專利名稱：一種剩余污泥物理活化制備活性炭的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)固體廢棄物的資源化處置，具體是一種剩余污泥物理活化制備活性炭的方法。
背景技術：
污泥是指在污水處理廠污水處理過程中產(chǎn)生的污水污泥，主要包括初沉池產(chǎn)生的初沉污泥和生物處理構筑物中產(chǎn)生的剩余污泥。由于污泥含水率高、體積大，不僅在處置的過程中占用大量的土地資源，而且在轉(zhuǎn)運的過程中極易發(fā)生泄漏而污染周邊環(huán)境；同時，污泥中含有大量的有機質(zhì)物質(zhì)，遇到厭氧環(huán)境會發(fā)生腐敗，而產(chǎn)生硫化氫、甲硫醇等不良氣味。除此以外，污泥中還含有重金屬等有毒有害物質(zhì)和病原菌、寄生蟲以及難降解物質(zhì)，嚴重威脅著人類和生態(tài)環(huán)境的安全。如果污泥得不到科學合理的處理處置，很容易造成二次污染。另外，污泥中絕大多數(shù)有害物質(zhì)都是由污水中轉(zhuǎn)移而來。如果污泥被隨意棄置而得不到科學合理的處理處置，那么前期的污水處理工作相當于前功盡棄。因此，污泥處理處置已經(jīng)成為我國污水處理行業(yè)和城鎮(zhèn)化進程快速發(fā)展的瓶頸。目前，由污水污泥處置不當而引發(fā)的社會問題已初露端倪。例如，廈門市 7家污水處理廠平均每天增加500多噸污泥，這些污泥無處可去，越堆越多。由于難以找到臨時填埋場所，部分污水處理廠甚至面臨停止運轉(zhuǎn)的危機。還有被業(yè)內(nèi)人士熱議的“京城污染第一大案”的污泥偷排事件使污泥問題再次成為社會各界關注的焦點。隨著近年對環(huán)境標準要求的提高以及污泥傳統(tǒng)處理方法弊端的逐漸顯露，迫切需要一種將污泥徹底處理處置的資源化技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種剩余污泥物理活化制備活性炭的方法。1.本發(fā)明的技術方案為一種剩余污泥物理活化制備活性炭的方法，其具體步驟如下(1)、將經(jīng)機械脫水后質(zhì)量含水率75 85%的剩余污泥，先經(jīng)110 120°C干燥至質(zhì)量含水率25 40 %，再加入占絕干污泥量的質(zhì)量百分含量為1 10 %的增炭物料、占絕干污泥量的質(zhì)量百分含量為1 5%的煤焦油粘結(jié)劑，攪拌均勻；或直接向經(jīng)機械脫水后質(zhì)量含水率75 85%的剩余污泥，加入占絕干污泥量的質(zhì)量百分含量為1 10%的增炭物料和占絕干污泥量的質(zhì)量百分含量為1 5%的煤焦油粘結(jié)劑，攪拌均勻；(2)、在5O I5OMPa壓力下，擠壓成型；(3)、成型活性炭在110 120°C下，干燥2 6h ；(4)、在300 500°C在碳化爐中碳化0. 5 池，得到碳化料，碳化產(chǎn)生的尾氣通入
廢熱鍋爐焚燒；(5)、向活化爐中通入水蒸氣，炭化料在700 950°C活化1 池，活化爐出料經(jīng)篩
3分，即制得活性炭。優(yōu)選所述的增碳物料至少為木屑、秸稈、果殼或煤粉中的一種。優(yōu)選步驟中所述的碳化爐中的尾氣通過引風機送入廢熱鍋爐中燃燒，產(chǎn)生的熱量加熱水產(chǎn)生用于步驟(5)的水蒸汽。步驟(5)活化爐出爐尾氣溫度較高，可至少用于步驟⑴或(3)的中的干燥熱源。本裝置第一次運行時，熱源通過外加其他燃料燃燒提供，外加燃料包括天燃氣、 沼氣、柴油、石油或煤。有益效果1、以污泥為原料制備活性炭，為污泥的處理處置找到出路，同時為活性炭生產(chǎn)找到了廉價可得、來源廣泛的原料，可以緩解我國木材、能源短缺的矛盾。2、通過多種余熱回用，實現(xiàn)了能源的高效利用，因而生產(chǎn)噸活性炭產(chǎn)品的能耗低。3、與化學活化相比，采用物理活化，制備的過程中無大量的廢水產(chǎn)生，生產(chǎn)過程清潔環(huán)保。


圖1為本發(fā)明的方法工藝(實施1和實施2)流程圖；圖2為本發(fā)明的方法工藝(實施3和實施4)流程圖。
具體實施例方式實施例1 如圖1所示，取機械脫水后，質(zhì)量含水率75%的某石化公司剩余污泥，經(jīng)用活化爐出爐尾氣于110°c干燥至質(zhì)量含水率25%，再加入占絕干污泥量5% (質(zhì)量百分比)的煤粉和5% (質(zhì)量百分比)的煤焦油，攪拌、混勻后，在50MI^壓力下，擠壓成型；將成型物料用活化爐出爐尾氣于110°C干燥他、干燥物料輸送至碳化爐350°C碳化池，碳化料輸送至通入水蒸汽(碳化爐中的尾氣通過引風機送入廢熱鍋爐中燃燒，產(chǎn)生的熱量加熱水產(chǎn)生)的活化爐700°C活化池，活化爐出料經(jīng)篩分制得活性炭。經(jīng)檢測，其比表面積287m2/g、碘值 36ang/g、強度 93%。實施例2 如圖1所示，取機械脫水后，質(zhì)量含水率85%的某醫(yī)藥化工廠污水處理廠剩余污泥，帶式壓濾后含水率為85%，經(jīng)用活化爐出爐尾氣于120°C干燥至質(zhì)量含水率40%，再加入占絕干污泥量10% (質(zhì)量百分比)的煤粉和(質(zhì)量百分比)的煤焦油，攪拌、混勻后， 在150MI^壓力下，擠壓成型；將成型物料用活化爐出爐尾氣于120°C干燥池、干燥物料輸送至碳化爐500°C碳化0.證，碳化料輸送至通入水蒸汽(碳化爐中的尾氣通過引風機送入廢熱鍋爐中燃燒，產(chǎn)生的熱量加熱水產(chǎn)生)的活化爐850°C活化1. 5h，活化爐出料經(jīng)篩分制得活性炭。經(jīng)檢測，其比表面積317m2/g、碘值390mg/g、強度90%。實施例3 如圖2所示，取機械脫水后，質(zhì)量含水率85%的某生活污水處理廠剩余污泥，加入占絕干污泥量4% (質(zhì)量百分比)的鋸末和3% (質(zhì)量百分比)煤焦油，攪拌、混勻后，在 IOOMI5a壓力下，擠壓成型；將成型物料用活化爐出爐尾氣于110°C干燥4h、干燥物料輸送至碳化爐500°C碳化0.證，碳化料輸送至通入水蒸汽(碳化爐中的尾氣通過引風機送入廢熱鍋爐中燃燒，產(chǎn)生的熱量加熱水產(chǎn)生)的活化爐950°C活化lh，活化爐出料經(jīng)篩分制得活性炭。經(jīng)檢測，其比表面積336m2/g、碘值42ang/g、強度91%。實施例4 如圖2所示，取機械脫水后，質(zhì)量含水率80%的某農(nóng)藥廠污水處理廠剩余污泥，加入占絕干污泥量(質(zhì)量百分比)的木屑和占絕干污泥量(質(zhì)量百分比)的煤焦油， 攪拌、混勻后，在150MI^壓力下，擠壓成型；將成型物料用活化爐出爐尾氣于120°C干燥池、 干燥物料輸送至碳化爐400°C碳化0. 5h、出料進入活化爐，通入水蒸汽(碳化爐中的尾氣通過引風機送入廢熱鍋爐中燃燒，產(chǎn)生的熱量加熱水產(chǎn)生)800°C活化碳化出料池，活化爐出料冷卻后制得活性炭。測得比表面積313m2/g、碘值405mg/g、強度90%。
權利要求
1.一種剩余污泥物理活化制備活性炭的方法，其具體步驟如下(1)、將經(jīng)機械脫水后質(zhì)量含水率75 85%的剩余污泥，先經(jīng)110 120°C干燥至質(zhì)量含水率25 40%，再加入占絕干污泥量的質(zhì)量百分含量為1 10%的增炭物料、占絕干污泥量的質(zhì)量百分含量為1 5%的煤焦油粘結(jié)劑，攪拌均勻；或直接向經(jīng)機械脫水后質(zhì)量含水率75 85%的剩余污泥，加入占絕干污泥量的質(zhì)量百分含量為1 10%的增炭物料和占絕干污泥量的質(zhì)量百分含量為1 5%的煤焦油粘結(jié)劑，攪拌均勻；(2)、在50 150MPa壓力下，擠壓成型；(3)、成型活性炭在110 120°C下，干燥2 6h；(4)、在300 500°C在碳化爐中碳化0.5 池，得到碳化料，碳化產(chǎn)生的尾氣通入廢熱鍋爐焚燒；(5)、向活化爐中通入水蒸氣，炭化料在700 950°C活化1 3h，活化爐出料經(jīng)篩分， 即制得活性炭。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述的增碳物料至少為木屑、秸稈、果殼或煤粉中的一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于步驟中所述的碳化爐中的尾氣通過引風機送入廢熱鍋爐中燃燒，產(chǎn)生的熱量加熱水產(chǎn)生用于步驟(5)的水蒸汽。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所步驟(5)活化爐出爐尾氣至少用于步驟 (1)或(3)的中的干燥熱源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工業(yè)固體廢棄物的資源化處置，尤其涉及一種剩余污泥物理活化制備活性炭的方法。以污水處理產(chǎn)生的剩余污泥為原料，利用水蒸氣為活化氣，通過物理活化法制備污泥活性炭。本發(fā)明以污水處理產(chǎn)生的大量剩余污泥為原料制備活性炭，并通過多種余熱回用，實現(xiàn)了能源的高效利用，因而生產(chǎn)噸活性炭產(chǎn)品的能耗低；與化學活化相比，采用物理活化，制備的過程中無大量的廢水產(chǎn)生，生產(chǎn)過程清潔環(huán)保。本發(fā)明具有良好的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。
文檔編號C01B31/10GK102432007SQ20111028589
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權日2011年9月23日
發(fā)明者徐炎華, 胡俊, 趙賢廣 申請人:南京工業(yè)大學