利用沼渣水热炭生产环保型陶粒的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用沼渣水热炭生产环保型陶粒的方法，以有机固废厌氧消化后产生的固体残余物沼渣为原材料，利用其水热炭化后得到的炭材料制备陶粒，并固定沼渣中重金属的方法，具体方法涉及环保材料加工领域。沼渣热解得到的水热炭具有较少的体积、水和有机污染物，在焙烧过程中可以大幅度减少气态污染物的产生，降低陶粒制备过程中的环境风险。利用煤矸石、粉煤灰替代黏土、页岩粉等作为制陶原料中的粘结剂，可减少陶粒制备过程中对自然环境的破坏，具有节能环保的特点。此方法生产出的陶粒具有质地轻、强度高的特点，同时对沼渣中定存的重金属有着较好的固定效果，在实际应用中可以作为制备建筑用混凝土中的轻质骨料。

【技术实现步骤摘要】
利用沼渣水热炭生产环保型陶粒的方法
本专利技术涉及一种可固定沼渣中重金属的水热炭陶粒制备方法，属于环保材料加工领域。
技术介绍
沼渣是有机固废经过多次厌氧发酵过程后，在发酵罐底部残留的固液混合态物质，除了未经氧化分解的原料固形物外，沼渣中还包含着微生物菌落，以及病原菌、重金属等有毒有害物质。目前，对于沼渣较为成熟的利用方式是处理后用作有机肥，在畜禽养殖业中还可以用作饲料添加剂，这些方式会通过食物链最终影响人类的食品安全，带来健康问题，因此应谨慎使用沼渣作为有机肥和饲料原料，判断出其重金属、病原微生物及其它有毒物质含量是否是在允许使用的安全范围内。如何解决有机固体废弃物厌氧发酵后残余沼渣的消纳方式及资源利用问题值得关注，迫切需要新的思路来解决由沼渣引起的环境污染问题。水热炭化法(HTC，Hydrothermalcarbonization)是一种在密闭容器中，以生物质材料为原料，以水为反应过程中的介质，在150-375℃下，伴随着一定的自生压力合成富碳产物的过程。与传统的热解法制炭不同，水热法制炭的反应温度较低，反应过程不会受到原料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用沼渣水热炭生产环保型陶粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、制备沼渣水热炭：/n将原始沼渣置于烘箱中干燥脱水，再经过破碎、粉磨过筛过程后，得到预处理后的沼渣；/n然后将预处理后的沼渣置于水热反应釜中，将预处理后的沼渣与水混合后，通入至少15min氮气，以除去空气，形成厌氧反应环境；将水热反应釜密闭后置于烘箱中，进行水热炭化反应，待水热反应结束后，在水热反应釜冷却至室温后，取出产物，经洗涤后，烘干，得到沼渣水热炭，备用；/n步骤二：制备陶粒：/n①配料成球：将在所述步骤一中制备的沼渣水热炭与煤矸石、粉煤灰、辅助成型材料硅石、成孔剂碳酸氢钠进行混合，加入助溶剂，并加入水后进行...

【技术特征摘要】
1.一种利用沼渣水热炭生产环保型陶粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、制备沼渣水热炭：
将原始沼渣置于烘箱中干燥脱水，再经过破碎、粉磨过筛过程后，得到预处理后的沼渣；
然后将预处理后的沼渣置于水热反应釜中，将预处理后的沼渣与水混合后，通入至少15min氮气，以除去空气，形成厌氧反应环境；将水热反应釜密闭后置于烘箱中，进行水热炭化反应，待水热反应结束后，在水热反应釜冷却至室温后，取出产物，经洗涤后，烘干，得到沼渣水热炭，备用；
步骤二：制备陶粒：
①配料成球：将在所述步骤一中制备的沼渣水热炭与煤矸石、粉煤灰、辅助成型材料硅石、成孔剂碳酸氢钠进行混合，加入助溶剂，并加入水后进行拌匀，用成球盘或手动挤压造粒，烘干后，得到陶粒球坯体；
②烧结：将在所述步骤①中所得到的陶粒球坯体置于高温炉中，在300-500℃预热不少于10min，再升温至1050-1150℃进行焙烧保持温度处理10-20min，然后冷却后，得到陶粒成品。


2.根据权利要求1所述利用沼渣水热炭生产环保型陶粒的方法，其特征在于：在所述步骤一中，所述原始沼渣来自于有机质废物厌氧发酵的残余物，所述原始沼渣含水率为48～70％。


3.根据权利要求1所述利用沼渣水热炭生...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，曹翔，魏萍，李嘉懿，江玉玉，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31