[发明专利]一种生物除臭填料及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于废气处理的材料及装置，具体涉及一种用于去除生活垃圾恶臭的生物除臭填料及装置，属于环保技术领域。

背景技术

我国城市生活垃圾中有机质的含量（重量）在50-70％左右（其中厨余含量在55%左右，果皮含量约在10%左右），主要成分为碳氢化合物((CH₂O)₆和(CH₂O)₁₂)、蛋白质(C₄₆H₇₇O₁₇N₁₂S)和脂肪(C₅₅H₁₀₄O₆)等，呈现出高含水率、高有机质、易腐解等特点。易腐垃圾在降解过程中将释放大量的恶臭气体，按照其化学组成可分为5类：（1）含硫物质，包括硫化氢、硫醇、硫醚等；（2）含氮物质，包括氨、胺、吲哚等；（3）含氧物质，包括醇、酚、醛酮和有机酸等；（4）含卤物质，主要是卤代烃类；（5）烃类物质，主要是长链烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等；其中硫和氮物质是导致恶臭的主要成分。

目前生活垃圾恶臭污染控制方法主要有除臭剂除臭法、物理除臭法、化学除臭法、生物除臭法等。喷洒除臭剂的种类通常有气味屏蔽中和剂、植物提取液、化学酶制剂除臭液和微生物除臭剂等。物理除臭法主要采用掩蔽中和、吸收吸附、稀释等方法，但这只是将恶臭物质从一种形态转化为另一种形态，或将其浓度降低，并未从根本上改变其臭味污染特性，其处理效果持续时间较短。化学除臭法是利用恶臭污染物质的化学反应特性将其转化为无臭物质，主要有燃烧法、氧化法、等离子体分解等技术。生物法除臭法是利用微生物的代谢活动将恶臭组分转变为简单的无臭物质或微生物细胞，主要有生物吸收、生物过滤和生物滴滤三种生物除臭方式。

生物除臭技术存在着启动时间长(除臭菌群的生长周期一般在一个月以上)、占地面积大（气体停留时间在30-60s左右）、抗冲击能力低等问题，并且其一般只适用于处理水溶性的恶臭气体，并需要外加营养盐等。现有的除臭填料一般为陶粒、塑料空心球、树皮等木质纤维素、竹炭等，但这些材料要么价格高，要么易碎不稳定，因此选择具有稳定除臭效率、成本低廉的新型填料，并构建有效的除臭系统成为其中的关键。一般除臭填料要求具有以下特性：较低的密度、多孔性、高度的湿润性、均匀和较大的比表面积。生物除臭滤池作为一个复杂的生态系统，填料空隙率将随生物膜的生长而变化，空隙率的变化反过来又影响气体的流速、传质过程和生物膜生长，显然这是一个相互影响的动态过程，填料的选择必须考虑相关反应。

经对现有技术的文献检索发现，专利号为ZL200520026504.7的中国专利《恶臭生物处理用填料》披露了如下内容：“由网状聚氨酯泡沫塑料和硬质塑料环形填料两种填料组成。该实用新型填料克服了单独使用网状聚氨酯多孔泡沫塑料作为填料时出现的填料易压实、气体短流、固定微生物不易更新和填料中央易产生厌氧区等缺点，以及单独使用硬质塑料环形填料时出现的填料比表面积小、孔隙率低、不易挂膜等缺点。”，然而该填料主要作为挂膜用材料，而不具有自带的生物特性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有生物除臭技术存在的启动时间长、占地面积大、抗冲击能力低的不足，提供一种成本低廉、制备简单、使用寿命长的生物除臭填料及装置，利用生物炭的载体作用、矿化垃圾的除臭微生物接种作用以及聚氨酯类物质的弹性疏松作用，使得在高效处理生活垃圾产生的恶臭的同时，有效延长装置的运行寿命，从而极大地提高社会效益和经济效益。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种生物除臭填料，其由生物炭、矿化垃圾和聚氨酯均匀混合而成，该生物炭︰矿化垃圾︰聚氨酯的质量比为2-4︰3-5︰1-5。

所述的混合形成的生物除臭填料的填充密度为0.5-1.0g/cm³，粒径范围为5-50mm，比表面积为200-300m²/g。

所述的生物炭是由污泥处在550-750℃的无氧或缺氧状态下，通过厌氧/缺氧热解过程获得，其BET为100-500m²/g，颗粒尺寸为5-50mm；所述的污泥是排水管道、泵站或污水处理厂的剩余污泥，含水率为60-90%。

所述的矿化垃圾为生活垃圾填埋6-15年后获得的稳定或半稳定化的垃圾筛分细料，其粒径＜50mm。

所述的聚氨酯为不规则块状，颗粒尺寸为20-50mm。

本发明另一技术方案为：