[发明专利]一种餐厨垃圾厌氧发酵沼液制备飞灰重金属有机螯合剂的方法

说明书

本发明涉及一种餐厨垃圾厌氧发酵沼液制备飞灰重金属有机螯合剂的方法，包括以下步骤：(1)取餐厨垃圾厌氧发酵沼液和有机溶剂置于反应容器内，调节pH至碱性，再加入二硫化碳溶液，充分搅拌，得到反应前驱体溶液；(2)对反应前驱体溶液水浴加热搅拌，所得反应产物离心、干燥后，即得到目的产物飞灰重金属有机螯合剂。与现有技术相比，本发明创新了餐厨垃圾厌氧发酵沼液的资源转化利用方法，高值化利用其中的碳、氮源，具有较高的经济与社会环境效益。

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及一种餐厨垃圾厌氧发酵沼液制备飞灰重金属有机螯合剂的方法。

背景技术

随着我国工业化水平的进一步提升，社会经济的快速发展，人民生活水平显著提高，城市各类垃圾产量日益增大，城市垃圾已经成了影响居民日常生活、社会正常发展的一大关键问题。焚烧是实现垃圾快速减量化的重要方法，但其过程会产生大量的飞灰，飞灰中又富集有危害性较大的重金属，因此飞灰中重金属的高效稳定化便成了一亟待解决的问题。

目前常用的飞灰处理技术为药剂稳定化。药剂稳定化是指飞灰中重金属等有毒有害物质与特定化学药剂进行物理化学反应后，转化为低迁移性、低溶解性及低毒性的无机矿物或高分子螯合物这一过程，以达到降低重金属浸出率、阻止其被植物摄取、向深层土壤甚至地下水迁移的效果。而其中对于重金属处理效果最好、应用较为广泛的有机螯合剂为二硫代氨基盐类物质。

厌氧发酵可在一定温度、pH、水分以及厌氧条件下将餐厨垃圾中的大分子有机物质，通过微生物的分解代谢，最终形成了可加以利用的甲烷、二氧化碳等可燃性气体。发酵过程中产生的餐厨垃圾厌氧发酵液虽然具有丰富的碳氮源物质，但也存在着油脂、无机盐类含量比较高等问题。发酵液的高值化利用也是目前亟待解决的一大技术难题。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种餐厨垃圾厌氧发酵沼液制备飞灰重金属有机螯合剂的方法，以实现对餐厨垃圾厌氧发酵沼液的创新性的资源转化利用，高值化利用了其中碳氮等营养成分，具有较高的经济与社会环境效益。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种餐厨垃圾厌氧发酵沼液制备飞灰重金属有机螯合剂的方法，包括以下步骤：

(1)取餐厨垃圾厌氧发酵沼液和有机溶剂置于反应容器内，调节pH至碱性，再加入二硫化碳溶液，充分搅拌，得到反应前驱体溶液；

(2)对反应前驱体溶液水浴加热搅拌，所得反应产物离心、干燥后，即得到目的产物飞灰重金属有机螯合剂。

进一步的，步骤(1)和步骤(2)的整个反应过程处于全密闭状态。

进一步的，餐厨垃圾厌氧发酵沼液和有机溶剂的体积比为2～3.5:1。

进一步的，二硫化碳溶液和餐厨垃圾厌氧发酵沼液的体积比为0.6～1.7:4，其中，二硫化碳溶液的质量分数为99.0％。

进一步的，所述的有机溶剂为乙醇、丙三醇、乙酸乙酯或聚山梨酯-80中的任一种。

进一步的，调节pH所用试剂为固态碱，所用固态碱为氢氧化钠。氢氧化钠优选为分析纯，其质量分数为97.0％。更优选的，餐厨垃圾厌氧发酵沼液和固体碱的质量比为4～6.5:1，最终pH控制在9.0～10.0。

进一步的，步骤(1)中，充分搅拌的温度为10℃，搅拌时间为5min。

进一步的，步骤(2)中，水热搅拌的温度为35℃，时间为1h。

进一步的，二硫化碳溶液逐滴加入的方式添加，并在20min内以每5min一次的频率分批次加入，且每批次在45s内滴加完成。