本技术涉及有机固废处理技术,详细描述了氮铁共掺杂水热炭的制备方法及其应用。该方法包括将厌氧发酵后的粪便沼液沼渣、果木渣和高铁污泥按一定比例混合,通过水热合成技术制备出氮铁共掺杂水热炭。该炭材料具有优异的吸附性能,能有效处理有机固废,提高资源利用率。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术,而不必然地构成现有技术。
高含氮有机废物包括市政污泥、餐厨垃圾、畜禽粪便、屠宰污泥等,与秸秆等高C/N比原料不同,利用传统方式处理上述高含氮有机废弃物,存在抑制效应显著,氮损失比例高,能源转化率低、处置后液态产物利用困难等难题。目前高含氮有机废物的主要能源化资源化技术为厌氧发酵技术,但在以高含氮有机废弃物为主要原料的厌氧发酵体系中,氨氮浓度可以达到5000-6000mg/L,在高氨氮抑制环境下,多条代谢通路之间的协调会被破坏,尤其是嗜氢产甲烷途径在受到抑制作用下,种群丰度和代谢活性降低,容易造成挥发性脂肪酸积累,进一步对嗜酸产甲烷过程造成抑制,从而造成厌氧发酵全过程的失稳。另外,厌氧发酵沼液还田受农业种植模式、季节、农田承载能力、运输成本的限制较大,大多积存在沼气工厂内无法消纳,成为制约沼气工程快速发展的重要因素。
水热炭化技术具有原料无需预干燥、自生压强、水促进反应等诸多优势,水热炭作为水热炭化反应产生的固体产物,具有一定的比表面积、孔隙结构,含有丰富的含氧官能团,在厌氧发酵体系中添加适量水热炭可以缩短厌氧发酵的启动期,提高厌氧发酵沼气中甲烷的含量,增强发酵系统对酸、氨抑制等不良发酵环境的耐受性,有较为明显的强化厌氧发酵产甲烷效果。但是水热炭化过程产生大量的废液,如何进行安全有效的处理处置,以及如何回收和再利用废液中的有效成分,也是亟需解决的问题。
实现思路