本发明专利技术属于生物质加工领域，尤其涉及一种污泥基生物炭及其制备方法，该污泥基生物炭包括以下质量份数配比的原料：粉煤灰：40-60份；污泥：40-60份。其制备方法包括以下步骤：(1)将粉煤灰和脱水后的污泥进行干燥，干燥温度为100～120℃；(2)将所述步骤(1)中的污泥和粉煤灰混合，混匀研磨至100～200目，氮气保护下，热解1～2h，热解温度为650～750℃；(3)热解完成后，降至室温，去离子水洗涤产物，最后烘干，得到产品。本发明专利技术利用粉煤灰对氮磷的吸附性，将其添加入污泥中，制备生物炭，不但节约了成本，使污泥和粉煤灰变废为宝，而且提高了生物炭对氮磷的吸附性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物质加工领域，尤其设及。
技术介绍
随着经济发展和环保意识的增强，污水处理事业不断发展，污泥中含有大量的有 毒有害物质，如处置不当，将造成"二次污染"，运使得污泥处理成为中国目前最紧迫的环境 问题之一。 污泥中含有较多的碳，具备了制备生物炭的客观条件，通过热解对污泥进行相关 的处理就可充分利用污泥中的有机质成分，将其转化成含碳的多孔吸附材料。但是，传统污 泥直接制备的生物炭其成本高、污染大，吸附能力难W和市场上的生物炭相媳美，使得污泥 制备生物炭技术难W工业化应用。 有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加W研究创新，W期创设一种污泥基生物炭及 其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
阳〇化]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供，利 用粉煤灰对氮憐的吸附性，将其添加入污泥中，制备生物炭，不但节约了成本，使污泥和粉 煤灰变废为宝，而且提高了生物炭对氮憐的吸附性能。 本专利技术提出的一种污泥基生物炭，包括W下质量份数配比的原料： 粉煤灰：40-60 份； 污泥：40-60 份。 本专利技术还提出了污泥基生物炭的制备方法，包括W下步骤： (1)将粉煤灰和脱水后的污泥进行干燥，干燥溫度为100~120°c; (2)将所述步骤（1)中的污泥和粉煤灰混合，混匀研磨至100~200目，氮气保护 下，热解1~化，热解溫度为650~750°C; (3)热解完成后，降至室溫，去离子水洗涂产物，最后烘干，得到产品。 进一步的，所述步骤（1)中，粉煤灰和脱水后的污泥经干燥后，含水率低于5%。 进一步的，所述步骤（2)中，氮气的流速为200~300血/min。 进一步的，所述步骤（3)中，去离子水的溫度为60~90°C，烘干溫度为100~ 12(TC。 借由上述方案，本专利技术至少具有W下优点：本专利技术利用粉煤灰对氮憐的吸附性，将 其添加入污泥中，制备生物炭，不但节约了成本，使污泥和粉煤灰变废为宝，而且提高了生 物炭对氮憐的吸附性能。 上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段， 并可依照说明书的内容予W实施，W下W本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。【附图说明】 图1是实施例二中制备的污泥基生物炭的氨氮等溫吸附曲线； 图2是实施例S中制备的污泥基生物炭的总憐等溫吸附曲线。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。W下实施 例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。 实施例一： W城市污水处理厂脱水间的污泥为研究对象，其含水率为80%。分别将污泥和粉 煤灰在烘箱烘干，干燥溫度为100°c，干燥至含水率低于5%。按混合物质量百分数向污泥 中添加40%的粉煤灰，混匀研磨至100目。 将混合物在管式炉中热解化，氮气保护，气体流量控制在300mL/min，热解溫度为 700°C，热解完成后自然降至室溫。 取出产品，用60°C的去离子水洗涂热解产物，最后在120°C烘干，研磨至100目，储 存备用。 对产品进行氮气吸脱附实验，检测产品的BET比表面积和孔体积，其数据见表1。 表1为污泥渗加粉煤灰制备生物炭的基本物理性质，从表1中可看出，污泥在渗加 粉煤灰烧制生物炭后的比表面积、孔体积大大降低，其中比表面积下降最为明显，约为原来 的二分之一。污泥渗加粉煤灰制备生物炭的基本物理性质相较于空白组明显下降。 表1污泥渗加粉煤灰制备生物炭的基本物理性质 注：SFBC为污泥渗杂粉煤灰制备的生物炭；SBC为不渗加粉煤灰污泥制备的生物 炭。 W30] 实施例二： W城市污水处理厂脱水间的污泥为研究对象，其含水率为80%。分别将污泥和粉 煤灰在烘箱烘干，干燥溫度为110°c，干燥至含水率低于5%。按混合物质量百分数向污泥 中添加50%的粉煤灰，混匀研磨至150目。 将混合物在管式炉中热解1.化，氮气保护，气体流量控制在250mL/min，热解溫度 为650°C，热解完成后自然降至室溫。 取出产品，用80°C的去离子水洗涂热解产物，最后在100°C烘干，研磨至150目，储 存备用。 将制得产品进行氨氮吸附，并与市场的商业活性炭作对比，具体结果见图1。[00对图1为本实施例中产品和商业活性炭的氨氮吸附曲线，从图1中可W看出，污泥按 一定比例混合粉煤灰烧制的SFBC(污泥渗杂粉煤灰制备的生物炭）氨氮吸附量远远高于商 业活性炭。相较与商业活性炭，采用本方法制备的氨氮吸附材料最终的氨氮吸附量增加了 3~4倍左右。 实施例S: 采用本专利方法制备用于总憐吸附的污泥基生物炭。W城市污水处理厂脱水间的 污泥为研究对象，其含水率为80%。分别将污泥和粉煤灰在烘箱烘干，干燥溫度为120°C， 干燥至含水率低于5%。按混合物质量百分数向污泥中添加60%的粉煤灰，混匀研磨至200 目。 将混合物在管式炉中热解比，氮气保护，气体流量控制在200mL/min，热解溫度为 750°C，热解完成后自然降至室溫。 取出产品，用90°C的去离子水洗涂热解产物，最后在Iior烘干，研磨至200目，储 存备用。 W40] 将产品进行总憐吸附，并与市场上的商业活性炭作对比，具体结果见图2。[OOW 图2为本实施例中产品和商业活性炭的总憐吸附曲线，从图2中可W看出，污泥按 一定比例混合粉煤灰烧制的SFBC(污泥渗杂粉煤灰制备的生物炭）总憐吸附量远远高于商 业活性炭。相较与商业活性炭，本方法制备的总憐吸附材料最终的总憐吸附量增加了 5倍 左右。 综上所述，本专利技术制备所得活性污泥渗混粉煤灰的生物炭，可用于污水处理工程， 本专利技术克服了市场上活性炭制备成本高、污染大的缺点，由于原料的大部分为污泥，使得其 具备了容重轻、孔隙率高的优点，在处理工程中作为载体时可负载较大生物量；粉煤灰是W 活性氧化物Si化和Al2〇3为主的多孔性及有较大比表面积的粉末状物质，可W通过吸附、离 子交换去除生活污水中的氨氮和憐，将其作为添加物制备污泥基生物炭，有效改善了污泥 基生物炭的氮憐吸附性能，本专利技术的产品在氨氮和总憐水体吸附中，吸附量分别高达22mg/ g和21mg/g，吸附性能良好；本专利技术W城市污水处理厂脱水污泥、热电厂燃后的粉煤灰为原 料，对于粉煤灰和剩余污泥的减量化和资源化提出了一种新的思路，另外二者均为废弃物， 其成本较活性炭原料的成本低，同时减轻了固废堆放对周边环境造成的污染，实现了资源 的再利用，具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。 W上所述仅是本专利技术的优选实施方式，并不用于限制本专利技术，应当指出，对于本技 术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可W做出若干改进和 变型，运些改进和变型也应视为本专利技术的保护范围。【主权项】1. 一种污泥基生物炭，其特征在于：包括以下质量份数配比的原料： 粉煤灰：40-60份； 污泥：40-60份。2. 根据权利要求1所述的一种污泥基生物炭的制备方法，其特征在于：包括以下步 骤： (1)将粉煤灰和脱水后的污泥进行干燥，干燥温度为100~120°c ; (2) 将所述步骤（1)中的污泥和粉煤灰混合，混匀研磨至100~200目，氮气保护下，热 解1~2h，热解温度为650~750°C; (3) 热解完成后，降至室温，去离子水洗涤产物，最后烘干本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种污泥基生物炭，其特征在于：包括以下质量份数配比的原料：粉煤灰：40‑60份；污泥：40‑60份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘和，刘宏波，程伟凤，符波，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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