[发明专利]一种污泥基活性炭缓释肥制备方法

说明书

本发明公开了一种污泥基活性炭缓释肥制备方法，包括：将生物质增碳剂在活化剂溶液中充分浸渍，脱水后得到活化增碳剂，其活化剂中含有制肥料所需的K、P等元素；向原始污泥中加入活化增碳剂，充分搅拌使活化增碳剂均匀分布在污泥中，制得改性污泥，根据进料污泥性质调整活化增碳剂配比与掺量，以保证产品污泥炭质量稳定；将上述改性污泥热干化至恒重，制得复合前驱体；在保护气气氛下，对制得的复合前驱体进行绝氧加热炭化，得到污泥基活性炭粗料；清洗所述污泥基活性炭粗料至接近中性，干燥后即得污泥基活性炭缓释肥。本发明用以改善现有污泥炭灰分高、孔隙体积小、比表面小、季节性质量波动大、土地利用效果相对较低等问题。

技术领域

本发明属于污泥处理处置技术领域，尤其是涉及一种污泥基活性炭缓释肥制备方法。

背景技术

随着城市人口不断增加及生活污水处理率的提高，市政污泥产量也不断增加。污泥带来的环境污染问题越来越被公众重视。市政污泥是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，含有病原菌、寄生虫，铜、锌、铬、汞等重金属，以及难降解有毒有害物。由于污泥所具有的理化性质，实现彻底减量化、无害化、资源化处置十分困难。

污泥炭化是一种有前景的污泥处置方式，通过热处理将污泥极大的减量，并钝化重金属、消灭有害微生物、去除难降解有毒有机物，最终形成污泥炭资源。污泥炭极大的保留了污泥中的碳值及磷等养分，其多孔结构可改良板结土壤，十分适合土地利用。而目前多数污泥炭化工程项目中所制得的污泥炭产品，存在灰分高、孔隙体积小、比表面小、季节性质量波动大、土地利用效果相对较低等问题，导致污泥炭不能高值化利用。污泥炭化更多作为一种处置方式来消纳污泥，其产品还不具有较好的市场竞争力。污泥炭的下游去路成为制约污泥炭化技术发展应用的因素之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污泥基活性炭缓释肥制备方法，以改善现有污泥炭灰分高、孔隙体积小、比表面小、季节性质量波动大、土地利用效果相对较低等问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种污泥基活性炭缓释肥制备方法，包括如下步骤：

(1)增碳剂预处理：将生物质增碳剂加入KOH、K₂CO₃、KCl或H₃PO₄的一种或多种混合的活化剂溶液中，搅拌均匀充分浸渍，脱水后得到活化增碳剂，其活化剂根据肥效需要调整K、P元素比例及浓度；

(2)原始污泥预处理：向原始污泥中加入步骤(1)所述活化增碳剂，充分搅拌使活化增碳剂均匀分布在污泥中，制得改性污泥，根据进料污泥性质调整活化增碳剂配比与掺量，以保证产品污泥炭质量稳定；

(3)干化处理：将步骤(2)所述改性污泥热干化至恒重，制得复合前驱体；

(4)炭化处理：在保护气CO₂气氛下，对步骤(3)所述复合前驱体进行绝氧加热炭化，得到污泥基活性炭粗料；

(5)清洗干燥：清洗步骤(4)所述污泥基活性炭粗料至接近中性，干燥后即得污泥基活性炭缓释肥。

作为优选，步骤(1)所述生物质增碳剂为秸秆、稻壳、花生壳、木屑、树枝、落叶等农林废弃物中一种或几种混合的粉末。

作为优选，步骤(1)所述活化剂种类根据肥料所需的营养元素要求与材料性质选用，采用混合活化剂时，活化剂之间应相互不干扰，使K与P质量比5～10:1。

作为优选，步骤(1)所述增碳剂预处理时，活化剂溶液营养元素计浓度和为1～5mol/L，浸渍时间不少于3h。

作为优选，步骤(2)所述原始污泥预处理时，活化增碳剂与原始污泥的绝干质量比例为0.3～0.5:1，根据原始污泥性质调整掺量使改性污泥有机质绝干含量稳定在75％以上。