农林废弃物热解所用空气量与单位质量农林废弃物完全燃烧所需空气量之比。通过上述方式的热解，能够提高木醋粗液中的有机酸类、酚类、酮类、呋喃及其衍生物的含量，从而提高除臭剂的除臭效果，使得能够使用较小量的木醋粗液就能实现期望的除臭效果。根据本发明的用于配伍rdf的除臭剂的一些有利实施方式，其中木醋粗液与高分子粘合剂按1wt％-2wt％高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀。通过采用上述比例，进一步优化了除臭剂的除臭效果。根据本发明的用于配伍rdf的除臭剂的一些有利实施方式，其中所述水为软水，优选为净水，尤其优选为纯水。通过采用杂质更低、纯度更高的水，能进一步保证制得的除臭剂中对除臭有效的物质的化学稳定性和除臭剂的物理稳定性。本发明的另一目的是提供如上所述的除臭剂在rdf制备中的应用，其中，在所述除臭剂制备完成后12小时内使用该除臭剂。本发明的除臭剂是一种易分层、沉淀的混合物，通过限定除臭剂的应用时间能够保证除臭剂的除臭和粘合的实际效果。根据本发明除臭剂的上述应用的一些有利实施方式，其中在所述除臭剂制备完成后4小时内使用该除臭剂。通过进一步限定除臭剂的应用时间，进一步保证了除臭剂的除臭效果。具体实施方式本申请的部分内容基于发明人申请号为201911132985.2，名为一种配伍rdf的飞灰处理方法的发明申请，该发明申请通过引用而并入本发明。本申请发明人在研究如何快速对垃圾衍生燃料的粉碎物料除臭时，发现以下事实。在尝试使用如
背景技术：
中介绍的物理吸附法时，无法在粉碎物料通过负压吸附区域时完全对物料进行除臭，除臭效率较低而成本较高。在采用物理成膜法时，需要将含有成膜高分子材料的溶液大量喷洒在粉碎物料上以在发臭物质上形成屏蔽，这会拉长垃圾衍生燃料的干燥时间，从而拉长垃圾衍生燃料的制备周期，不利于规模化垃圾处理的运行。在采用化学分解法时，首先与物理成膜法类似，采用的化学溶液会一定程度上拉长垃圾衍生燃料的制备周期，其次发现制得的垃圾衍生燃料在后续与生活垃圾共烧时会对环境造成二次污染。而微生物降解法如
背景技术：
中所述，由于作用时间长、反应条件比较苛刻而不适用于对垃圾衍生燃料的粉碎物料进行快速除臭。在垃圾处理领域中对城市污泥除臭的技术中，有将木醋液添加入曝气池中辅助除臭的方法。通过将市售木醋液稀释后喷洒到粉碎物料上，发现除臭效果比较快速，也不会对环境造成二次污染。然而，这种方法需要的木醋液量较大，而市售木醋液价格高昂，这不利于规模化垃圾处理的成本控制。本申请的技术方案是基于本申请发明人的以下发现。将由热解农林废弃物产生的烟气通入水中制得的木醋粗液与高分子粘合剂混合而成的除臭剂喷洒在发臭的粉碎物料上，能够以显著更少的用量就实现对发臭粉碎物料的快速除臭，除臭效果比单一使用成本更高的市售木醋液稀释剂更好。此外，农林废弃物热解后的另一产物生物质炭属于高热值料，还能用于制备垃圾衍生燃料，这进一步有利于规模化垃圾处理的成本控制。以下结合各个具体实施例和对比例来详细说明本发明的用于配伍rdf的除臭剂及其应用。除臭剂实施例1本实施例的除臭剂由以下步骤制备：(1)将主要包含树枝的农林废弃物粉碎成平均粒径为3cm碎屑，然后对碎屑进行热解，并将热解产生的烟气通入水中，曝气10小时，制得淡黄色的木醋粗液；热解条件为：先在150℃-160℃下保持2小时、然后在250℃-260℃下保持4小时、最后在400℃-450℃保持4小时，过量空气系数为0.5；(2)将木醋粗液与高分子粘合剂按1.5wt％高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀，该高分子粘合剂由改性淀粉和改性纤维素以重量比2:1混合而成，由此制得除臭剂1。除臭剂实施例2本实施例的除臭剂由以下步骤制备：(1)将主要包含树枝的农林废弃物粉碎成平均粒径为3cm碎屑，然后对碎屑进行热解，并将热解产生的烟气通入水中，曝气12小时，制得淡黄色的木醋粗液；热解条件为：先在150℃-160℃下保持2小时、然后在250℃-260℃下保持5小时、最后在400℃-450℃保持5小时，过量空气系数为0.4；(2)将木醋粗液与高分子粘合剂按1.5wt％高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀，该高分子粘合剂由改性淀粉和改性纤维素以重量比2:1混合而成，由此制得除臭剂2。除臭剂实施例3本实施例的除臭剂由以下步骤制备：(1)将主要包含树枝的农林废弃物粉碎成平均粒径为3cm碎屑，然后对碎屑进行热解，并将热解产生的烟气通入水中，曝气8小时，制得淡黄色的木醋粗液；热解条件为：先在150℃-160℃下保持1.5小时、然后在250℃-260℃下保持2.5小时、最后在400℃-450℃保持4小时，过量空气系数为0.5；(2)将木醋粗液与高分子粘合剂按2wt％高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀，该高分子粘合剂由淀粉、糊精和聚乙烯醇以重量比2:1:1混合而成，由此制得除臭剂3。除臭剂实施例4本实施例的除臭剂由以下步骤制备：(1)将主要包含树枝的农林废弃物粉碎成平均粒径为1cm碎屑，然后对碎屑进行热解，并将热解产生的烟气通入水中，曝气10.5小时，制得淡黄色的木醋粗液；热解条件为：先在150℃-160℃下保持2小时、然后在250℃-260℃下保持4小时、最后在400℃-450℃保持4.5小时，过量空气系数为0.3；(2)将木醋粗液与高分子粘合剂按2wt％高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀，该高分子粘合剂由改性淀粉和改性纤维素以重量比2:1混合而成，由此制得除臭剂4。除臭剂实施例5本实施例的除臭剂由以下步骤制备：(1)对主要包含松树枝、柏树枝和樟树枝的农林废弃物直接热解，并将热解产生的烟气通入水中，曝气11小时，制得淡黄色的木醋粗液；热解条件为：先在150℃-160℃下保持2.5小时、然后在250℃-260℃下保持4小时、最后在400℃-450℃保持4.5小时，过量空气系数为0.6；(2)将木醋粗液与高分子粘合剂按1.5wt％高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀，该高分子粘合剂由改性淀粉和改性纤维素以重量比2:1混合而成，由此制得除臭剂5。除臭剂实施例6本实施例的除臭剂在制备过程中，木醋粗液与高分子粘合剂按5‰高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀，其余制备过程与实施例1相同，制得除臭剂6。除臭剂实施例7本实施例的除臭剂在制备过程中，木醋粗液与高分子粘合剂按5wt％高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀，其余制备过程与实施例1相同，制得除臭剂7。除臭剂实施例8本实施例的除臭剂由以下步骤制备：(1)将主要包含树枝的农林废弃物粉碎成平均粒径为5cm碎屑，然后对碎屑进行热解，并将热解产生的烟气通入水中，曝气9小时，制得淡黄色的木醋粗液；热解条件为：先在150℃-160℃下保持2小时、然后在250℃-260℃下保持3小时、最后在400℃-500℃保持4小时，过量空气系数为0.5；(2)将木醋粗液与高分子粘合剂按1wt％高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀，该高分子粘合剂由改性淀粉和羧甲基纤维素以重量比2:1混合而成，由此制得除臭剂8。除臭剂实施例9本实施例的除臭剂由以下步骤制备：(1)将包含树枝和农业草本废弃物的农林废弃物粉碎成平均粒径为4cm碎屑，然后对碎屑进行热解，并将热解产生的烟气通入水中，曝气11小时，制得淡黄色的木醋粗液；热解条件为：先在150℃-160℃下保持3小时、然后在270℃-280℃下保持4小时、最后在350℃-500℃范围内逐渐升温保持4小时，过量空气系数为0.4；(2)将木醋粗液与高分子粘合剂按3wt％高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀，该高分子粘合剂由改性淀粉和羧甲基纤维素以重量比2:1混合而成，由此制得除臭剂9。对比例1本对比例的对比剂1由以下步骤制备：(1)将主要包含树枝的农林废弃物粉碎成平均粒径为3cm碎屑，然后对碎屑进行热解，并将热解产生的烟气通入水中，曝气10小时，制得淡黄色的木醋粗液；热解条件为：先在150℃-160℃下保持2小时、然后在250℃-260℃下保持4小时、最后在400℃-450℃保持4小时，过量空气系数为0.5；(2)将木醋粗液与纯水按1.5wt％纯水、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀，由此制得对比剂1。对比例2本对比例的对比剂2由市售木醋液与水按5wt％木醋液、余量水的重量比在常温下混合均匀，由此制得淡黄色对比剂2。对比例3本对比例的对比剂3由市售木醋液与水按10wt％木醋液、余量水的重量比在常温下混合均匀，由此制得黄色对比剂3。对比例4本对比例的对比剂4由高分子粘合剂和水按1.5wt％高分子粘合剂、余量水的重量比在常温下混合均匀，该高分子粘合剂由改性淀粉和改性纤维素以重量比2:1混合而成，由此制得对比剂4。对照剂水。除臭评价由于垃圾中产生臭味的分子多种多样，并且包含了多种对于气相色谱仪或分光光度计等常规仪器弱感应的臭味有机物，因此本发明采用具有气味评价经验的8位专业人员来综合测评各个制剂的除臭效果。测评过程如下。提取同一批次的粉碎垃圾物料，等量分别装入112个玻璃盘中并编号，分别用相等重量的除臭剂1喷洒编号为#1-#8的垃圾物料，静置15分钟后分配给8位专业人员，这些专业人员依据下述表1示出的评价基准对除臭处理过的垃圾物料进行独立评价。评价完成后，至少休息10分钟。然后重复如上述除臭剂1的评价过程对用除臭剂2处理过的编号为#9-#16的垃圾物料进行独立评价。以此类推，类似地对除臭剂3-9、对比剂1-4和对照剂进行评价。其中，对于每一份粉碎垃圾物料，所喷洒的制剂(包括对照剂)的重量是相同的，喷洒的方式也相同。表1赋分描述1非常强烈感受到臭味，并引起身体的强烈不适2较强烈感受到臭味，并引起身体的轻微不适3明显感受到臭味，觉得气味不愉快，没有身体不适4感受到臭味，不觉得是良好的气味5稍微感受到臭味，但不觉得气味不愉快6几乎没有感受到臭味，觉得气味是良好的7完全没有感受到臭味，觉得气味令人愉快记录这些专业人员的独立评价。对于同一制剂的每组数据，分别去掉最高分和最低分，然后计算剩下8个数值的计算平均数。结果如表2所示。表2制剂评分1评分2评分3评分4评分5评分6评分7评分8平均分除臭剂1656656675.88除臭剂2766667666.25除臭剂3565656565.50除臭剂4676766666.25除臭剂5555655565.25除臭剂6554555565.00除臭剂7666666676.13除臭剂8665655565.50除臭剂9766656576.00对比剂1444334343.63对比剂2444434443.88对比剂3544434454.125对比剂4212211221.63对照剂211211221.5从表2可以看出，本发明的除臭剂1-9与含有市售木醋液的对比剂2和3相比具有显著更好的除臭效果。并且对比剂3的木醋液含量高达10％，从颜色上可以得知其有机酸类、酚类、酮类、呋喃及其衍生物等对除臭有效的物质的含量应该比本发明的除臭剂的除臭有效物的含量高，成本约为本发明的除臭剂的两倍，然而对比剂3的除臭效果与本发明的除臭剂1-9的除臭效果还有一定差距。此外，可以观察到，对比剂1与本发明的除臭剂1的区别在于将高分子粘合剂替换为水，然而由于缺乏高分子粘合剂，对比剂1的除臭效果显著降低。还可以观察本发明的高分子粘合剂含量低至5‰的除臭剂6，虽然其相比于本发明其他实施例的除臭剂的除臭效果表现不佳，但是除臭剂6相比于完全缺乏高分子粘合剂的对比剂1来说，除臭效果明显更优越。这说明高分子粘合剂的存在显著增强了木醋粗液中有效成分对于发臭物质的除臭效果。而仅含有高分子粘合剂的对比剂4与对照剂相比，几乎没有除臭效果。从这些对比可以得出，高分子粘合剂与木醋粗液在除臭方面具有协同效果。在不希望受任何理论束缚下，发明人推测，这是由于高分子粘合剂有助于木醋粗液中的有机酸类、酚类、酮类、呋喃及其衍生物等除臭有效物能更有效地附着于发臭物质上来与臭味物质进行作用，某种程度上相当于“催化剂”。此外，这些高分子粘合剂还能充当吸附臭味的载体，本身物理性地吸附臭味物质。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种用于配伍rdf的除臭剂，其特征在于，该除臭剂由以下步骤制备：
(1)热解农林废弃物，并将热解产生的烟气通入水中，曝气8小时以上，制得淡黄色的木醋粗液；
(2)将木醋粗液与高分子粘合剂按5‰-5wt％高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀，制得所述除臭剂。
2.根据权利要求1所述的除臭剂，其特征在于，所述高分子粘合剂选自淀粉、改性淀粉、糊精、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素盐、改性纤维素中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的除臭剂，其特征在于，所述高分子粘合剂是由改性淀粉和改性纤维素以重量比2:1混合而成。
4.根据权利要求1所述的除臭剂，其特征在于，其中在所述热解前，将农林废弃物粉碎成碎屑。
5.根据权利要求4所述的除臭剂，其特征在于，所述碎屑的平均粒径为1cm-5cm。
6.根据权利要求1所述的除臭剂，其特征在于，其中所述热解是先在140℃-180℃的温度下热解1.5-3小时，然后在210℃-270℃的温度下热解2.5-5小时，最后在300℃-500℃的温度下热解4-5小时。
7.根据权利要求1所述的除臭剂，其特征在于，所述热解在0.3-0.6的过量空气系数下进行。
8.根据权利要求1所述的除臭剂，其特征在于，其中所述木醋粗液与所述高分子粘合剂按1wt％-2wt％高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀。
9.根据权利要求1-8中任一项的除臭剂在rdf制备中的应用，其中，在所述除臭剂制备完成后12小时内使用。
10.根据权利要求9所述的应用，其中，在所述除臭剂制备完成后4小时内使用。
技术总结本发明提供了适用于对垃圾衍生燃料(RDF)除臭的兼顾成本和效果的除臭剂。该除臭剂由以下步骤制备：(1)热解农林废弃物，并将热解产生的烟气通入水中，曝气5‑8小时，制得淡黄色的木醋粗液；(2)将木醋粗液与高分子粘合剂按5‰‑5wt％高分子粘合剂、余量木醋粗液的重量比在常温下混合均匀，制得除臭剂。
技术研发人员：汤广武;李洪
受保护的技术使用者：李洪
技术研发日：2020.11.03
技术公布日：2021.03.12
