一种生物炭与污泥耦合堆肥及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种生物炭与污泥耦合堆肥及其制备方法，包括底座，包括以下物质组分：生物炭10

【技术实现步骤摘要】
一种生物炭与污泥耦合堆肥及其制备方法


[0001]本专利技术涉及污泥处理
，具体为一种生物炭与污泥耦合堆肥及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国农村约有三分之一的农作物秸秆未被利用，很大一部分都被直接焚烧，这不仅使得高品位的生物质资源被浪费，还导致一系列环境污染问题。随着经济和工业规模的迅速发展，城市污水处理厂每天都在产生大量的剩余污泥，这些污泥由于来源复杂，部分成分不稳定、不安全，目前的主要处理方式是地下掩埋和焚烧处理，这不仅对环境产生了污染而且会浪费大量的资源利用化机会；
[0003]污泥堆肥是指微生物在有氧条件下进行好氧呼吸作用，产生较高温度使污泥中有机物生物降解，生成性质稳定熟化污泥的过程，堆肥后的腐熟产物可作为有机肥料用于土地改良、园林绿化等，但是在污泥处理过程中，重金属和有机污染物等极易富集在污泥中，会影响到污泥的土地利用。采用好氧堆肥方式处理污泥，虽然能在一定程度上降低污泥中重金属和有机污染物等有害物质的含量，但是经处理后的污泥依然存在较大毒性。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种生物炭与污泥耦合堆肥及其制备方法，解决了上述存在的现有问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种生物炭与污泥耦合堆肥及其制备方法，包括以下物质组分：生物炭10
‑
15份、污泥100
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150份和还原剂10r/>‑
20份和水10
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15分；
[0008]还包括以下制备方法：
[0009]S1、制备生物炭：将植物秸秆放入反应釜中进行加热裂解制得生物炭，并对裂解时产生的木醋液进行收集；
[0010]S2、制备污泥：在污泥中加入足量的水，然后在污泥水中加入还原剂，将污泥中的重金属置换出来，并进行筛分过滤；
[0011]S3、将上述S2处理后的污泥进行脱水，对脱水后的污泥进行造粒操作，得到污泥颗粒；
[0012]S4、将上述S3中处理后的污泥颗粒放入到反应釜中进行加热热解，得到污泥生物炭；
[0013]S5、将S1中制得的生物炭与S4中的污泥生物炭和污泥以及S1中收集的木醋液进行混合并加入水，充分混合后进行发酵腐熟，从而制得生物炭与污泥耦合堆肥；
[0014]S6、将得到的堆肥进行烘干并进行造粒制成肥料。
[0015]优选的，所述S1中的秸秆可以是稻壳、麦秆、木屑和草本生物中的一种或几种。
[0016]优选的，所述还原剂为金属铁，且所述金属铁的形状为颗粒状和块状。
[0017]优选的，所述S2中对污泥水进行筛分时采用的是磁选筛分机。
[0018]优选的，所述S3中通过污泥脱水机对处理后的污泥进行脱水，并保持污泥湿润，所述S3中通过造粒机对污泥进行造粒。
[0019]优选的，所述S5中通过搅拌机对生物炭、污泥生物炭、污泥和水进行搅拌混合，然后将得到的混合输送到发酵池中进行耦合堆肥。
[0020]优选的，在进行耦合堆肥过程中对混合物进行定期翻料，并通入氧气。
[0021]优选的，所述S6中的肥料通过反应釜进行烘干，并通过造粒机对蒸发后的肥料进行造粒，且造粒的直径为3mm。
[0022](三)有益效果
[0023]本专利技术提供了一种生物炭与污泥耦合堆肥及其制备方法。具备以下有益效果：
[0024]本专利技术的生物炭与污泥耦合堆肥及其制备方法，在对污泥和生物炭进行耦合堆肥时，使用还原剂可以将污泥中存在的重金属离子进行置换并筛分出，从而可以将污泥生物炭耦合堆肥出的肥料中的重金属含量，可以降低肥料的毒性，并且还对裂解时产生的木醋液进行利用，不仅可以增加肥力，而且还可以起到中和杀菌的效果，从而提高肥料的效果。
具体实施方式
[0025]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例：
[0027]本专利技术实施例提供一种生物炭与污泥耦合堆肥及其制备方法，包括以下物质组分：生物炭10
‑
15份、污泥100
‑
150份和还原剂10
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20份和水10
‑
15分；
[0028]还包括以下制备方法：
[0029]S1、制备生物炭：将植物秸秆放入反应釜中进行加热裂解制得生物炭，并对裂解时产生的木醋液进行收集，通过将植物秸秆放入到反应釜中，并加热到相应的温度后，植物秸秆就会进行裂解，从而进行碳化，得到生物炭，并且在裂解时植物秸秆会冒出烟气，烟气自然冷却液化可以得到木醋液，并且木醋液不仅具有一定的酸性，可以后期进行中和操作，而且还含有K，Ca，Mg，Zn，Ge，Mn，Fe等矿物质，此外还含有维生素B1和B2，可以增加肥料中的微量元素含量，可以增加肥力；
[0030]S2、制备污泥：在污泥中加入足量的水，然后在污泥水中加入还原剂，将污泥中的重金属置换出来，并进行筛分过滤，污泥中加入税后，可以对污泥进行溶解，然后加入还原剂，可以将污泥中存在的重金属离子进行置换，从而降低重金属的含量，避免影响肥料的效果；
[0031]S3、将上述S2处理后的污泥进行脱水，对脱水后的污泥进行造粒操作，得到污泥颗粒，对污泥进行脱水后进行造粒，可以得到直径较小的污泥颗粒，从而便于后面进行加热热解，避免受热不均；
[0032]S4、将上述S3中处理后的污泥颗粒放入到反应釜中进行加热热解，得到污泥生物炭，污泥在进行高温热解和裂解后，其内部存在的有机物就会转化为生物炭；
[0033]S5、将S1中制得的生物炭与S4中的污泥生物炭和污泥以及S1中收集的木醋液进行混合并加入水，充分混合后进行发酵腐熟，从而制得生物炭与污泥耦合堆肥，将S1中得到的木醋液加入混合，不仅可以实现中和操作，而且木醋液的酸性可以对污泥中的细菌进行杀菌；
[0034]S6、将得到的堆肥进行烘干并进行造粒制成肥料，颗粒状的肥料便于后期进行施肥操作。
[0035]S1中的秸秆可以是稻壳、麦秆、木屑和草本生物中的一种或几种，原料便于或得，可以降低使用成本。
[0036]还原剂为金属铁，且金属铁的形状为颗粒状和块状，颗粒状和块状的金属铁不仅可以将污泥中的重金属离子置换出来，而且颗粒状和块状使得其表面积更大，更加便于置换出的重金属进行粘附，便于后面的筛分。
[0037]S2中对污泥水进行筛分时采用的是磁选筛分机，通过磁选筛分机可以对铁颗粒和铁块进行吸附，便于将污泥中的金属铁和置换出的重金属进行筛选分离，降低重金属含量。
[0038]S3中通过污泥脱水机对处理后的污泥进行脱水，并保持污泥湿润，保持污泥的一定湿润度便于后期对污本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物炭与污泥耦合堆肥及其制备方法，其特征在于：包括以下物质组分：生物炭10
‑
15份、污泥100
‑
150份和还原剂10
‑
20份和水10
‑
15分；还包括以下制备方法：S1、制备生物炭：将植物秸秆放入反应釜中进行加热裂解制得生物炭，并对裂解时产生的木醋液进行收集；S2、制备污泥：在污泥中加入足量的水，然后在污泥水中加入还原剂，将污泥中的重金属置换出来，并进行筛分过滤；S3、将上述S2处理后的污泥进行脱水，对脱水后的污泥进行造粒操作，得到污泥颗粒；S4、将上述S3中处理后的污泥颗粒放入到反应釜中进行加热热解，得到污泥生物炭；S5、将S1中制得的生物炭与S4中的污泥生物炭和污泥以及S1中收集的木醋液进行混合并加入水，充分混合后进行发酵腐熟，从而制得生物炭与污泥耦合堆肥；S6、将得到的堆肥进行烘干并进行造粒制成肥料。2.根据权利要求1所述的一种生物炭与污泥耦合堆肥及其制备方法，其特征在于：所述S1中的秸秆可以是稻壳、麦秆、木...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳建明，周伟莉，李敏，韦国栋，
申请(专利权)人：西部重庆地质科技创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：