一种市政垃圾热解制备生物炭的方法技术

本发明专利技术涉及一种市政垃圾热解制备生物炭的方法，具有以下步骤组成：(1)市政垃圾剔除其中较大的无机杂质，随后干燥粉碎、过筛、球磨均匀；(2)选取步骤1处理过的市政垃圾在N2氛围下进行热解炭化；(3)将化学活化剂加入到步骤2的热解产物中；混合物在去离子水中充分混合24h，随后在烘箱中干燥4h。(4)将步骤3处理后的混合物在N2气氛下加热到600

【技术实现步骤摘要】
一种市政垃圾热解制备生物炭的方法


[0001]本专利技术属于固体废弃物处理
，具体涉及一种市政垃圾热解制备生物炭。

技术介绍

[0002]市政垃圾主要是生活垃圾中含有有机物成分的废弃物。主要是纸、纤维、竹木、厨房菜渣等。据统计，全世界每年新产生垃圾多达500亿吨，并以年均10％以上的速度增加，垃圾围城已经成为世界级难题。在农村以及乡镇等地多集中分布在养殖畜牧业，城市多集中分布在餐饮领域，其中在农业方面，产品收获后的残留物秸秆占较大比例，早期很多农民为了耕作直接就焚烧在地头。不仅污染大气环境，还浪费了宝贵的生物质资源。市政垃圾传统的处理方式已经严重影响到我们的健康、影响生态的平衡。因此寻求新型市政垃圾处理的方法至关重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的：针对目前市政垃圾量多且难以处理，本专利技术提供一种市政垃圾热解制备生物炭的方法
[0004]本专利技术采用的技术方案由以下步骤实现：
[0005](1)剔除市政垃圾中较大的无机杂质，随后将处理过的市政垃圾干燥粉碎、过8目筛、球磨均匀后过150目筛；
[0006](2)选取步骤1处理过的市政垃圾在N2氛围下升温至500℃，保温30
‑
60min进行热解炭化,升温速率为10℃/min；
[0007](3)将化学活化剂KOH、Na2CO3或ZnCl2加入到步骤2的热解产物中，活化剂掺入量在3
‑
10％。混合物在去离子水中充分混合24h，随后120℃烘箱中干燥4h；
[0008](4)将步骤3处理后的混合物以10℃/min的速率在N2气氛下加热到600
‑
900℃，活化时间控制在0.5
‑
5h，制得生物炭，热解气回收储存防止污染。
[0009]优选地，所述步骤(2)中N2的浓度为99.999％、热解时间控制在45
‑
60min。
[0010]进一步地，所述步骤(3)中化学活化剂选用KOH，化学活化剂的掺入量为5
‑
8％，活化温度区间为680℃
‑
800℃，活化时间在3
‑
4h。
[0011]本专利技术的有益效果：本专利技术针对市政垃圾进行厌氧消化处理，实现市政垃圾的减量化。此外，本专利技术制备生物炭的工艺相对简单，制备产物比表面积大、微孔占比高。有利于市政垃圾的资源化、高值化利用。
附图说明
[0012]图1是本专利技术市政垃圾热解制备生物炭的工艺流程附图。
具体实施方式
[0013]下面通过实施例，对本专利技术的技术方案作进一步说明，以下实施例旨在说明本发
明而不是对本专利技术的进一步限定。
[0014]实施例1
[0015]剔除市政垃圾(主要是废木料、废纸和餐厨垃圾)中较大的无机杂质，随后将处理过的市政垃圾干燥粉碎、过8目筛、球磨均匀后过150目筛，其中球磨机转速为400r/min,运行30min。称取处理过的市政垃圾30g在N2氛围下以10℃/min的速率升温至500℃，保温30min进行热解炭化。将化学活化剂KOH加入到上述的热解产物中,KOH的掺入量为3％。混合物在200ml去离子水中充分混合24h，随后120℃烘箱中干燥4h。将处理后的混合物以10℃/min的速率在N2气氛下加热到600℃、保温1h,制得生物炭，热解气回收储存防止污染。活化制备的炭材料用180ml、0.1mol盐酸溶液清洗三次，随后用300ml去离子水洗至中性，105℃干燥24h后存储于干燥器中以备分析使用。制备得到的活性炭比表面积为1508m2/g,总孔体积为0.84cm3/g,微孔占比78％。
[0016]实施例2
[0017]剔除市政垃圾(主要是废木料、废纸和餐厨垃圾)中较大的无机杂质，随后将处理过的市政垃圾干燥粉碎、过8目筛、球磨均匀后过150目筛，其中球磨机转速为400r/min,运行30min。称取处理过的市政垃圾30g在N2氛围下以10℃/min的速率升温至500℃，保温40min进行热解炭化。将化学活化剂KOH加入到上述的热解产物中，KOH的掺入量为5％。混合物在200ml去离子水中充分混合24h，随后120℃烘箱中干燥4h。将处理后的混合物以10℃/min的速率在N2气氛下加热到800℃、保温2h,制得生物炭，热解气回收储存防止污染。活化制备的炭材料用180ml、0.1mol盐酸溶液清洗三次，随后用300ml去离子水洗至中性，105℃干燥24h后存储于干燥器中以备分析使用。制备得到的活性炭比表面积为1671m2/g,总孔体积为0.92cm3/g,微孔占比79％。
[0018]实施例3
[0019]剔除市政垃圾(主要是废木料、废纸和餐厨垃圾)中较大的无机杂质，随后将处理过的市政垃圾干燥粉碎、过8目筛、球磨均匀后过150目筛，其中球磨机转速为400r/min,运行30min。称取处理过的市政垃圾30g在N2氛围下以10℃/min的速率升温至500℃，保温50min进行热解炭化。将化学活化剂KOH加入到上述的热解产物中，KOH的掺入量为8％。混合物在200ml去离子水中充分混合24h，随后120℃烘箱中干燥4h。将处理后的混合物以10℃/min的速率在N2气氛下加热到700℃、保温0.5h,制得生物炭，热解气回收储存防止污染。活化制备的炭材料用180ml、0.1mol盐酸溶液清洗三次，随后用300ml去离子水洗至中性，105℃干燥24h后存储于干燥器中以备分析使用。制备得到的活性炭比表面积为1216m2/g,总孔体积为0.63cm3/g,微孔占比68％。
[0020]实施例4
[0021]剔除市政垃圾(主要是废木料、废纸和餐厨垃圾)中较大的无机杂质，随后将处理过的市政垃圾干燥粉碎、过8目筛、球磨均匀后过150目筛，其中球磨机转速为400r/min,运行30min。称取处理过的市政垃圾30g在N2氛围下以10℃/min的速率升温至500℃，保温50min进行热解炭化。将化学活化剂KOH加入到上述的热解产物中，KOH的掺入量为10％。混合物在200ml去离子水中充分混合24h，随后120℃烘箱中干燥4h。将处理后的混合物以10℃/min的速率在N2气氛下加热到900℃、保温4h,制得生物炭，热解气回收储存防止污染。活化制备的炭材料用180ml、0.1mol盐酸溶液清洗三次，随后用300ml去离子水洗至中性，105
℃干燥24h后存储于干燥器中以备分析使用。制备得到的活性炭比表面积为1057m2/g,总孔体积为0.59cm3/g,微孔占比57％。
[0022]实施例5
[0023]剔除市政垃圾(主要是废木料、废纸和餐厨垃圾)中较大的无机杂质，随后将处理过的市政垃圾干燥粉碎、过8目筛、球磨均匀后过150目筛，其中球磨机转速为400r/min,运行30min。称取处理过的市政垃圾30g在N2氛围下以10℃/min的速率升温至500℃，保温45min进行热解炭化。将化学活化剂Na2CO3加入到上述的热解产物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种市政垃圾热解制备生物炭的方法，其特征是：具有以下步骤：(1)剔除市政垃圾中较大的无机杂质，随后将处理过的市政垃圾干燥粉碎、过8目筛、球磨均匀后过150目筛；(2)选取步骤1处理过的市政垃圾在N2氛围下升温至500℃，保温30
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60min进行热解炭化,升温速率为10℃/min；(3)将化学活化剂KOH、Na2CO3或ZnCl2加入到步骤2的热解产物中，活化剂掺入量在3
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10％，混合物在去离子水中充分混合24h，随后120℃烘箱中干燥4h；(4)将步骤3处理后的混合物以10℃/min的速率在N2气氛下加热到600...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛林强，倪梦婷，黄新，黄思渊，
申请(专利权)人：江苏中的好节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：