本技术涉及污泥处理,介绍了一种污泥基生物炭的制备方法,旨在降低重金属毒性。该技术通过将干燥污泥与干燥柚子皮混合,在300~600℃无氧环境中共热处理,实现重金属毒性的降低。
背景技术
随着工业的发展,社会对水的需求量呈直线上升,这也导致了污泥大量产生。目前污泥处理面临着高产量和高处理标准两大难题,这也催化了污泥稳定、无害、资源化的处理成了近些年来国内外研究的热点问题。而污泥经过传统污泥的处理处置方式处理的产物,因其中重金属的可迁移性、生物可利用性较高,在后续处理过程对生态环境仍然存在污染风险。
污泥热解技术能实现污泥高效脱水、杀菌以及固定污泥中重金属。污泥本身热值低,导致投资成本高;污泥单独热解固体产物的化学性质不够稳定,可能会带来二次污染以及热解产物无法资源化利用。
据学者研究证明,农林废弃物与污泥共热解能够为污泥热解提供热值。同时相比较污泥单独热解的固体产物,污泥与农林废弃物共热解形成的污泥基活性炭,有机碳含量高、化学性质稳定,能扩大污泥基生物炭的应用范围。
我国每年柚子产量达上千万吨,其中作为废弃物的柚子皮质量占30%~50%。柚子皮富含纤维素、半纤维素和木质素,其白色絮状层具有三维网格结构,表面带有多种活性官能团(如羟基、羰基、醛基、羧基等)是一种极具发展前景的生物炭材料。目前柚子皮一般作为农林废弃物处理,不仅造成材料损失还造成环境污染。
中国专利CN104150743A公开了一种微波辅助水热碳化制备污泥炭的方法,虽然它也公开了该技术能够有效降低生物炭中重金属含量,但是未提及该技术对生物炭中残留下的重金属的生物毒性的影响。
中国专利CN107117789A公开了一种提高污泥厌氧消化过程产甲烷量及增强重金属稳定化过程的方法,虽然它也公开了以农林废弃物作为原料协同增强污泥中重金属稳定性的方法,但是该技术适用于污泥的厌氧消化处理,不适于污泥热解工艺。
中国专利CN110127972A公开了一种提高污泥厌氧消化效率同时降低重金属生态毒性的方法,虽然它公开了以农林废弃物——秸秆作为原料降低污泥中重金属生态毒性,但是该专利只适用于污泥厌氧消化处理。
实现思路