1.本发明涉及有机废弃物堆肥领域，具体涉及一种用于塔式堆肥设备的除臭剂制备工艺及应用方法。
背景技术：2.有机废弃物中含有蛋白质、糖类等有机物，极易腐败变质，不经妥善处理容易诱发众多严重的环境问题。目前，处理有机废弃物的方式有多种，应用较多的是堆肥化处理技术。堆肥化处理技术包括容器堆肥和开放堆肥，容器堆肥设备主要分成卧式和塔式两种，其中塔式堆肥设备因占地面积小、能耗低、堆肥过程易控制等优点，有较大的应用市场。
3.塔式堆肥设备一般高度大于5m，堆肥产生的臭气由上方出风口排出，如何降低臭气排放浓度是一个重点。活性炭具有发达的孔结构、巨大的比表面积、稳定的物化性质、良好的吸附能力，且经济适用、易得，但活性炭易饱和，需要对活性炭改性，提高净化效果与速率，增大吸附容量，延长使用时间。目前市面上常用的活性炭除臭装置体积大，成本高，适用于大型的卧式堆肥系统，而塔式堆肥设备产生的臭气浓度低，不适用市面上常见的活性炭除臭装置，因此需要找到适合塔式设备特点的臭气减排的工艺。
技术实现要素：4.为解决上述技术问题，本发明提供一种用于塔式堆肥设备的除臭剂制备工艺及应用方法，目的是找到一种能适用于塔式堆肥设备臭气减排的工艺，制备可以有效吸附氨气、硫化氢和胺类等成分的除臭剂，结合设备的自然通风出气口和强制通风出气口的臭气浓度、排放频率的差异性，形成不同的除臭剂组合，减少堆肥时产生的异味的释放，及翻堆时大量臭气的释放，使其对周边环境无影响，扩大设备应用范围。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.一种用于塔式堆肥设备的除臭剂制备工艺，塔式堆肥设备包括自然通风出风口和强制通风出风口，除臭剂包括除臭剂a和除臭剂b；将植物基活性炭在一定浓度的弱酸溶液中多次搅拌，浸泡一段时间取出烘干得到酸浸活性炭，与秸秆、木屑、硅藻土充分混合均匀，得到除臭剂a；除臭剂a的质量配比为酸浸活性炭80-95份、秸秆15-25份、木屑10-15份、硅藻土10-15份；
7.将植物基活性炭在一定浓度的弱碱溶液中多次浸泡搅拌，处理一段时间后取出烘干，得到碱浸活性炭，与秸秆、木屑、矿质黏土、氧化钙充分混合均匀，得到除臭剂b；除臭剂b的质量配比为碱浸活性炭55-68份、秸秆10-14份、木屑10-14份、矿物黏土8-12份、氧化钙5-9份；
8.在自然通风出风口放置除臭剂a与除臭剂b的比例为2:1～3:1，除臭剂a放置在除臭剂b的下方；在强制通风出气口放置除臭剂a与除臭剂b的比例为1:1～2:1，除臭剂a放置在除臭剂b的上方。
9.秸秆包括玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆中的任意一种或者多种，优选玉米秸秆，
秸秆粒径在1-3cm。
10.具体地，植物基活性炭包括椰糠活性炭、玉米棒活性炭、榛子壳活性炭中的任意一种或者多种。
11.具体地，植物基活性炭在浓度0.05mol/l-1.0mol/l的弱酸中浸泡3小时-12小时，浸泡温度为20℃-50℃，植物基活性炭与弱酸体积比为1:1-2:1；弱酸为柠檬酸、苹果酸、磷酸中的任意一种或者多种；其中，弱酸优选柠檬酸，浓度优选0.05mol/l-0.5mol/l，浸泡时间优选5小时-8小时，浸泡温度优选25℃-35℃，植物基活性炭与弱酸体积比优选1:1。
12.植物基活性炭在0.05mol/l-1.0mol/l的弱碱中浸泡3小时-12小时，浸泡温度控制在20℃-50℃，植物基活性炭与弱碱体积比为1:1-2:1；弱碱为氨水、碳酸钠、碳酸氢钠中的任意一种或者多种；其中，弱碱优选碳酸氢钠，浓度优选0.1mol/l-0.5mol/l，浸泡时间优选5-8小时，浸泡温度优选25-35℃，活性炭与弱碱体积比优选1:1。
13.一种用于塔式堆肥设备的除臭剂的应用方法，塔式堆肥设备包括多个沿竖向依次排布的料仓，上层料仓中的物料能够在重力的作用下进入下层料仓，应用方法包括以下步骤：
14.将制备好的除臭剂a、除臭剂b按照比例、位置组合为除臭剂后，将除臭剂分别放置在自然通风出风口和强制通风出风口；
15.厨余垃圾与辅料混合均匀形成物料，调节物料含水率为50～65％、c/n比为25:1～35:1，将物料投放至塔式堆肥最上料仓，开始堆肥；
16.每个料仓的堆肥时间为1天～3天，上层料仓堆肥时间结束后，物料下料至下层料仓，且在下料前开启强制通风10min-20min，强制通风的通风量为1m3/min-1.5m3/min，如此反复，实现连续堆肥。
17.堆肥结束后，物料将直接进入堆肥设备底部的出料小车中，由出料小车运送至二次堆肥场所进行陈化处理。
18.具体地，辅料一般是指农业废弃物，包括玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆中的任意一种或多种。
19.具体地，塔式堆肥设备的料仓之间具有能够转动的翻板，翻板位于水平状态时承托物料，物料翻板转动至非水平状态时物料由上层料仓下料至下层料仓。
20.具体地，塔式堆肥设备任意料仓内的温度超过70℃时，开启强制通风。
21.具体地，放置在自然通风出风口的除臭剂的更换频率为70天-90天，放置在强制通风出风口的除臭剂的更换频率为60天-75天；更换的除臭剂就地资源化循环利用。
22.堆肥后的物料趋于稳定，已无恶臭，含水率降低，可实现稳定化存放。
23.塔式堆肥设备中的料仓一般设置为三个或者四个，堆肥时间累积3天-12天。
24.本发明中，在两处出风口设置了不同组合的除臭剂a和除臭剂b，主要是从出风口的用途、臭气类型和臭气浓度几方面考虑的。
25.塔式堆肥设备整体是密封结构，仓体高度高于7米，物料在塔式堆肥设备中进行好氧堆肥产生热量，造成上下层有温度差，引起的压力差以及装置本身的高度差形成烟囱效应，由自然通气出风口将废气排出。因此，经自然通气出风口排出的臭气主要是有氧发酵产生的nh3以及少量的h2s，臭气浓度低，持续时间长，设置除臭剂时考虑以减少nh3的浓度为主，弱酸处理后的活性炭能持续不断地吸收低浓度nh3，所以自然通气出风口的除臭剂在组
合时以除臭剂a为主、除臭剂b为辅，除臭剂a放置在除臭剂b的下方，保证充分吸附nh3。
26.塔式堆肥设备内部温度超过70℃会开启强制通风、在上层料仓下料至下层料仓前开启强制通风，强制通风风量大，贯彻物料内部，会使物料内部局部厌氧发酵累积的h2s、胺类、nh3等臭气瞬时间释放出来，异味大，臭气浓度高，所以在强制通风的出风口，放置经弱碱处理后的活性炭，增强对h2s等臭味分子的吸附能力，综合考虑，除臭剂a放置在除臭剂b的上方，较大程度降低臭气排放浓度。
27.与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
28.(1)本发明能够减少堆肥期间恶臭气体的释放，通过在不同出风口设置不同组合的除臭剂，减少在堆肥过程中nh3和h2s的释放、在物料翻堆时产生的大量高浓度的恶臭气体，通过在上层料仓下料至下层料仓前强制通风减少恶臭气体的浓度，在物料下料时不会因瞬间气体浓度过大、除臭剂吸附不及时造成气体外溢。
29.(2)本发明结合塔式堆肥设备的特征和堆肥技术工艺制定的除臭方法，与现有技术中上卧式堆肥设备相比，塔式堆肥设备的臭气主要依靠高度差形成的压力差，实现臭味由高空出风口释放，不需要特设的抽气装置，所以在出风口设置减排装置即可实现净化气体的作用；
30.(3)本发明中的除臭剂成分简单，来源广泛，性价比高，应用效果好，安装方便，更换简单，废弃的除臭剂可以就地资源化利用，无二次污染的风险。
具体实施方式
31.下面对本发明的优选实施方式作详细的说明。
32.实施例1
33.将40目～60目的植物基活性炭浸泡在浓度0.05mol/l的柠檬酸中浸泡8小时，温度控制在25℃，植物基活性炭与柠檬酸体积比为1:1，充分搅拌使其浸渍均匀，浸泡完成后取出，50℃烘干得到酸浸活性炭。将酸浸活性炭95份、秸秆15份、木屑10份、硅藻土10份充分混合均匀得到除臭剂a。
34.将40目-60目的植物基活性炭浸泡在浓度0.1mol/l的na2co3中浸泡8小时，温度控制在25℃，植物基活性炭与柠檬酸体积比为1:1，充分搅拌使其浸渍均匀，浸泡完成后取出，50℃烘干得到碱浸活性炭。将碱浸活性炭68份、秸秆10份、木屑10份、矿物黏土8份、氧化钙5份充分混合均匀得到除臭剂b。
35.在自然通风出风口放置2份除臭剂a和1份除臭剂b，除臭剂a放置在除臭剂b的下方；在强制通风出气口放置1份除臭剂a与1份除臭剂b，除臭剂a放置在除臭剂b的上方。
36.塔式堆肥设备为三料仓结构，由上至下依次为第一料仓、第二料仓和第三料仓，厨余垃圾与小麦秸秆按照10:1混合均匀后的物料投放至塔式堆肥设备最上层料仓，物料含水率为60％，c/n比为28:1，在第一料仓堆肥3天，下料前开启强制通风20min，通风量为1.0m3/min，打开翻板，下料至第二料仓，在第二料仓堆肥3天，下料前开启强制通风10min，通风量为1.0m3/min，打开翻板，下料至第三料仓，堆肥3天后，物料将直接进入堆肥设备底部的出料小车中，由出料小车运送至二次堆肥场所进行陈化处理。
37.与未设置除臭剂相比，在出风口设置除臭剂后，臭气浓度大幅度降低，具体如表1所示。
38.表1臭气成分及浓度检测结果
39.风向上风向(东)下风向(西南)下风向(西)下风向(西北)nh3(mg/m3)0.0100.0170.0130.018h2s(mg/m3)《0.001《0.001《0.0010.001臭气浓度《10《10《10《10
40.实施例2
41.将40目-60目的植物基活性炭浸泡在浓度0.3mol/l的柠檬酸中浸泡5小时，温度控制在25℃，植物基活性炭与柠檬酸体积比为1:1，充分搅拌使其浸渍均匀，浸泡完成后取出，50℃烘干得到酸浸活性炭。将酸浸活性炭85份、秸秆20份、木屑10份、硅藻土12份充分混合均匀得到除臭剂a。
42.将40目-60目的活植物基性炭浸泡在浓度0.5mol/l的na2co3中浸泡5小时，温度控制在25℃，植物基活性炭与柠檬酸体积比为1:1，充分搅拌使其浸渍均匀，浸泡完成后取出，50℃烘干得到碱浸活性炭。将碱浸活性炭60份、秸秆12份、木屑10份、矿物黏土12份、氧化钙5份充分混合均匀得到除臭剂b。
43.在自然通风出风口放置2份除臭剂a和1份除臭剂b，除臭剂a放置在除臭剂b的下方；在强制通风出气口放置1份除臭剂a与1份除臭剂b，除臭剂a放置在除臭剂b的上方。
44.塔式堆肥设备为四料仓结构，由上至下依次为第一料仓、第二料仓和第三料仓、第四料仓，厨余垃圾与小麦秸秆按照10:1混合均匀后投放至塔式堆肥设备最上层料仓，物料含水率为60％，c/n比为28:1，在第一料仓堆肥1天，下料前开启强制通风20min，通风量为1.0m3/min，打开翻板，下料至第二料仓，在第二料仓堆肥1天，下料前开启强制通风10min，通风量为1.0m3/min，反复操作直至堆肥结束，物料将直接进入堆肥设备底部的出料小车中，由出料小车运送至二次堆肥场所进行陈化处理。
45.与未设置除臭剂相比，在出风口设置除臭剂后，臭气浓度大幅度降低。
46.表2臭气成分及浓度检测结果
47.风向上风向(东)下风向(西南)下风向(西)下风向(西北)nh3(mg/m3)0.0050.0200.0240.017h2s(mg/m3)《0.0010.001《0.001《0.001臭气浓度《10《10《10《10
48.实施例3
49.将40目-60目的植物基活性炭浸泡在浓度0.5mol/l的柠檬酸中浸泡5小时，温度控制在25℃，植物基活性炭与柠檬酸体积比为2:1，充分搅拌使其浸渍均匀，浸泡完成后取出，50℃烘干得到酸浸活性炭。将酸浸活性炭80份、秸秆25份、木屑12份、硅藻土15份充分混合均匀得到除臭剂a。
50.将40目-60目的植物基活性炭浸泡在浓度0.5mol/l的na2co3中浸泡5小时，温度控制在25℃，植物基活性炭与柠檬酸体积比为1:1，充分搅拌使其浸渍均匀，浸泡完成后取出，50℃烘干得到碱浸活性炭。将碱浸活性炭55份、秸秆14份、木屑12份、矿物黏土12份、氧化钙9份充分混合均匀得到除臭剂b。
51.在自然通风出风口放置3份除臭剂a和1份除臭剂b，除臭剂a放置在除臭剂b的下方；在强制通风出气口放置2份除臭剂a与1份除臭剂b，除臭剂a放置在除臭剂b的上方。
52.塔式堆肥设备为三料仓结构，厨余垃圾与小麦秸秆按照10:1混合均匀后投放至塔式堆肥设备最上层料仓，物料含水率为60％，c/n比为28:1，在第一料仓堆肥3天，下料前开启强制通风20min，通风量为1.0m3/min，打开翻板，下料至第二料仓，在第二料仓堆肥3天，下料前开启强制通风10min，通风量为1.0m3/min，打开翻板，下料至第三料仓，堆肥3天后，物料将直接进入堆肥设备底部的出料小车中，由出料小车运送至二次堆肥场所进行陈化处理。
53.与未设置除臭剂相比，在出风口设置除臭剂后，臭气浓度大幅度降低。
54.表3臭气成分及浓度检测结果
55.风向上风向(东)下风向(西南)下风向(西)下风向(西北)nh3(mg/m3)0.0090.0240.0120.024h2s(mg/m3)《0.001《0.0010.0010.001臭气浓度《10《10《10《10
56.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
57.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
技术特征：1.一种用于塔式堆肥设备的除臭剂制备工艺，塔式堆肥设备包括自然通风出风口和强制通风出风口，其特征在于：除臭剂包括除臭剂a和除臭剂b；将植物基活性炭在一定浓度的弱酸溶液中多次搅拌，浸泡一段时间取出烘干得到酸浸活性炭，与秸秆、木屑、硅藻土充分混合均匀，得到除臭剂a；除臭剂a的质量配比为：酸浸活性炭80-95份、秸秆15-25份、木屑10-15份、硅藻土10-15份；将植物基活性炭在一定浓度的弱碱溶液中多次浸泡搅拌，处理一段时间后取出烘干得到碱浸活性炭，与秸秆、木屑、矿质黏土、氧化钙充分混合均匀，得到除臭剂b；除臭剂b的质量配比为：碱浸活性炭55-68份、秸秆10-14份、木屑10-14份、矿物黏土8-12份、氧化钙5-9份；在自然通风出风口放置除臭剂a与除臭剂b的比例为2:1～3:1，除臭剂a放置在除臭剂b的下方；在强制通风出气口放置除臭剂a与除臭剂b的比例为1:1～2:1，除臭剂a放置在除臭剂b的上方。2.根据权利要求1所述的用于塔式堆肥设备的除臭剂制备工艺，其特征在于：植物基活性炭包括椰糠活性炭、玉米棒活性炭、榛子壳活性炭中的任意一种或者多种。3.根据权利要求1所述的用于塔式堆肥设备的除臭剂制备工艺，其特征在于：植物基活性炭在浓度0.05mol/l-1.0mol/l的弱酸中浸泡3小时-12小时，浸泡温度为20℃-50℃，植物基活性炭与弱酸体积比为1:1-2:1；弱酸为柠檬酸、苹果酸、磷酸中的任意一种或者多种。4.根据权利要求1所述的用于塔式堆肥设备的除臭剂制备工艺，其特征在于：植物基活性炭在0.05mol/l-1.0mol/l的弱碱中浸泡3小时-12小时，浸泡温度控制在20℃-50℃，植物基活性炭与弱碱体积比为1:1-2:1；弱碱为氨水、碳酸钠、碳酸氢钠中的任意一种或者多种。5.一种如权利要求1-4中任一项所述的用于塔式堆肥设备的除臭剂的应用方法，塔式堆肥设备包括多个沿竖向依次排布的料仓，上层料仓中的物料能够在重力的作用下进入下层料仓，应用方法包括以下步骤：将制备好的除臭剂a、除臭剂b按照比例、位置组合为除臭剂后，将除臭剂分别放置在自然通风出风口和强制通风出风口；厨余垃圾与辅料混合均匀形成物料，调节物料含水率为50～65％、c/n比为25:1～35:1，将物料投放至塔式堆肥最上料仓，开始堆肥；每个料仓的堆肥时间为1天～3天，上层料仓堆肥时间结束后，物料下料至下层料仓，且在下料前开启强制通风10min-20min，强制通风的通风量为1m3/min-1.5m3/min。6.根据权利要求5所述的用于塔式堆肥设备的除臭剂的应用方法，其特征在于：辅料包括玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆中的任意一种或多种。7.根据权利要求5所述的用于塔式堆肥设备的除臭剂的应用方法，其特征在于：塔式堆肥设备的料仓之间具有能够转动的翻板，翻板位于水平状态时承托物料，物料翻板转动至非水平状态时物料由上层料仓下料至下层料仓。8.根据权利要求5所述的用于塔式堆肥设备的除臭剂的应用方法，其特征在于：塔式堆肥设备任意料仓内的温度超过70℃时，开启强制通风。9.根据权利要求5所述的用于塔式堆肥设备的除臭剂的应用方法，其特征在于：放置在自然通风出风口的除臭剂的更换频率为70-90天，放置在强制通风出风口的除臭剂的更换频率为60-75天。
技术总结本发明涉及有机废弃物堆肥领域，公开了一种用于塔式堆肥设备的除臭剂制备工艺及应用方法，制备可以有效吸附氨气、硫化氢和胺类等成分的除臭剂，结合设备的自然通风出气口和强制通风出气口的臭气浓度、排放频率的差异性，形成不同的除臭剂组合，减少堆肥时产生的异味的释放，及翻堆时大量臭气的释放，使其对周边环境无影响，扩大设备应用范围。扩大设备应用范围。
技术研发人员：关文义 廉梦云 武艳 王燕 何俊生
受保护的技术使用者：安徽国祯环卫科技有限公司
技术研发日：2022.07.21
技术公布日：2022/11/1
