本發(fā)明涉及一種環(huán)境友好型融雪劑的制備方法，屬于有機(jī)固廢的處理與利用、環(huán)保凈化處理。

背景技術(shù)：

1、在冬季，道路表面的積雪和暗冰會(huì)覆蓋道路紋理，導(dǎo)致道路的抗滑性能降低，從而顯著增加車輛的制動(dòng)距離，容易引發(fā)交通事故。在這種不良的道路運(yùn)營(yíng)條件下，駕駛員通常會(huì)降低車速以確保行車安全，但這會(huì)影響道路的通行效率。因此，必須及時(shí)采取適當(dāng)?shù)某┐胧?，迅速清除道路表面的積雪和暗冰，以恢復(fù)交通并確保行車安全。常用的融雪劑主要包括氯鹽類和非氯鹽類有機(jī)融雪劑。氯鹽類融雪劑的主要產(chǎn)品包括nacl和cacl2等。這類融雪劑的價(jià)格較低，除冰雪效果好。然而，氯離子的高滲透性會(huì)加速道路結(jié)構(gòu)物中鋼筋的銹蝕，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。

2、目前，現(xiàn)有技術(shù)中，如專利cn115820752?a使用餐廚廢水和鈣鎂離子制備融雪劑，但在相關(guān)的文獻(xiàn)《融雪劑對(duì)城市園林植物傷害機(jī)理的研究》指出了融化后的雪水中鈣鎂離子對(duì)植物的危害。因此，需要提出一種不添加鈣鎂離子的融雪劑制備方法，避免鈣鎂離子的使用危害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明先利用餐廚垃圾在外置浸沒式膜生物反應(yīng)器中厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸，微濾膜的加入可以實(shí)現(xiàn)固液分離。收集得到的發(fā)酵液，進(jìn)行冷凍濃縮，采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)結(jié)晶得到環(huán)境友好型融雪劑。

2、本發(fā)明提供一種環(huán)境友好型融雪劑的制備方法，包括如下步驟：先將餐廚垃圾打碎后與進(jìn)行熱處理后的厭氧顆粒污泥混合，并控制厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸體系在堿性ph下進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸，通過微濾膜進(jìn)行固液分離；收集厭氧發(fā)酵液進(jìn)行冷凍濃縮，得到環(huán)境友好型融雪劑。

3、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述厭氧顆粒污泥需進(jìn)行105～120℃，20～30min的熱處理。

4、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸體系中，厭氧顆粒污泥與餐廚垃圾的體積比為1:1.5～2.5。

5、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸體系是在cstr反應(yīng)器中進(jìn)行，配備外置膜組件，組成外置浸沒式膜生物反應(yīng)器。

6、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述外置膜組件配備一塊80～100nm陶瓷平板微濾膜。

7、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述外置浸沒式膜生物反應(yīng)器配備ph控制系統(tǒng)。

8、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸體系ph控制在8.5～10，采用koh和naoh作為堿液進(jìn)行控制。

9、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸體系中，有機(jī)負(fù)荷為2～4kg?cod/m3/d。

10、優(yōu)選的，所述厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸體系中，有機(jī)負(fù)荷為4kg?cod/m3/d。

11、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸體系的反應(yīng)溫度為35～40℃。

12、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述厭氧發(fā)酵需要機(jī)械攪拌，速率是80～100r/min。

13、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述冷凍濃縮以在-20～-10℃下冷凍1～3小時(shí)，在20～30℃下解凍1～4小時(shí)為一周期。

14、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述冷凍濃縮周期為2～10次。

15、優(yōu)選的，所述冷凍濃縮周期為3～6次。

16、本發(fā)明提供利用上述方法制得的一種環(huán)境友好型融雪劑。

17、本發(fā)明所制備的環(huán)境友好型融雪劑在除雪領(lǐng)域的應(yīng)用。

18、[有益效果]

19、本發(fā)明以餐廚垃圾為底物，采用cstr配有平板微濾膜組成的外置浸沒式膜生物反應(yīng)器在堿性條件下進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸，最佳有機(jī)負(fù)荷條件為4kg?cod/m3/d，最大累積產(chǎn)酸量為38.13g/l。收集厭氧發(fā)酵液，以在-20℃下冷凍2小時(shí)，在20℃下解凍2小時(shí)為一周期。冷凍濃縮進(jìn)行6周期濃縮效果最佳，濃縮效果可達(dá)到108.98g/l，濃縮了2.85倍。

20、本發(fā)明對(duì)厭氧產(chǎn)甲烷顆粒污泥進(jìn)行105～120℃，20～30min的熱處理，能夠使厭氧顆粒污泥在厭氧發(fā)酵過程中不產(chǎn)生甲烷。采用cstr反應(yīng)器配備外置式陶瓷平板微濾膜組件，實(shí)現(xiàn)固液分離，保留反應(yīng)器中的優(yōu)勢(shì)微生物產(chǎn)酸菌群，采用堿性條件能夠提高總酸含量。為了能高效連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)酸，需要對(duì)有機(jī)負(fù)荷進(jìn)行分析。固液分離所得液體可濃縮、結(jié)晶加工成環(huán)境友好型融雪劑。

21、本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，易于操作，確定了餐廚垃圾在外置浸沒式膜生物反應(yīng)器中厭氧發(fā)酵的最佳有機(jī)負(fù)荷以及濃縮厭氧發(fā)酵液的最佳方式，將餐廚垃圾轉(zhuǎn)化成高附加值產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了餐廚垃圾的再利用。本發(fā)明具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種環(huán)境友好型融雪劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：先將餐廚垃圾打碎后與進(jìn)行熱處理后的厭氧顆粒污泥混合，并控制厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸體系在堿性ph下進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸，通過微濾膜進(jìn)行固液分離；收集厭氧發(fā)酵液進(jìn)行冷凍濃縮，得到環(huán)境友好型融雪劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述厭氧顆粒污泥需進(jìn)行105～120℃，20～30min的熱處理；所述厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸體系中，厭氧顆粒污泥與餐廚垃圾的體積比為1:1.5～2.5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸體系ph控制在8.5～10，采用koh和naoh作為堿液進(jìn)行控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸體系中，有機(jī)負(fù)荷為2～4kg?cod/m3/d。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸體系中，有機(jī)負(fù)荷為4kgcod/m3/d。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸體系的反應(yīng)溫度為35～40℃；所述厭氧發(fā)酵需要機(jī)械攪拌，速率是80～100r/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述冷凍濃縮以在-20～-10℃下冷凍1～3小時(shí)，在20～30℃下解凍1～4小時(shí)為一周期；所述冷凍濃縮周期為2～10次。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述方法，其特征在于，所述冷凍濃縮周期為3～6次。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的方法制得的環(huán)境友好型融雪劑。

10.權(quán)利要求9中所述的環(huán)境友好型融雪劑在除雪領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種環(huán)境友好型融雪劑的制備方法，屬于有機(jī)固廢的處理與利用、環(huán)保凈化處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸，將發(fā)酵液濃縮后，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到環(huán)境友好型融雪劑。不僅有效地處置了餐廚垃圾，而且實(shí)現(xiàn)了有機(jī)固廢的無害化和資源化，將餐廚垃圾厭氧產(chǎn)生的酸轉(zhuǎn)化為高價(jià)值產(chǎn)品。

技術(shù)研發(fā)人員：趙明星,朱斌,馮愛華,呂雷,王煜昊,張周,邱浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/31