一种城市污泥厌氧消化沼渣还原制备碳化硅的方法技术

本发明专利技术公开了一种城市污泥厌氧消化沼渣还原制备碳化硅的方法，包括依次进行的空热解过程、超声球磨过程和真空碳还原过程；污泥消化沼渣在真空热解过程中实现有机物和无机物的分离，制备得到生物油和残渣颗粒；残渣颗粒在超声球磨过程中实现颗粒分散，粒径减小，碳和SiO2充分接触，在超声球磨过程中控制Si：C元素的原子摩尔数量比≤1：4；最后残渣继续在真空碳还原过程中制备得到高附加值的碳化硅材料，并收集得大量CO能源气体。本发明专利技术具有高效、快速等优点，可显著提高城市污泥的高值资源化利用，为我国城市污泥处理处置提供了重要的技术及装备，具有显著的经济和环境效益。

A Method for Preparing Silicon Carbide by Reducing Sludge from Anaerobic Digestion of Municipal Sludge

【技术实现步骤摘要】
一种城市污泥厌氧消化沼渣还原制备碳化硅的方法
本专利技术涉及污水污泥处理
，特别涉及到一种城市污泥厌氧消化沼渣还原制备碳化硅的方法。
技术介绍
随着活性污泥法处理生活污水的普及应用，剩余污泥产量急剧增加，污泥产量已经达到4300万吨/年(以含水率80％计)，剩余污泥处理处置形势日益严峻。因此，对城市污泥进行处理处置并实现其高附加值资源化利用已经成为一个重大科学问题。污泥厌氧消化作为一种极具潜力的污泥处理技术，在降低污泥数量的同时回收能源，成为目前国际上最受欢迎的污泥减量化和资源化处理技术。但是，污泥颗粒中有机质和SiO2颗粒混合在一起，有机质与厌氧消化菌无法有效接触，造成有机质不能被充分利用产甲烷。所以，厌氧消化过程只能利用污泥中的一部分有机质。消化沼液经过脱水可以得到消化液、消化沼渣。消化沼渣中仍然还有大量的有机质没有得到回收利用。同时人们注意到，消化后污泥沼渣仍还有大量有机质、SiO2和重金属，如果随意填埋入土或作为生物碳土使用，不仅浪费大量生物质能源，也会使重金属进入水和土壤环境。因此，大量的废弃污泥消化沼渣需要被有效处理和资源化利用。目前亟需一种污泥消化沼渣的利用装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市污泥厌氧消化沼渣还原制备碳化硅的方法，其特征在于：包括真空热解过程、超声球磨过程和真空碳还原过程，真空热解过程、超声球磨过程和真空碳还原过程依次进行，具体步骤如下：S1、城市污泥的厌氧消化沼渣经过高干脱水后，在150℃温度、100Pa压强下进行10min的真空加热脱水，而后在600℃温度、100Pa压强下进行真空热解，厌氧消化沼渣中的有机物与无机物分离，制备得到生物油和残渣颗粒；S2、将残渣颗粒进行20～30min的超声球磨处理，同时控制Si：C元素的原子摩尔数量比＜1：4，使残渣颗粒分散、粒径减小，碳和SiO2充分接触；S3、超声球磨后的残渣颗粒继续在1300℃温度、100Pa压...

【技术特征摘要】
1.一种城市污泥厌氧消化沼渣还原制备碳化硅的方法，其特征在于：包括真空热解过程、超声球磨过程和真空碳还原过程，真空热解过程、超声球磨过程和真空碳还原过程依次进行，具体步骤如下：S1、城市污泥的厌氧消化沼渣经过高干脱水后，在150℃温度、100Pa压强下进行10min的真空加热脱水，而后在600℃温度、100Pa压强下进行真空热解，厌氧消化沼渣中的有机物与无机物分离，制备得到生物油和残渣颗粒；S2、将残渣颗粒进行20～30min的超声球磨处理，同时控制Si：C元素的原子摩尔数量比＜1：4，使残渣颗粒分散、粒径减小，碳和SiO2充分接触；S3、超声球磨后的残渣颗粒继续在1300℃温度、100Pa压强下进行40min的真空碳还原过程，制备得到碳化硅并收集含有CO的能源气体。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴晓虎，董李鹏，李磊，董滨，刘芮，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31