專利名稱：一種利用污泥制備生物碳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用污泥制備生物碳的方法。
背景技術(shù)：
隨著我國城市化進程的加快，城市污水處理率 逐年提高，城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥也急劇增加。沒有妥善處置的污泥將給城市帶來環(huán)境壓力和經(jīng)濟負擔(dān)，污泥如何安全合理的消納已成為城市可持續(xù)發(fā)展過程中亟待解決的問題。污泥成分復(fù)雜，其中雖含有大量氮、磷、多種微量元素和有機質(zhì)等可利用成分，也可能含有有毒、有害、難降解的有機物、重金屬、病原菌及寄生蟲(卵)等物質(zhì)。因此如果處置不當(dāng)，可能對生態(tài)環(huán)境和人類自身造成很大危害。污泥處理與處置的目的主要有以下4個方面(I)減量化，即減少污泥最終處置前的體積，以降低污泥處理及最終處置的費用；(2)穩(wěn)定化，即通過處理使污泥穩(wěn)定化，最終處置后不再產(chǎn)生污泥的進一步降解，從而避免產(chǎn)生二次污染；(3)無害化，即達到污泥的無害化與衛(wèi)生化，如去除重金屬或滅菌等；(4)資源化，即在處理污泥的同時達到變害為利、綜合利用、保護環(huán)境的目的。因此，尋求經(jīng)濟有效的減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化的污泥處理利用技術(shù)具有重要意義。熱解污泥制備生物碳是一種很有潛力的污泥資源化的方法，相比于目前污泥的處理處置方法，如填埋、堆肥等，熱解可以很大程度的降低其體積，消除致病菌，回收營養(yǎng)元素，固定重金屬等。生物碳不僅含碳量較高，還含有大量的氮、磷、鉀等植物生長所必需的營養(yǎng)元素，因此，生物碳被認為是一種優(yōu)良的土壤改良劑。污泥熱解制備生物碳是一條環(huán)境友好的污泥處理處置技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種利用污泥制備生物碳的方法，采用本發(fā)明技術(shù)，所制生物碳具有較高濃度的碳、氮、磷、鉀等元素，可用于土壤改良。并且該法工藝簡單，操作方便，運行成本低，很容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
生物碳的制備將生活污水處理廠污泥放置于鐵制容器中，將裝滿污泥的鐵制容器放置于密閉反應(yīng)器內(nèi)。在反應(yīng)器工作前，往爐反應(yīng)器通5-30分鐘的氮氣，以排出反應(yīng)器內(nèi)空氣，從而使爐反應(yīng)器成為無氧環(huán)境。反應(yīng)器升溫程序設(shè)置為5-60分鐘達到目標溫度3000C -1200°C，隨后恒溫?zé)峤鈺r間為O. 5-10小時，恒溫?zé)峤馔瓿珊螅匀唤禍亍?br>
圖I是700°C -4小時熱解污泥生物碳圖片。
具體實施例方式下面的實例用于闡述本發(fā)明，并不用于解釋限制本發(fā)明的保護范圍。在下列實施例中，生物碳產(chǎn)率，營養(yǎng)兀素含量定義為生物碳廣率
權(quán)利要求
1.一種污泥制備生物碳的方法，其特征在于將污泥放置于密閉反應(yīng)器內(nèi)，在高溫、無氧條件下，污泥經(jīng)一定時間高溫?zé)峤夂螅瞥缮锾肌?br>
2.如權(quán)利要求I所述生物碳的制備方法，其特征在于其中所用的原料包括污水處理廠板框壓濾后的污泥、經(jīng)過化學(xué)脫水后的污泥、厭氧和好氧生物發(fā)酵后的生物干化污泥等。
3.如權(quán)利要求I所述生物碳的制備方法，其特征在于其中所說的密閉反應(yīng)器為，能密閉，能往反應(yīng)器內(nèi)通氮氣，最高工作溫度在1200°C以上。
4.如權(quán)利要求I所述生物碳的制備方法，其特征在于其中所說的高溫為300-1200°C。
5.如權(quán)利要求I所述生物碳的制備方法，其特征在于其中所說的熱解分為升溫階段 和恒溫階段，升溫階段時間為5分鐘-60分鐘；恒溫階段時間為O. 5小時-10小時。
6.如權(quán)利要求I所述生物碳的制備方法，其特征在于其中所說的無氧環(huán)境是在熱解前往密閉反應(yīng)器通5-30分鐘氮氣，以排出爐內(nèi)空氣，達到無氧的條件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用污泥制備生物碳的方法。其主要技術(shù)特征在于以污泥為原料，將污泥放置于密閉反應(yīng)器內(nèi)，在高溫、無氧條件下，污泥經(jīng)高溫?zé)峤庖欢〞r間后，制成生物碳。采用此法制備的生物碳，使污泥中含有較高濃度的碳、氮、磷、鉀等營養(yǎng)鹽得到回收，使污泥在減量化的同時進行資源化利用。
文檔編號C02F11/10GK102786967SQ201110445480
公開日2012年11月21日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者張凱松, 程國淡 申請人:中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所