一种生物可降解絮凝剂制造技术

本发明专利技术公开了一种生物可降解絮凝剂，包括以下组分：动物干酪素、淀粉、甲壳素及辅助剂。本发明专利技术所述生物可降解絮凝剂既能够有效捕捉污水中杂质，又可以将其中负电荷颗粒快速吸附，而且具有化学和物理双重吸附作用，并且在辅助剂的作用下能达到净水的功效，使得生物可降解絮凝剂用于工业和生活污水的处理中絮凝沉降快、用量少、去除率高、无毒副作用、可自然降解，同时使絮凝后的污泥减量化、稳定化、无害化、资源化处置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物水处理制剂及其应用领域，具体涉及一种应用于工业污水及生活污水处理的生物可降解絮凝剂。
技术介绍
据中国住建部统计，到2015年，全年城镇工业与生活污水处理厂湿污泥(含水率80％)产生量将达到3359万吨，即日产污泥9.2万吨。由于污水处理厂的污泥造成的二次污染问题日趋严重，已成为影响城市周围环境的一大公害，污泥处理处置需求迫切存在。污水处理行业长期以来“重水轻泥”，造成污水处理厂产生的污泥得不到妥善处理，外运污泥中的有机污染物及化学絮凝剂残留通过各种途径又回到水环境中，使污水处理事倍功半。现行技术最大的瓶颈在于污水处理厂处置的最终环节——泥水分离阶段，广泛采用聚丙烯酰胺这一化学絮凝剂作为污泥絮凝剂。污泥是由微细颗粒组成，其分子结构非常紧密，水份低于30％后就会自然硬化，加之聚丙烯酰胺絮凝剂较好的化学稳定性和其较强的包覆作用，不仅无法自然降解而且遇水后还会产生逆向絮凝作用，无疑是雪上加霜。这就使得污泥在后续堆放或处置过程中始终处于半厌氧状态，水分难以挥发，污泥的有机质无法转变为腐殖质，污泥臭味较大；板结土地；污染地下水，对环境造成了恶劣影响。针对此情况，急需研发一种基于生物处理法；絮凝能力强；可自然降解；无毒副作用；使污泥减量化、稳定化、无害化、资源化处置成为可能性的新型生物絮凝技术。
技术实现思路
为解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种生物可降解絮凝剂，来解决现有技术中絮凝剂不易降解，污染环境，絮凝后的污泥难在处理的问题。本专利技术的技术方案是：一种生物可降解絮凝剂，包括以下组分：动物干酪素、淀粉、甲壳素及辅助剂。进一步的，所述生物可降解絮凝剂各组分的质量百分数为：动物干酪素30％、淀粉45％、甲壳素15％及辅助剂10％。进一步的所述辅助剂为聚合硫酸铝铁、三氯化铁的混合物，其中聚合硫酸铝铁与三氯化铁占所述辅助剂的重量百分数为50％。所述生物可降解絮凝剂的制备方法为：按照所述质量百分数称取各组分，复配后均匀混掺即可。使用时，优选的将所述絮凝剂加入水配置为溶液，以便喷洒均匀，优选的所述溶液的浓度为5‰。其中，干酪素是一种天然的高分子蛋白质，是牛奶中氮骨架化合物的主要组成部分，一般以大分子胶粒形式与钙离子结合，相对分子质量在23600-56000之间，大分子的干酪素能够将污水中的杂质捕捉到它的复杂结构之中，从而达到去除废水中大多数污染物的效果；淀粉其中所带正电荷对污水中胶体颗粒进行电性中和，还能发挥其高分子长链的吸附架桥作用，有效的将污水中带负电荷的颗粒吸附在长链上，从而达到高效絮凝的作用；甲壳素含有大量的羟基和氨基，可与其他有机分子，如蛋白质、氨基酸、核酸、酚类化合物、醌类化合物、脂肪酸等形成氢键、共价键或配位键而牢固结合。甲壳素对有机物的吸附有化学吸附和物理吸附。化学吸附是单层吸附，有选择性。物理吸附是通过静电引力、疏水交互作用、范德华力等的吸附，甲壳素作为水处理剂时吸附性好、几乎无毒、螯合能力强、无二次污染；聚合硫酸铝铁与三氯化铁为净水剂，作为生物可降解絮凝剂的辅助剂，兼具了铝盐的净水效果和铁盐的安全无害。本专利技术所述生物可降解絮凝剂由于主要成分皆为畜牧业与农业的衍生品，所以在自然界可以自行降解，因此本专利技术的技术方案还包括生物可降解絮凝剂的可自然降解性能。所述絮凝剂在温度为30℃～32℃，相对湿度为85％rh时，按照GB/T 19276.1(水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定密闭呼吸计中需氧量的方法)进行60天生物自然降解率实验验证其生物自然降解率＞68％。本专利技术所述生物可降解絮凝剂用于处置食品、肉类加工；造纸；造酒；生物制药等众多工业企业的污水以及市政生活污水、工业园污水的效果极佳，因此本专利技术的技术方案还包括生物可降解絮凝剂用于工业污水处理以及生活污水处理的用途。本专利技术所述生物可降解絮凝剂由于主要原料来源于生物原料，所以对生物和人均无危害性，因此本方案包括生物可降解絮凝剂的安全性。该絮凝剂在小白鼠急性毒性实验中，实验对象一次吞食1g/kg(小鼠体重按20g计算，实际吞服絮凝剂量为0.02g)后，体态；饮食；运行等均无异常反应，所以在实践生产中可以安全应用。基于所述各组分的分子结构及作用原理，其任何配比均能达到絮凝及污水处理的结果，均应属于本申请保护的范围。本专利技术的有益效果为：本专利技术利用动物干酪素、淀粉以及甲壳素为主要原料的生物可降解絮凝剂，使用这些成分制造的生物可降解絮凝剂既能够有效捕捉污水中杂质，又可以将其中负电荷颗粒快速吸附，而且具有化学和物理双重吸附作用，并且在辅助剂的作用下能达到净水的功效，使得生物可降解絮凝剂用于工业和生活污水的处理中絮凝沉降快、用量少、去除率高、无毒副作用、可自然降解，同时使絮凝后的污泥减量化、稳定化、无害化、资源化处置。具体实施方式实施例1一种生物可降解絮凝剂，包括以下组分：动物干酪素、淀粉、甲壳素及辅助剂。进一步的，所述生物可降解絮凝剂个组分的质量百分数为：动物干酪素30％、淀粉45％、甲壳素15％及辅助剂10％。进一步的所述辅助剂为聚合硫酸铝铁、三氯化铁，其中聚合硫酸铝铁与三氯化铁占所述辅助剂的重量百分数为50％。所述生物可降解絮凝剂的制备方法为：按照所述质量百分数称取各组分，复配后均匀混掺即可。实施例2一种生物可降解絮凝剂，包括以下组分：动物干酪素1.5g、淀粉2.25g、甲壳素0.75g、聚合硫酸铝铁0.25g、三氯化铁0.25g。将所述各组分称量复配后均匀混掺，即得所述生物可降解絮凝剂。制备方法同实施例1，进一步的，称取生物可降解絮凝剂5g，溶于1000ml水中，调配成浓度为5‰的水溶液。实施例3一种生物可降解絮凝剂，包括以下组分：动物干酪素0.06g、淀粉0.09g、甲壳素0.03g、聚合硫酸铝铁0.01g、三氯化铁0.01g。将所述各组分称量复配后均匀混掺，即得所述生物可降解絮凝剂。验证试验应用实施例1所述生物可降解絮凝剂处理山东某造纸厂造纸污泥，其中污泥含水率为97.69％；干污泥有机物含量为62.00％，灰分含量为38.00％；pH值为7.2；干污泥纤维含量为38.12％，所有百分含量均为质量百分比。由此可知，污泥为中性，其含水率是相当大的，污泥灰分含量较小，有机物中主要是纤维素。观察其污泥压滤效果以及出污泥后水分的析出效果和生物可降解絮凝剂在自然放置下的降解情况。具体处理过程为：1.按照工作液浓度5‰的比例将生物可降解絮凝剂加入带式压滤机设。2.在压滤机配药罐中将生物可降解絮凝剂搅拌1小时以上使其充分接枝，在进入压滤机前使药剂与污水预絮凝6-8分钟。3.将药剂与污泥的混合溶液通过压滤机。4.压滤出污泥后检测含水率，并将污泥静止于实验场地观测污泥中水分的析出情况。5.将污泥自然放置于场地中60天，观测污泥污泥的孵化情况以及生物可降解絮凝剂的自然降解情况(即生物可降解絮凝剂是否存在残留，是否存在逆向絮凝情况)。实验结果见表1。表1 压滤污泥60天析出水分及生物可降解絮凝剂降解情况上表中，污泥水分降到45％后就无明显水分析出是因为污泥中有机物的细胞壁中含有大量水分，这部分水分利用市面上主流絮凝剂的作用都无法将其析出，并且由于市场主流絮凝剂(如聚丙烯酰胺)不能自然降解，对污泥有包覆作用即絮凝住了泥也絮凝住了水分，使污泥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物可降解絮凝剂，包括以下组分：动物干酪素、淀粉、甲壳素及辅助剂。

【技术特征摘要】
1.一种生物可降解絮凝剂，包括以下组分：动物干酪素、淀粉、甲壳素及辅助剂。2.如权利要求1所述的一种生物可降解絮凝剂，其特征在于，各组分的质量百分数为：动物干酪素30％、淀粉45％、甲壳素15％及辅助剂10％。3.如权利要求1或2所述的一种生物可降解絮凝剂其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨奇，杨凤霞，
申请(专利权)人：杨奇，
类型：发明
国别省市：山东;37