[发明专利]一种干馏含油污泥制备生物炭的方法

说明书

本发明公开了一种干馏含油污泥制备生物炭的方法，属于生物炭的技术领域。本发明利用含油污泥与生物质材料为原料，经过干化处理、活化处理、干馏、盐酸浸泡、改性等步骤来制备生物炭，制备出的生物炭制备出的生物炭比表面积大，孔隙度良好，对重金属固定比例高，生物炭中多环芳烃的含量低，可作为重金属离子吸附剂和土壤改良剂。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及生物炭的技术领域，特别是涉及一种干馏含油污泥制备生物炭的方法。

背景技术

目前，随着科技的进步，石化行业排放的含油污泥的量越来越多，含油污泥的大量排放，污染了环境，如何减少含油污泥的排放成为困扰石化行业技术人员的一大难题，含油污泥有别与普通的含油污泥，含油污泥的组成成分极其复杂，是一种极其稳定的悬浮乳状液体系，含有大量老化原油、蜡质、沥青质、胶体、固体悬浮物、细菌、盐类、酸性气体、腐蚀产物等，还包括生产过程中投加的大量凝聚剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理剂，具有含油量高、温度高、所含污泥粘度大、流动性差、乳化严重等特点。现有技术中通常采用生物处理、臭氧、二氧化氯氧化法去除COD技术，但因为稠油污水成分复杂，均未达到较好效果，因此，急需探索一种处理含油污泥的方法，不仅解决其对环境造成的污染问题，还能实现其中的资源的有效利用。

生物炭具有较大的比表面积和多孔结构，具有良好的吸附性能，可作为污水处理吸附剂和土壤改良剂。直接热解污泥制备生物炭是在无氧条件下对污泥加热，使其中的有机物产生热裂解得到的固体物质。该方法能源利用率较高，并且无二噁英和呋喃等有害气体产生，但形成的生物炭比表面积较低，孔隙结构较差，不利于作为吸附材料等开发利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种干馏含油污泥制备生物炭的方法，该方法使含油污泥经过干化、活化处理后干馏制备生物炭，将干馏得到的生物炭再进行盐酸浸泡和改性处理，制备出的生物炭比表面积大、孔隙度良好，生物炭中多环芳烃的含量低，可作为重金属离子吸附剂和土壤改良剂。本发明不仅实现了对含油污泥的无害化处理，还使得污泥变废为宝。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种干馏含油污泥制备生物炭的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)原料的选取：选取的原料由如下重量份的组份构成：含油污泥35-45份，生物质材料20-30份，调质剂5-10份；所用生物质材料为秸秆、壳类和木质的混合物；所用调质剂为氧化钙、粉煤灰和六烷基三甲基溴化铵按质量比为6-8:2-3:0.5-1的混合物。

由于直接干馏含油污泥制备生物炭具有产率较低、制得的生物炭比表面积和孔隙度较差、吸附性能不佳、重金属元素含量较高等缺陷，故添加适量的生物质材料与含油污泥混合，一方面可以增加原料中的含碳比例，另一方面由于木质生物质材料粉碎后的颗粒分散性好，有助于防止含油污泥相互聚集，因此可促进热解反应的发生，能显著增加生物炭的比表面积，并有利于生物炭中的孔隙形成，同时优化生物炭产率，减少原料中重金属元素含量，确保生物炭产品的环境安全性。

由于含油污泥含有油类及其他有机物质将水包裹在内，不利于脱水，故需要添加调质剂以利于含油污泥的脱水。

作为技术方案的优选，所用原料由如下重量份的组分构成：含油污泥40份，生物质材料20份，调质剂8份。

作为技术方案的优选，所用生物质材料由秸秆、壳类和木质按照质量比为1-3:2-4:5-7组成，其中的固定碳含量≥60％；更优选的，秸秆、壳类和木质的质量比为1:3:5，其中的固定碳含量≥70％。

作为技术方案的优选，调质剂中氧化钙、粉煤灰和六烷基三甲基溴化铵的质量比为8:2:1。