[发明专利]一种利用羊粪制作助凝剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种助凝剂的制备方法，特别地涉及一种利用羊粪为主要原材料的助凝剂的制备方法。

背景技术

在水处理方法中，絮凝法是重要的方法之一。目前所使用的絮凝剂和助凝剂主要为无机化合物和人工合成有机物。无机絮凝剂用量大，易产生二次污染，特别是铝盐的大量应用，对环境的影响日益突出，尤其是对饮用水的处理，大量使用铝盐，会导致老年痴呆症发病率上升。由于大多数人工合成高分子有机化合物作为絮凝剂或助凝剂的使用，残留在水中的单体具有毒性，危害人体健康，如目前普遍应用的聚丙烯酰胺。当前新兴的生物絮凝剂研究已经引起人们的关注，它具有效果稳定、可生物降解、无二次污染、安全无害等优异的特性。目前由于生物絮凝剂仍处于研究阶段，生产规模小，成本大，未能得到广泛应用。

使用天然材料制备助凝剂是减少无机絮凝剂使用量的另一方式，天然材料制成的助凝剂同样具有效果稳定、可生物降解、无二次污染、安全无害等优异的特性，通过增加无机絮凝剂的絮凝能力，而达到减少无机絮凝剂的使用。

发明内容

本发明提供了一种利用羊粪制作助凝剂的方法，该方法利用羊粪为主要原材料，通过对羊粪进行一系列的加工得到能用于污水治理的助凝剂，该方法具有取材绿色环保、能够废物利用的特点。该方法包括以下步骤：

（1）羊粪的发酵：将收集的新鲜羊粪堆放于密封存储器中，保持密封缺氧状态48～52小时，将存储器内温度保持在30～35摄氏度之间，之后从存储器中取出羊粪，将其晒干并弄碎成粉末；

（2）羊粪的改性：先将步骤（1）中处理好的羊粪放入pH13的三乙胺溶液中浸泡60～70分钟，随后将浸泡过的羊粪放置于55～60摄氏度的改性液中，改性反应时间为30～60分钟，改性液为0.5%～1％的丙烯酸溶液和0.5％～1％丙烯酰酯溶液中的一种；

（3）固体残渣去除：将上述液体先用100～120μm筛绢筛分，去除大颗粒杂物；然后使用30～40μm滤膜过滤；

（4）pH值的调整：使用醋酸钠将步骤（3）中获得的液体的pH调节至6～7；

（5）封存、保管：添加50ppm甲醛，然后封存于塑料容器中，置于阴凉处保存备用。

上述原料的投料质量比为：羊粪：三乙胺溶液：改性液＝1：（2～4）：（0.1～0.3）。

本发明的原理如下：羊粪中含有有机质和纤维素，通过发酵，羊粪中的微生物会利用有机质进行繁殖，这样就达到了既降低有机质含量又产生大量细胞多糖的目的。这些细胞分泌物与羊粪中含有的纤维素一起成为被改性的主要物质。改性时首先在三乙胺溶液中浸泡使纤维素结晶度下降，无定形区面积增加，随后使其与改性液反应，生成纤维素表面的羟基接枝聚合。

这样本发明所述的助凝剂就能在与铝盐絮凝剂配合使用，增加捕捉细微悬浮颗粒的能力。形成的絮凝物矾花大，沉降迅速，降低铝盐的使用量。该产品具有用量少，适应PH范围广，使用方便，安全无害等特点。通过反复试验证明，通过添加这种生物助凝剂能够使铝盐的使用量降低75％之多。而能达到或超过单独使用大量铝盐絮凝剂的絮凝效果。

具体实施方式

下面结合实例对本发明所述的利用羊粪制作助凝剂的方法进行说明。

下文中将提及的本方法制作出的助凝剂对铝盐絮凝剂的效果的实验是这样实施的：

首先，通过实验室烧杯试验确定原水絮凝单独使用铝盐的使用量，自来水原水絮凝单独使用铝盐的使用量一般为20～60PPM；一般污水絮凝单独使用铝盐的使用量一般为80～140PPM。

然后，通过实验室烧杯试验确定生物助凝剂用量，按照铝盐使用量分别减1/4,1/2，3/4地添加铝盐，然后添加0.05～1.00PPM的不同浓度梯度的助凝剂进行絮凝实验，确定为了达到单独铝盐使用量的效果，助凝剂所需要的用量。

实施例1

按照下面的方法制作助凝剂：

（1）羊粪的发酵：将收集的新鲜羊粪堆放于密封存储器中，保持密封缺氧状态48小时，将存储器内温度保持在30～35摄氏度之间，之后从存储器中取出羊粪，将其晒干并弄碎成粉末；

（2）羊粪的改性：先将步骤（1）中处理好的羊粪放入pH13的三乙胺溶液中浸泡60分钟，随后将浸泡过的羊粪放置于55摄氏度的改性液中，改性反应时间为50分钟，改性液为1％的丙烯酸溶液；

（3）固体残渣去除：将上述液体先用100μm筛绢筛分，去除大颗粒杂物；然后使用30μm滤膜过滤；

（4）pH值的调整：使用醋酸钠将步骤（3）中获得的液体的pH调节至6～7；