[发明专利]一种能去除生活污泥干化尾气中臭味的催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能去除城市生活污泥干化过程中排放的臭味的催化剂的制备方法。

背景技术

随着我国工业经济高速发展，城市污水处理容量快速增长，产生了大量的污水处理厂污泥。这些污泥含有大量的难降解的有机物、病菌以及少量的重金属（铜、镍、锌、镉、铬、铅、砷、汞等）和复杂的无机物成份，采用填埋、堆肥等处置方式不仅占用土地资源和对人类的健康造成严重的危害、还会造成恶臭、温室气体排放和土壤重金属污染等二次污染。而干化焚烧的方式处理生活污泥以达到无害化、减量化、资源化，已成为国际上主要的污泥处理技术。根据我国2009-02-18颁布的《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》，采用干化焚烧方式，提高污泥的热能利用效率，无害化、减量化和资源化将成为我国污泥处理与处置的主要方向。然而，城市生活污泥中含有一部分易腐化分解的有机质，在适宜的条件下，会分解释放出强烈难闻的气味和有毒有害的气体。因此，污泥干化处理过程会产生浓度较高的恶臭气体，例如硫化氢、硫醇及甲硫醇，尤其是硫醇及甲硫醇粘附性很强，吸附在织物等衣物上产生难言的恶臭，它们是污泥脱臭的主要控制指标。现有的干化城市生活污泥的方法中，无论是采用间接干化或直接干化的方法，都不可避免地产生大量的上述恶臭气体，直接以及因设备泄漏造成作业产区的环境恶化。若将含有大量恶臭气体的干化尾气入窑焚烧，须将水汽分离，这将造成污泥的处置成本和装置投入的显著增加，并且大量的分离后的尾气入窑会造成焚烧窑的工况严重波动，造成处理成本的增加；若将含有大量恶臭气体的干化尾气引入到水泥窑等排放系统，需增加吸收溶剂和吸收塔，并且吸收下来的硫化氢、硫醇及甲硫醇面临二次污染与处理的难题。这也是目前水泥生产产家不愿积极参与利用水泥窑炉干化掺烧污水处理厂污泥的困境之一。目前，催化去除生活污泥干化处理过程中产生的恶臭气体的催化剂相关专利技术较少，因此，有必要创新发展使用一种催化剂催化氧化处理生活污泥干化处理过程中产生的恶臭气体，使硫醇等恶臭气体分解为S，达到除臭的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种能去除生活污泥干化尾气中臭味的催化剂的制备方法，该催化剂可应用于分解生活污泥干化尾气中臭味，达到除臭目的，具有优良的除臭催化性能。

具体步骤为： 

（1）按氧化铈、氧化锆和二氧化钛的质量百分比分别为35-45%、20-30%和25-45%计算六水硝酸铈、五水硝酸锆和四氯化钛的用量；

（2）搅拌下按体积比1：6将化学纯四氯化钛液溶入纯水中（其中水温不高于10℃），并以质量浓度25%的化学纯浓氨水调节溶液pH至大于9，所得胶状沉淀物经过滤洗涤去除氯离子后即为钛酸胶体。

（3）搅拌下按体积比1：8～1：10将化学纯四氯化钛液溶入纯水中（其中水温不高于10℃），随后按步骤（1）的计量比加入化学纯六水硝酸铈（Ce(NO₃)₃·6H₂O）和化学纯五水硝酸锆（Zr(NO₃)₄·5H₂O）；并以质量浓度25%的浓氨水调节溶液pH至大于9，所得胶状沉淀物经过滤洗涤去除氯离子后即为铈锆钛复合氧化物前驱体。

（4）氧化锰和氧化铁的负载量按步骤（3）所得铈锆钛复合氧化物前驱体中复合氧化物总量为基数计算，氧化锰和氧化铁的质量百分比负载量分别为复合氧化物量的3-5%和8-15%，以此计算化学纯的硝酸铁（Fe(NO₃)₃·9H₂O）和质量浓度50%的硝酸锰（Mn(NO₃)₂）溶液用量；将硝酸锰和硝酸铁溶入质量浓度为6-15%化学纯酒石酸（或柠檬酸）的纯水溶液中，酒石酸（或柠檬酸）纯水溶液用量以能溶解硝酸铁即可；溶解后的混合溶液与步骤（3）所得铈锆钛复合氧化物前驱体在高速搅拌下混合均匀；混合物随后在空气气氛80～120℃下干燥，并于空气气氛600-700℃下焙烧6-8小时，得到高分散的Mn₂O₃-Fe₂O₃/CeO₂-ZrO₂-TiO₂催化剂。