用于垃圾异味控制的沸石复合材料制造技术

用于环境异味控制的复合材料可用于控制来自废物的异味，例如作为垃圾填埋场的替代性日用覆盖材料，并可用于堆肥用途。该复合材料包括纤维网和含金属的沸石以促进异味气体的吸收。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文涉及环境异味控制技术。特别地，本文涉及用于垃圾异味控制领域(例如垃 圾填埋场和堆肥)的沸石复合产品。
技术介绍
卫生填埋场是硫化氢、温室气体和100多种非甲烷有机化合物(NMOCs，其中超过 30种被定为危险的空气污染物)的来源。垃圾填埋场排放的异味化合物的主要类型是硫基 HW (Paraskaki^A,WasteManagement and Research 23 199-208 (2005) ；Dincer ^A, J. Chromatog. A1122 :222_229 (2006))。例如，硫化氢是构成固体垃圾场排放物的主要组分 的有毒气态化合物。一旦垃圾填埋场达到最大等级，就使用垃圾填埋场封场材料控制这类 气体的排放。但是，在达到封场级之前，垃圾填埋场需要施加日用覆盖材料。垃圾填埋场的传统日用覆盖材料由施加到表面上的土壤构成；但是，这是耗费 有价值的垃圾填埋场空间的劳动密集型工艺。通常要求城市固体废物填埋场(MSWLF)的 所有人和经营人在每天运营结束时用30厘米土制材料覆盖弃置的固体废物。可能必须 更频繁施加土制材料以控制火灾、垃圾吹散、异味、昆虫、带菌媒介和啮齿动物(Haughy， Waste ManagementResearch 19:89—95(2001) ；ASTM Standard Designation D6523, StandardGuide for Evaluation and Selection of Alternative Daily Covers (ADCs) forSanitary Landf ills (2005) ；Ohio EPA Guidance Document#0654, OACRule 3725-27-19 (2004年11月2号))。还要求废物在卸载后未覆盖或暴露的时间不超过24小 时。日用覆盖材料的其它选择或替代物已经获得批准。替代性日用覆盖材料或ADC’s 的主要价值是它们通过减少垃圾填埋场所需的土壤覆盖物来节约空间的能力。ADCs分成两 大类防水布和喷施材料。各种喷施ADCs包括泡沫、覆盖物和在施用后硬化的淤浆。这些 替代物各自在每1/2英亩工作面释放数百立方码空间的同时提供了充足的覆盖。ADCs通过 延长垃圾填埋场的寿命来实现主要成本节省；但是，这会被ADC的材料成本和施用成本抵 消。防水布或防水毯ADCs可以是可再用或不可再用的。可再用的类型通常由聚丙烯 或聚乙烯构成，并展开和施加重物以供夜间使用，然后在每天早晨收回。可再用的防水毯 ADCs被设计成抗刺穿和抗撕裂的。不可再用的ADCs通常由薄的聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯 构成。一些不可再用的ADCs可热降解，并维持大约4至6周。另一些不可再用的ADCs更 耐降解，并被穿孔以致该防水毯ADC不再充当不透膜。拉伸强度也是ADC设计中的考虑因 素，但是对此要求变化很大，并取决于施用方法和MSWLF的特征。机械展开和收回的可再用ADCs通常被设计成坚韧耐用。但是，对展开和留在原地的不可再用的ADC而言，拉伸强度较 不重要。有两类喷施ADCs、泡沫和浆料。通常将树脂或肥皂与水混合以制造泡沫。然后采 用专用喷施设备将泡沫施用到垃圾填埋场表面上。这在废物上形成不硬化的薄层。无“阴 影”的喷施可能要求从各种方向额外施用，以确保薄的均勻层。不需要除去泡沫；在它们上 方堆置废物层时，它们减至几乎无关紧要。通常通过将固体材料与水混合并将该混合物喷 在垃圾填埋场工作面上来制造浆料基ADCs。浆料的施用通常需要专用液体撒播设备。喷施 的ADCs具有通过代替6英寸或更厚的土壤作为异味控制措施来限制垃圾填埋场容积损失 的优点。节约空间延长了垃圾填埋场的寿命，由此使垃圾填埋场更成本有效。但是，喷施的 ADCs通常需要租赁或购买专用设备和维护这种设备的额外成本以施用该ADC。除垃圾填埋场外，在由个体业主和较大规模有机废物制造商(例如零售超级市场 连锁业)进行堆肥的情况中，也需要解决废物和异味控制问题。考虑到我们社会的日益增 长的环境意识，需要有效减少来自垃圾填埋场、堆肥设施和其它废物的异味的替代性日用 覆盖材料。专利技术概要本文描述了用在环境异味控制用途(例如垃圾填埋场的替代性日用覆盖材料、堆 肥堆的覆盖材料或堆肥袋)中的沸石复合产品的配制和施用。该沸石复合产品减少了例如 由废物和可堆肥材料的分解过程产生的有异味和/或有毒的气体排放物。某些实施方案提 供离子交换的沸石纸产品，其提供用于垃圾异味控制用途的成本有效的可生物降解的替代PΡΠ ο本专利技术一个方面提供了垃圾异味控制复合材料，其包括纤维网和一种或多种沸 石，所述沸石含有大约0. 2重量％至大约4重量％ Zn和大约0. 4重量％至大约4重量％ 的一种或多种选自K、Li、Mg、Ba和Fe的金属。在至少一些实施方案中，该异味控制复合材 料具有大约30克/平方米至大约250克/平方米的单位面积重量和大约10Nm/g至大约 200Nm/g的拉伸强度。本专利技术另一方面提供了包括纤维网的异味控制复合材料。一种或多种沸石被合并 在纤维网内，含有大约0. 2重量％至大约4重量％ Zn和大约0. 4重量％至大约4重量％的 一种或多种选自K、Li、Mg、Ba和Fe的金属，并具有小于大约50微米的中值粒度且95%的 粒子小于大约100微米。此外，一种或多种沸石被涂布在纤维网表面上，含有大约0.2重 量％至大约4重量％锌和大约0. 4重量％至大约4重量％的一种或多种选自K、Li、Mg、Ba 和Fe的金属离子，并具有小于大约25微米的中值粒度且95%的粒子小于大约50微米。在上述方面的一些实施方案中，所述异味控制复合材料具有大约40克/平方米至 大约150克/平方米的单位面积重量。在一些实施方案中，所述异味控制复合材料进一步 包括附加的天然或合成沸石。在一些实施方案中，所述纤维网包含植物基纤维素纤维，例如 木浆。在某些实施方案中，至少一种沸石含有大约1重量％至大约3重量％ Zn。在某些实 施方案中，至少一种沸石含有大约0. 4重量％至大约4重量％的一种或多种选自K、Li、Mg 和Ba的金属。在一些实施方案中，所述复合材料被成形为垃圾填埋场的替代性日用覆盖材 料，例如被成形为宽度至少大约36英寸且直径至少大约24英寸的卷。在一些实施方案中，该复合材料被成形为堆肥袋。 本专利技术还提供了通过用包含根据上述方面的异味控制复合材料的替代性日用覆 盖材料覆盖至少一部分垃圾填埋场来控制来自垃圾填埋场的异味的方法。在一些实施方案 中，例如通过在展开的覆盖材料上放置源自废物的压载物、砂、锅炉灰或碎有机物，或在展 开时在覆盖材料表面上放置重物，将所述覆盖材料压载。本专利技术再一方面提供了制造异味控制复合材料的方法。该方法包括使至少一种沸 石与一种或多种金属离子的溶液接触，所述一种或多种金属离子由此扩散到沸石中以形成 至少一种离子交换沸石。制备中值粒度小于大约50微米且95%的粒子小于大约100微米 的至少一种离子交换沸石的粒子。通过使纤维与液体接触而形成纤维浆，将沸石粒子合并 到纤维浆中。由该浆形成纤维网。制备中值粒度小于大约25微米且95%的粒子小于大约 50微米的至少一种离子交换沸石的粒子，并施用到所本文档来自技高网...

【技术保护点】
垃圾异味控制复合材料，其包含：（ａ）纤维网；和（ｂ）一种或多种沸石，所述沸石含有大约０．２重量％至大约４重量％Ｚｎ，和大约０．４重量％至大约４重量％的一种或多种选自Ｋ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｂａ和Ｆｅ的金属，其中所述异味控制复合材料具有大约３０克／平方米至大约２５０克／平方米的单位面积重量和大约１０Ｎｍ／ｇ至大约２００Ｎｍ／ｇ的拉伸强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：KD毕晓普，SG麦凯，MA比洛多，DM鲁思文，
申请(专利权)人：缅因大学理事会，
类型：发明
国别省市：US[美国]