申请日2003.04.24
公开(公告)日2004.05.05
IPC分类号C02F11/00; B09B3/00; C02F11/18
摘要
一种活性污泥炭，它是由活性污泥经200～700℃高温处理制得的活性污泥炭。活性污泥是生活污水或工业废水为达到排放标准而经微生物处理过程中产生的活性污泥，它的主要成分为微生物及其新陈代谢产物。本发明的过200目筛网的活性污泥炭的密度为0.5～0.6g/cm3，亚甲基兰吸附容量为10～11mg/g，表明本发明的活性污泥炭具有较好的活性炭性能，可作为塑料制品的填充料。
権利要求書
1、一种活性污泥炭，其特征是它由烘干的活性污泥在200～700℃高温处理0.5～ 2小时制得的活性污泥炭。
2、一种制备权利要求1所述的活性污泥炭的方法，其特征是由下列步骤组成：
步骤1、将微生物处理污水过程中产生的活性污泥在100～110℃下脱水、烘干，
步骤2、将步骤1烘干的活性污泥在缺氧状态下，在200～700℃高温处理0.5～2 小时，冷却，即得活性炭污泥。
3、根据权利要求2所述的制备活性污泥炭的方法，其特征是在步骤1之前，活 性污泥先用溶质的质量分数为10～40%的ZnCl2溶液浸泡，然后用水洗至中性并过滤。
4、一种权利要求1所述的活性污泥炭的用途，其特征是活性污泥炭用作塑料制 品中的填充料。
说明书
活性污泥炭及其制法和用途
一、技术领域
本发明涉及污水生化处理后的活性污泥。
二、背景技术
固体废弃物的处理与处置是当前国内外面临急待解决的重大环境污染和环境保护 的课题之一，特别是生活污水和工业废水在生化处理过程中产生大量的活性污泥。据 估计，目前国内污水生化处理每年产生的活性污泥量大约有1亿吨左右，仅江苏省苏 南某市在生化处理印染废水过程中每年产生的活性污泥量就高达40万吨左右，因此， 如何有效地处理和处置污水生化处理过程中产生的活性污泥已成为各地环保、城建等 部门以及相关高校、科技单位关注的重要研究课题和迫切希望解决的难题。目前国内 对活性污泥的处理大多采用较简单的填埋方法，对活性污泥的再生利用，进行资源化 专题研究尚未见报导。
三、发明内容
本发明的目的在于变活性污泥为有用的资源，将其制备成具有活性炭性质的活性 污泥炭，并提供活性污泥炭的制备方法和活性污泥炭的用途。
本发明的技术方案如下：
一种活性污泥炭，它是由活性污泥经200～700℃高温处理制得的活性污泥炭。活 性污泥是生活污水或工业废水为达到排放标准而经微生物处理过程中产生的活性污 泥，它的主要成份为微生物及其新陈代谢产物。本发明的过200目筛网的活性污泥炭 的颗粒视密度为0.5～0.6g/cm3，亚甲基兰吸附容量为10～11mg/g，表明本发明的活 性污泥炭具有较好的活性炭性能。
本发明的活性污泥炭的制备方法由下列步骤组成：
步骤1、将微生物处理污水过程中产生的活性污泥在100～110℃下脱水、烘干，
步骤2、将步骤1烘干的活性污泥在缺氧状态下，在200～700℃高温处理0.5～2 小时，冷却，即得活性炭污泥。所谓的“缺氧状态下”是指在基本密闭的加热炉内加 温处理，在加温过程中保持炉内压力为一个大气压，同时炉外的空气与炉内的气体基 本上不进行交换。
上述的制备方法也可以先将活性污泥进行预处理，即将活性污泥先用溶质的质量 分数为10～40%的ZnCl2溶液浸泡，用水洗至中性，并过滤，然后再经上述的步骤1 和步骤2制得活性污泥炭。
本发明的活性污泥炭可以作为塑料制品中的填充料，特别是添加到聚氯乙烯塑料 (PVC)中不但不会影响塑料制品的质量并可降低塑料制品的成本。
本发明既解决了活性污泥的环境污染问题，又可作为资源利用，达到了转废为宝 的目的。
四、具体实施方式
实施例1：将活性污泥在100℃下脱水，烘干，在密封性能较好的电炉中缺氧状态 下加温至200℃使活性污泥均匀受热2小时，冷却，粉碎，各别筛取过200目筛网和 240目筛网制得活性污泥炭样品1a和1b。
实施例2：将活性污泥在110℃脱水、烘干，在电炉中加温至350℃，受热1.5小 时，其他步骤同实施例1制成样品2a和2b。
实施例3：将活性污泥在105℃脱水、烘干，在电炉中加热至550℃，受热1.0小 时，其他步骤同实施例1制成样品3a和3b。
实施例4：在电炉中加热至700℃，受热0.5小时，其他步骤同实施例3，制成样 品4a和4b。
实施例5：将活性污泥先用溶质的质量分数为20% ZnCl2溶液浸泡，水洗至中性， 过滤，再在105℃脱水、烘干，在700℃高温下加热1小时，冷却，粉碎，筛取过200 目筛网的活性污泥炭制成样品5a。
实施例6：将ZnCl2溶液改为溶质的质量分数为10%的ZnCl2溶液，其它步骤同实 施例5，制成样品5b。
实施例7：将ZnCl2溶液改为溶质的质量分数为40%ZnCl2溶液，其它步骤同实施 例5，制成样品5c。
上述制备的各种样品质地较轻，经测定，其密度在0.5～0.6g/cm3，亚甲基兰吸附 容量为10～11mg/g，表明制备的活性污泥炭样品具有较好的活性炭性能。
3、活性污泥炭作为填充料用于制备复合塑料制品(材料)
(1)制备：将上述制成的样品作为填充料，与PVC粒子一起制备复合的聚氯乙
烯防水卷材。分别称取100g聚氯乙烯粒子，分别加入50g的填充料样品
1a、1b、2a、2b、3z、3b、4a、4b、5a、5b和5c，再加入增塑剂、热稳定
剂等，经加热制成复合聚氯乙烯防水卷材制品，
(2)复合聚氯乙烯塑料制品性能测试，
a、拉伸强度(横向用H表示，纵向用Z表示，单位为MPa)和断裂伸长率(横
向用L1表示，纵向用L2表示，单位为%)的测定结果见表1
b、抗渗透性等指标测定结果列入表2
由检测结果可看出，由活性污泥经加工制成的填充料样品用于制备复合的聚 氯乙烯制品的拉伸强度和断裂伸长率指标均可达到和超过国家规定的一等品要 求，用ZnCl2溶液予处理活性污泥后制得的活性污泥炭的样品制成的复合制品可 达到优等品的要求，热处理尺寸变化率，热老化处理和水溶液处理(分别用酸、 碱、盐等溶液浸泡28天后)的影响和变化率都远远小于标准值的要求，在抗渗 透性，抗穿孔性等方向，也都达到和好于标准指标的要求。