一种餐厨垃圾用于制备防火砖的方法

本发明属于固体废物处理与资源化领域，具体涉及一种餐厨垃圾用于制备防火砖的方法。

背景技术：

1、生活垃圾分类对于环境保护和资源回收具有重要意义。在我国，易腐有机垃圾在生活垃圾中占据了相当大的比例。这类垃圾如果不进行适当的分类和处理，不仅会对环境造成污染，还会浪费大量的可回收资源。因此，通过科学合理的分类方法，将湿垃圾和其他类型的垃圾分开，为后续的资源回收和无害化处理打下基础。易腐有机垃圾很容易腐败、生物降解和化学分解，而且含有淀粉、纤维素、蛋白质等成分，这些成分具有发生自由基聚合反应的特性。因此，易腐有机垃圾其实是一种高活性的生化材料。专利cn115093507a将易腐有机垃圾浆化和预处理后，通过与阻燃剂、丙烯酸、n,n-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾反应，制备出复合凝胶防火材料高分子材料，用于消防安全、农业、环境等领域，实现其快速定向转化为高附加值产品。上述发明中未能明确指出所用浆液为上清液还是沉底液，上清液和沉底物的化学成分和浓度可能会有很大的差异。上清液可能主要包含较轻的有机物和水分，而沉底物则可能含有更多的重质有机物、无机物和未分解的固体颗粒。明确选取沉底物相比选取上清液在制作阻燃材料时可能更有效果。这主要得益于沉底物中独特的成分组成、较高的热稳定性、物理屏障作用以及资源利用价值：氯磷系阻燃剂在使用过程中可能会产生有毒气体和腐蚀性物质，对环境造成一定的污染；丙烯酸、过硫酸钾和n,n-亚甲基双丙烯酰胺在反应过程中会形成交联网络结构，构成凝胶的骨架。这种结构具有较高的稳定性，使得凝胶在形成后不易被破坏。因此，在干燥过程中，凝胶材料不易失去水分，从而难以研磨成粉。本发明在此基础上优化了餐厨垃圾的预处理和水浴提取方法，以更有效地提取有用成分，为防火材料的制备提供更稳定的基础。选用了氮系阻燃剂，并在惰性气体保护下进行反应，以提高产物的纯度和防火性能。除了制备凝胶防火材料，本发明还将成品烘干研磨成粉，用于制备防火砖，从而拓展了防火材料的应用范围。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种餐厨垃圾用于制备防火砖的方法。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种餐厨垃圾用于制备防火砖的方法，包括如下步骤：

4、(1)将餐厨垃圾进行预处理，然后将处理后的餐厨垃圾与水混合，然后破碎后在水浴锅中水浴加热2.5h，静置5～8h后提取底部浆液；

5、(2)将底部浆液加入搅拌，5min后加入氮系阻燃剂加热搅拌，再5min后在惰性气体保护条件下加入甲基丙烯酸、过硫酸胺和丙烯酰胺搅拌反应1～1.2h；

6、(3)然后加入硅烷偶联剂与链转移剂，搅拌至浆液出现凝固状态后停止；

7、(4)将凝固状态下的成品置于烘箱烘干后研磨成粉，添加到免烧砖原料中进行防火砖制备。

8、所述餐厨垃圾预处理为将餐厨垃圾去除其中的碎骨和塑料。

9、作为本发明的优选实施方案，所述水浴加热的温度为75±5℃，经过加热处理，尽可能的将餐厨垃圾中的淀粉、纤维素和蛋白质提取并依附在破碎后的浆液中，并随着后续静置过程积累在底部浆液中。

10、作为本发明的优选实施方案，所述氮系阻燃剂与底部浆液的质量比为1：15～1：20。

11、作为本发明的优选实施方案，所述氮系阻燃剂为三聚氰胺和/或三聚氰胺磷盐酸。

12、作为本发明的优选实施方案，所述甲基丙烯酸、过硫酸胺、丙烯酰胺、硅烷偶联剂、链转移剂与底部浆液质量比为20～24：5～8：0.8～1.5：30～60：0～5：500。

13、作为本发明的优选实施方案，所述步骤(2)中，加热搅拌的温度为75±5℃，搅拌速率为500～800转/分。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明针对易腐有机固体废弃物的资源化利用，将易腐有机垃圾浆化和预处理后进行实验操作并干燥研磨成粉后混合免烧砖原料，并且将氮系阻燃剂、硅烷偶联剂和链转移剂结合，协同实现防火砖阻燃性能的提升。本发明不仅有效解决了传统生物处理中营养元素大量流失的难题，还显著减少了处理过程中可能产生的二次污染，从而在实现资源高效利用的同时，更好地保护了环境。

技术特征：

1.一种餐厨垃圾用于制备防火砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述餐厨垃圾用于制备防火砖的方法，其特征在于，所述水浴加热的温度为75±5℃。

3.如权利要求1所述餐厨垃圾用于制备防火砖的方法，其特征在于，所述氮系阻燃剂与底部浆液的质量比为(1:15)～(1:20)。

4.如权利要求1所述餐厨垃圾用于制备防火砖的方法，其特征在于，所述氮系阻燃剂为三聚氰胺和/或三聚氰胺磷盐酸。

5.如权利要求1所述餐厨垃圾用于制备防火砖的方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸、过硫酸胺、丙烯酰胺、硅烷偶联剂、链转移剂与底部浆液质量比为20～24：5～8：0.8～1.5：30～60：0～5：500。

6.如权利要求1所述餐厨垃圾用于制备防火砖的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加热搅拌的温度为75±5℃，搅拌速率为500～800转/分。

技术总结本发明公开了一种餐厨垃圾用于制备防火砖的方法，属于固体废物处理与资源化领域。本发明所述餐厨垃圾用于制备防火砖的方法包括如下步骤：将餐厨垃圾预处理，然后与水混合破碎后水浴提取底部浆液；将底部浆液中加入氮系阻燃剂加热搅拌，然后在惰性气体保护条件下加入甲基丙烯酸、过硫酸胺和丙烯酰胺搅拌反应后，加入硅烷偶联剂与链转移剂，搅拌至浆液出现凝固状态后停止；将凝固状态下的成品烘干研磨成粉，添加到免烧砖原料中进行防火砖制备。技术研发人员：刘泽伟,梅昌楠,杨锐豪,谢明,李彬,张晋受保护的技术使用者：昆明理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13