[发明专利]一种污泥基生物炭制备方法

说明书

本发明公开了一种污泥基生物炭制备方法，制备方法包括以下步骤：制备磷酸溶液；对污泥进行脱水处理，使污泥中含水量达到预设含水量；向脱水后的污泥中施加所述磷酸溶液，得预处理污泥；将所述预处理污泥进行热解处理，得生物炭；对热解后的污泥进行洗涤，后处理，得生物炭；洗涤后的洗涤液用于步骤S10中制备所述磷酸溶液。以污泥为原料制备生物炭，不仅实现污泥的无害化和减量化处理，而且变废为宝实现了污泥的资源化利用。

技术领域

本发明涉及生物炭的制备方法，特别涉及一种污泥基生物炭制备方法。

背景技术

活性炭是一种黑色多孔的固体炭质，由煤通过粉碎、成型或用均匀的煤粒经炭化、活化生产。主要成分为碳，其中会含有少量的氧、氢、硫、氮、氯等元素。传统的活性炭制备原料是煤和椰壳，其中煤基活性炭的比表面积在600～1200m²/g之间，椰壳基活性炭的比表面积在1000～1600m²/g之间，由于其具有很强的吸附性能，可作为工业吸附剂得到广泛的应用。然而，该类方法制备活性炭的弊端在于在制备的过程中会产生有害气体(如二噁英)污染环境，且活化阶段工艺的经济成本较高，相关企业难以承受这部分费用。

另外，目前市面上已有的污泥炭化技术，将污泥经过厌氧热解后，产生出来的生物炭吸附性能差，多个吸附参数指标难以达到要求。用于废水废气的处理中，对污染物的去除率较低。因此，产品的利用率较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种污泥基生物炭制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种污泥基生物炭制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S10、制备磷酸溶液；

S20、对污泥进行脱水处理，使污泥中含水量达到预设含水量；

S30、向脱水后的污泥中施加所述磷酸溶液，得预处理污泥；

S40、将所述预处理污泥进行热解处理；

S50、对热解后的污泥进行洗涤，后处理，得生物炭；洗涤后的洗涤液用于步骤S10中制备所述磷酸溶液。

进一步地，步骤S10中，所述磷酸溶液为磷酸的水溶液，其中，磷酸的体积分数为20％～50％。

进一步地，步骤S30还包括：在15℃～30℃下，将脱水后的污泥在所述磷酸溶液中浸泡预设时间后，烘干，得所述预处理污泥。

进一步地，步骤S10还包括：向所述磷酸溶液中加入硝酸铵。

进一步地，所述硝酸铵与所述磷酸的摩尔比为：0.01～0.3：1。

进一步地，步骤S20还包括：在污泥中加入生物质，所述生物质为木屑、椰壳粉、麦秸粉、花生壳粉中的至少一种。

进一步地，脱水处理后的污泥平均粒径不大于5mm，所述生物质的平均粒径不大于8mm，所述生物质的重量为脱水处理前污泥重量的5～15％。

进一步地，步骤S40还包括：步骤S41、炭化炉中，在500～650℃范围内设置至少三个温度梯度，达到每个温度梯度后保温预设时间，且随着温度的升高，保温时间延长。

进一步地，步骤S41后还包括步骤S42、向炭化炉中喷洒氮气和水蒸气的混合气体，在650～700℃下处理30min～1.5h。

进一步地，步骤S30还包括，将预处理污泥在2～5Mpa下保压1～10min。