申请日2016.12.21
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号B01J20/20; B01J20/30; C02F1/28
摘要
本发明涉及一种餐厨垃圾为前驱体的污泥基生物炭制备方法。本发明将市政污泥的底泥风干后放入烘箱烘到恒重，破碎、研磨过200目筛得底泥干粉。将餐厨垃圾绞碎后调理成含水率80%的糊状物，放入烘箱于烘到恒重，破碎、研磨过200目筛得到餐厨垃圾干粉。将底泥干粉浸泡在1‑3mol/L的KOH中，过滤后滤渣置入烘箱于105℃烘去水分，取出冷却。按1～5:1～2重量份将污泥干粉和餐厨垃圾干粉充分混合置入气氛马弗炉中热解，得到热解产物。用盐酸浸洗，去离子水浸泡20min后过滤，重复5遍，再烘干至恒重，获得利用餐厨垃圾为前驱体的污泥基生物炭。本发明利用其制成的生物炭应用于污、废水处理，并取得良好的经济和环境效益。
权利要求书
1.一种餐厨垃圾为前驱体的污泥基生物炭制备方法，其特征是：
1)原料准备
将含水率72-80%的市政污泥的底泥风干后放入烘箱于105℃烘到恒重，破碎至4-8mm，再经研磨、过200目筛得底泥干粉;将餐厨垃圾沥水并除去大颗粒杂物，绞碎后调理成含水率80%的糊状物，放入烘箱于105℃烘到恒重，破碎至4-8mm、研磨，过200目筛得到餐厨垃圾干粉;
2)制备步骤
(1)将过200目筛的底泥干粉浸泡在KOH中，过滤后滤渣置入烘箱于105℃烘去水分，直至恒重后取出冷却;
(2)按1～5 : 1～2重量份比例的将污泥干粉和餐厨垃圾干粉充分混合，将混合物料置入气氛马弗炉中热解，放在干燥器内冷却得到热解产物。
2.(3)将步骤(2)得到的热解产物用1 mol/L 的盐酸浸洗5min。
3.(4)滤去步骤(3)的盐酸，将固形物用去离子水浸泡20min后过滤，去离子水浸泡与过滤步骤重复5遍，直至滤液pH为7-8。
4.再把滤上物放入烘箱于105℃烘干至恒重，最终获得利用餐厨垃圾为前驱体的污泥基生物炭。
5.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾为前驱体的污泥基生物炭制备方法，其特征是所述的浸泡在KOH中，KOH的浓度为1～3mol/L，浸泡8～24h。
6. 根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾为前驱体的污泥基生物炭制备方法，其特征是所述的热解，首先通入100-200 mL/min的氮气15min，后以10-20 ℃/min的升温速度加热至400-600℃，停留2-3h后，停止加热并降温至 80℃出料。
7.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾为前驱体的污泥基生物炭制备方法，其特征是所述的餐厨垃圾是指酒店、餐馆、食堂的所有餐厨剩余物。
说明书
一种餐厨垃圾为前驱体的污泥基生物炭制备方法
技术领域
本发明涉及一种污泥基生物炭，特别是涉及一种餐厨垃圾为前驱体的污泥基生物炭制备方法。
背景技术
生物炭是指生物质在缺氧条件下经高温热解后剩下的物质。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，吸附水中的重金属、氨氮、磷酸盐等。
餐厨垃圾是食物残余，含有大量有机成分，存在很大的环境风险和危害。经济发展和生活水平提高的同时伴随着餐厨垃圾产生量逐年增长，当前我国餐厨垃圾量已超过2万t/d，迫切寻获安全“出口”。
餐厨垃圾中含有大量的有机物，可作为制备生物炭的原材料。由于其所含成分复杂，制成的生物炭品质及性能较商业生物炭差距很大，其应用范围与价值也受限制。
水处理常使用活性炭工艺，它的高效性为行业所公认。而污水或废水处理对于所使用的活性炭要求品质不高，故利用含有有机成分废弃物制得的生物炭可应用于污(废)水处理领域。
本发明从“以废治废”的理念出发，利用餐厨垃圾来制备生物炭，应用于污(废)水处理，并取得良好的成效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用餐厨垃圾为前驱体的污泥基生物炭制备方法，该方法简单，易操作，并可实现“以废治废”成效。
1、原料准备
市政污泥的底泥(含水率72-80%)在自然条件下风干，然后放入烘箱于105℃烘到恒重，除去石块等杂物后破碎至4-8mm，再经研磨、过200目筛得底泥干粉。
将餐厨垃圾沥水并除去大颗粒杂物，绞碎后调理成含水率80%的糊状物，放入烘箱于105℃烘到恒重，破碎至4-8mm、研磨，过200目筛得到餐厨垃圾干粉。
2、制备步骤
⑴将过200目筛的底泥干粉浸泡在1-3mol/L的KOH中8-24h，过滤后滤渣置入烘箱于105℃烘去水分，直至恒重后取出冷却。
⑵按1～5:1～2重量份比例的将污泥干粉和餐厨垃圾干粉充分混合，将混合物料置入气氛马弗炉中热解，通入100-200mL/min的氮气15min，后以10-20℃/min的升温速度加热至400-600℃，停留2-3h后，停止加热并降温至80℃出料，放在干燥器内冷却得到热解产物。
⑶将步骤⑵得到的热解产物用1mol/L的盐酸浸洗5min。
⑷滤去步骤⑶的盐酸，将固形物用去离子水浸泡20min后过滤，去离子水浸泡与过滤步骤重复5遍，直至滤液pH为7-8。再把滤上物放入烘箱于105℃烘干至恒重，最终获得利用餐厨垃圾为前驱体的污泥基生物炭。
本发明用的餐厨垃圾是指酒店、餐馆、食堂的所有餐厨剩余物。
本发明的优点在于：
从“废物资源化”的理念出发，赋予了餐厨垃圾一种变废为宝的新用途，利用其制成的生物炭应用于污(废)水处理，并取得良好的经济效益和环境效益。