[发明专利]一种用于去除臭气的生物除臭组合物及其作为填料制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于恶臭气体处理领域；具体涉及一种用于去除臭气的生物除臭组合物及其作为填料制备和应用。

背景技术

恶臭气体(臭气)主要来源于城市污水处理厂、污泥处理厂、垃圾填埋场、畜禽养殖场及其他工业生产等场所。恶臭气体会引起人的不适，如恶心、头痛、食欲不振、嗅觉失调、失眠，甚至情绪不稳定等，是环境公害之一。因此，需采用处理效率高、投资和运行成本低的方法对其进行处理，达标后排放到大气中。

目前，恶臭气体的处理方法主要包括物理法、化学法和生物法。其中，生物除臭工艺以其处理效果好，投资和运行费用低等特点而被广泛应用。生物除臭填料是生物除臭系统的主体，填料作为载体可以为微生物生长提供场所，同时能提供较大的气液传质面积，其性能直接影响生物除臭系统的除臭效果。

随着生物除臭系统的广泛应用，对生物填料的要求也越来越严格，针对现有填料普遍存在的容易坍塌压实、无机填料生物亲和性差、不易挂膜等缺点，开发性能更加稳定的生物除臭填料或对现有填料进行改性，使其利于微生物降解菌快速附着形成生物膜、缩短挂膜时间、快速启动生物除臭过程，对生物除臭系统应用于恶臭污染物的治理有很高的实用价值。

公开号为CN102423626A的中国专利文献公开了一种利用生物炭去除恶臭气体的方法，包括令臭气经过布气装置使其均匀分散；通过喷淋装置喷淋微小液滴使臭气与微小液滴相接触；令臭气与微小液滴依次通过第一无纺布层、生物培养/反应床、第二无纺布层形成处理后的尾气和溶解有可溶性臭气的液体。该装置以生物炭为主要填料，主要利用生物炭的吸附作用，但微生物不易挂膜，微生物的降解作用有限，随着装置的运行填料压降逐渐增大，孔隙率降低，易堵塞，除臭效率下降。

发明内容

为解决现有生物除臭填料透气性差、易堵塞等缺陷，本发明提供了一种用于去除臭气的生物除臭组合物。本发明还包括所述生物除臭组合物去除臭气的应用。另外，本发明还提供了一种采用所述生物除臭组合物制备除臭填料的方法。

一种用于去除臭气的生物除臭组合物：包含腐熟污泥和生物炭。

本发明中，所述的腐熟污泥和生物炭协同配合，生物炭作为腐熟污泥营养元素的缓释载体，对腐熟污泥中的NH₄⁺-N，NO₃^--N、K、P及气态NH₃等不同形态存在的营养元素有很强的吸附作用，可使所述的营养元素持续而缓慢地释放，从而达到无需外加营养元素的工程应用效果。此外，腐熟污泥和生物炭对微生物亲和力强，有利于微生物挂膜，从而使微生物在所述腐熟污泥和生物炭的持续供养下高效吸附、转化臭气。本发明实现了对腐熟污泥中蕴含的有机物和营养元素的彻底利用，环境友好、无公害。

本发明中，将腐熟污泥和所述的生物炭联合使用，可为微生物持续提供营养物质，利于微生物生存于腐熟污泥表面及孔隙结构内，从而实现使微生物持续高效的吸附、降解臭气。

本发明所述的腐熟污泥通过二次高温好氧发酵得到。

腐熟污泥的制备方法例如为：脱水污泥与调理剂混合后在间歇式供风条件下进行一次发酵；一次发酵温度为50-55℃，一次发酵时间为3-9d；一次发酵产物继续进行二次发酵，二次发酵温度为60-70℃，二次发酵时间为3-9d；二次发酵产物即为腐熟污泥。所述的脱水污泥的含水量为70-90wt％。

调理剂采用现有通用具备调理作用的物料，例如谷壳，能够增加污泥的透气性，有利于污泥发酵。

作为优选，所述腐熟污泥的主要性能指标为好氧速率＜0.5gO₂/kgVS·h、种子发芽率＞90％、WERL＜5gC/kgVS·d。该指标下的腐熟污泥安全卫生，吸附除臭效果好。

所述腐熟污泥的腐熟度为高度腐熟(采用美国加利福尼亚州堆肥质量委员会(CCQC)组织提出的评价标准)。

现有生物炭均可应用至本发明中，作为优选，所述生物炭pH为8.2-13.0，比表面积为20m²/g-400m²/g，碳含量25.8％-88.0％，总氮量0.18％-6.0％。该优选指标下的生物炭和所述优选性能的腐熟污泥协同吸附、处理臭气的效果明显。

所述生物炭粒径为1-2mm。

作为优选，腐熟污泥和生物炭的重量份比为20-30∶60-80。在该优选比例下，腐熟污泥和生物炭除臭的协同效果更好。