用于吸收在堆肥生产过程中所产生臭气的三联组合吸收液及其应用方法.pdf

用于吸收在堆肥生产过程中所产生臭气的三联组合吸收液及其应用方法，属于废气的化学净化技术领域。本发明由1-2mol/L的氢氧化钠溶液、1-2mol/L的硫酸溶液和2-3mol/L的次氯酸钠溶液分别作碱性吸收液、酸性吸收液和氧化剂吸收液；分别将其1单位体积置于三个2单位体积的细口的吸收瓶中，用连接管依次串连，留出用于堆肥尾气和排空气体的进气管和出气管，进气管上装有气体体积流量计；前两者使用中每两天检测该液的pH值，趋于中性则更换，每当1单位体积的氧化吸收液连续吸收500单位的堆肥尾气时，就更换。本发明对堆肥尾气的臭气成分，采用联合吸收，使排空气体对周围环境无污染，应用无毒害排放，易于操作，成本低廉。

1、  用于吸收在堆肥生产过程中所产生臭气的三联组合吸收液，其特征是：由碱性吸收液(1)、酸性吸收液(2)和氧化剂吸收液(3)组成，碱性吸收液(1)为1-2mol/L的氢氧化钠溶液，酸性吸收液(2)为1-2mol/L的硫酸溶液，氧化剂吸收液(3)为2-3mol/L的次氯酸钠溶液。

2、  如权利要求1所述的一种用于吸收在堆肥生产过程中所产生臭气的三联组合吸收液的应用方法，其特征是：
将上述碱性吸收液(1)、酸性吸收液(2)和氧化剂吸收液(3)分别置于三个细口吸收瓶(4)中，盖上胶塞(6)，再用连接管(5)依次串连起来，前后两瓶分别留出进气管(12)和出气管(13)，分别用于接收堆肥生产过程中所产生含有臭气的堆肥尾气(7)和排放处理后的排空气体(8)，进气管(12)上装有气体体积流量计(11)，用于计量总进气体积；
将1单位体积的碱性吸收液(1)置入到2单位体积的细口吸收瓶(4)中，使用中每两天检测该液的pH值，检测方法为：打开胶塞(6)，用吸管吸取碱性吸收液(1)样品于小烧杯或三角瓶中，滴加以0.5g酚酞溶于100ml乙醇为比例配制的酚酞指示剂1-2滴，若该样品呈现为粉红色，表明吸收液为碱性，能正常使用；若加入酚酞指示剂后该样品仍然呈现无色，表明碱性吸收液(1)的pH值趋于中性，对堆肥排出气体的酸性成分已失去吸收功能，则更换碱性吸收液(1)；
将1单位体积的酸性吸收液(2)置入到2单位体积的细口吸收瓶(4)中，使用中每两天检测该液的pH值，检测方法为：打开胶塞(6)，用吸管吸取酸性吸收液(2)样品于小烧杯或三角瓶中，滴加以0.1g甲基橙溶于100ml水为比例配制的甲基橙指示剂1-2滴，若该样品呈现为红色，表明吸收液为强酸性，能正常使用；若加入甲基橙指示剂后该样品呈现为橙黄色，表明酸性吸收液(2)的pH值趋于中性，对堆肥排出气体的碱性成分已失去吸收功能，则更换酸性吸收液(2)；
将1单位体积的氧化剂吸收液(3)置入到2单位体积的细口吸收瓶(4)中，为保持本液具有较高的氧化性能和去除臭气的效果，每当1单位体积的氧化吸收液连续吸收500单位的堆肥尾气(7)时，就更换氧化剂吸收液(3)。

用于吸收在堆肥生产过程中所产生臭气的三联组合吸收液及其应用方法
技术领域
本发明属于废气的化学净化技术领域，具体涉及一种用于吸收在堆肥生产过程中所产生臭气的三联组合吸收液及其应用方法。
背景技术
随着集约化、规模化畜禽养殖业的迅速发展，大型现代化畜牧场、养殖厂不断出现，随之产生大量的畜禽废弃物，鸡粪等畜禽粪便的堆腐处理是农业废弃物减量化、无害化和资源化最便捷的处理方式之一，不仅能解决有机物的环境污染问题，同时还为农业生产提供优质有机肥，符合现代的可持续的发展方向。现多采用发酵仓式工厂化堆肥生产，其生产过程为：
a)混料：将鸡粪和粉碎为1-2cm的小段玉米干秸秆混合均匀形成堆肥材料，使其碳氮比为25∶1；
b)调水分：将上述混合物投入固体发酵仓中，控制堆肥材料的初始水分含量为60％；
c)堆肥：在30天的堆肥的生产周期中，强制通风，以排放气体中氧气浓度不低于10％来调节通气量，每120min搅拌1次，每次搅拌15-20min，搅拌转速为10转/min；
d)出肥：将完成堆肥的混合物从固体发酵仓倒出，得到工厂化堆肥产品，称量、包装出厂。
但堆肥过程中产生的带有臭气的气态代谢产物或中间产物，即堆肥尾气，不但对大气环境造成二次污染，而且影响周围居民的生活质量，危害工作人员的身体健康。因此，臭气问题解决的好坏，是整个堆肥工艺成败的关键之一。堆肥臭气主要包括：氨气、脂肪酸、胺、无机硫、有机硫、萜类物质和其它挥发性有机化合物。
堆肥生产过程中产生的臭气主要以下几种方法进行控制：
1、添加中和剂。在臭气产生时或预计产生前喷洒臭气物质的中和剂，此法不确定因素多，不易控制，并且容易改变堆肥材料的性质进而影响堆肥反应的正常进行。
2、生物法。主要是利用微生物的降解作用，把恶臭物质分解转化成二氧化碳、水、氮气、硫酸盐等无害无味物质，但这种方法需要严格控制水分、温度及微生物生长所需的养分条件以保持较高的微生物活性，否则将失去除臭的功能。
3、吸附法。是一种简单便捷的处理方法，大多吸附剂对恶臭气体均适用，尤其是对某些生物降解性能较差或化学反应较为惰性的恶臭物质来说是一种理想的处理方法，但这种方法的吸附剂用量较大、吸附剂的再生难度也较高，因此携带恶臭物质的吸附剂的处理也是一个较难解决的问题。
4、焚烧法。焚烧技术在污染处理行业已得到广泛应用，其优点是去除污染的效率极高，技术上比较成熟，但此法设备投资大、运行成本较高，并有产生二次污染的可能性。
由于上述方法的局限和不足，尚未有任何一种方法能够很有效解决有机废物堆肥过程中臭气污染周围环境的问题。
发明内容：
本发明的目的是根据排出堆肥尾气的主要成分，提供一种用于吸收在堆肥生产过程中所产生臭气的三联组合吸收液及其应用方法，具有良好的吸收功能，对排出的臭气进行吸收处理，有助于降低堆肥过程中对周围环境的危害，以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是：
由碱性吸收液、酸性吸收液和氧化剂吸收液组成，碱性吸收液为1-2mol/L的氢氧化钠(NaOH)溶液，酸性吸收液为1-2mol/L的硫酸溶液(H₂SO₄)，氧化剂吸收液为2-3mol/L的次氯酸钠(NaClO)溶液。
上述的三联组合吸收液的应用方法是：
将上述碱性吸收液、酸性吸收液和氧化剂吸收液分别置于三个细口吸收瓶中，盖上胶塞，再用连接管依次串连起来，前后两瓶分别留出进气管和出气管，分别用于接收堆肥生产过程中所产生含有臭气的堆肥尾气和排放处理后的排空气体，进气管上装有气体体积流量计，用于计量总进气体积。
将1单位体积的碱性吸收液置入到2单位体积的细口吸收瓶中，使用中每两天检测该液的pH值，检测方法为：打开胶塞，用吸管吸取碱性吸收液样品于小烧杯或三角瓶中，滴加以0.5g酚酞溶于100ml乙醇为比例配制的酚酞指示剂1-2滴，若该样品呈现为粉红色，表明吸收液为碱性，能正常使用；若加入酚酞指示剂后该样品仍然呈现无色，表明碱性吸收液的pH值趋于中性，对堆肥排出气体的酸性成分已失去吸收功能，则更换碱性吸收液。
将1单位体积的酸性吸收液置入到2单位体积的细口吸收瓶中，使用中每两天检测该液的pH值，检测方法为：打开胶塞，用吸管吸取酸性吸收液样品于小烧杯或三角瓶中，滴加以0.1g甲基橙溶于100ml水为比例配制的甲基橙指示剂1-2滴，若该样品呈现为红色，表明吸收液为强酸性，能正常使用；若加入甲基橙指示剂后该样品呈现为橙黄色，表明酸性吸收液的pH值趋于中性，对堆肥排出气体的碱性成分已失去吸收功能，则更换酸性吸收液。
将1单位体积的氧化剂吸收液置入到2单位体积的细口吸收瓶中，为保持本液具有较高的氧化性能和去除臭气的效果，每当1单位体积的氧化吸收液连续吸收500单位的堆肥尾气时，就更换氧化剂吸收液。
本发明的作用机理：
当堆肥尾气依次通过上述装有碱性吸收液、酸性吸收液和氧化剂吸收液的三个用连接管依次串连起来细口吸收瓶中时，首先，堆肥尾气中的脂肪酸、硫化氢等酸性成分被碱性吸收液吸收，化学反应为：H⁺+OH^-→H₂O；随后，尾气中的氨气、胺类物质等碱性成分在通过酸性吸收液时被吸收，化学反应为：OH^-+H⁺→H₂O；最后，堆肥尾气通过氧化剂吸收液，在酸、碱性吸收液很难被吸收的硫醇、萜类物质和其它挥发性有机化合物被强氧化性的无机氧化剂——次氯酸钠所氧化。
这样，堆肥尾气经过碱性吸收液、酸性吸收液和氧化剂吸收液吸收后，绝大部分的臭气成分被转移至吸收液中，净化了堆肥尾气，降低对周围环境的污染风险。
本发明中所应用的吸收材料均为无毒物质，整个处理过程中也不会带来新的污染。
吉林农业大学有机肥课题组开展研究的结果与分析：
1、堆肥材料
堆肥材料为鸡粪和玉米秸秆。
鸡粪取自长春市净月区十里铺村蛋鸡饲养场，玉米秸秆取自吉林农业大学实验站的试验田，粉碎为1-2cm左右的小段秸秆。堆肥材料基本性状见表1。
表1堆肥材料主要成分含量(g·kg-1)