餐厨垃圾沼渣的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种餐厨垃圾沼渣的处理方法

【技术实现步骤摘要】
餐厨垃圾沼渣的处理方法、内源性钙掺杂多孔生物炭和应用


[0001]本专利技术涉及垃圾处理
，更具体地，涉及一种餐厨垃圾沼渣的处理方法
、
内源性钙掺杂多孔生物炭和应用
。

技术介绍

[0002]餐厨垃圾是指公共食堂
、
家庭
、
餐饮行业在日常生活消费过程中产生的食品废弃物，主要包括餐前食品加工时的食物废料和餐后的食物残余
。
餐厨垃圾具有含水率高
、
盐分和有机质含量高
、
含重金属及易腐败发臭等特点，如不对餐厨垃圾进行妥善处理处置，会造成严重的环境污染，同时会造成人和动物疾病传播
。
[0003]现有餐厨垃圾的处理方法以填埋
、
焚烧
、
厌氧发酵
、
好氧发酵
、
好氧堆肥和热解为主
。
其中，填埋对土壤
、
地下水
、
大气等都会造成现实的影响和潜在的危害，尤其垃圾渗滤液问题更是制约垃圾填埋的重要因素
。
焚烧不仅会产生大量的烟尘还会产生剧毒的二恶英，造成严重的空气污染
。
好氧发酵和好氧堆肥方法需要添加大量辅料如秸秆
、
木屑等或利用能源将餐厨垃圾的水分降到适合堆肥的条件，能源消耗大
、
过程臭气难管理，易造成二次污染
。
热解需要将餐厨垃圾水分汽化，耗能高
。
厌氧发酵主要借助微生物，在无氧的条件下，高效利用餐厨垃圾中的有机质等营养成分，产生具有高热值的沼气，已受到广泛的关注
。
但餐厨垃圾厌氧发酵后会产生大量的沼渣，餐厨垃圾沼渣是厌氧消化过程中产生的一种高含水率的黑色或灰色有机副产物
。
其主要特征是含水率高，有机质含量高
(
微生物代谢产物
、
死亡细胞
、
胞外聚合物和一些餐厨消化残余的有机物等
)
，不仅含有氮磷等营养物质，还含有致病微生物
、
重金属等有害成分，并且颗粒较小，处于胶体状态，脱水性能差，易腐败发臭
。
组成成分如此复杂的沼渣若不被妥善处理，不仅会影响餐厨垃圾处理厂的正常运行，还会对自然环境和人类健康造成威胁
。
但现有餐厨垃圾沼渣处理技术仍存在无害化和资源化利用不充分的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种餐厨垃圾沼渣的处理方法
、
内源性钙掺杂多孔生物炭和应用，将餐厨垃圾沼渣通过水热和热解协同处理的方法转化为内源性钙掺杂多孔生物炭，其可作为吸附剂用于生活污水的处理，提高餐厨垃圾沼渣的再利用价值
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种餐厨垃圾沼渣的处理方法，包括以下步骤：
[0007]将餐厨垃圾沼渣于
140℃
～
260℃
下进行水热反应
30min
～
90min
，得到水热反应产物；
[0008]将所述水热反应产物进行固液分离，得到固相产物；
[0009]将所述固相产物于
600℃
～
800℃
下进行热解
20min
～
60min
，得到内源性钙掺杂多孔生物炭
。
[0010]本专利技术还公开了一种如上述的餐厨垃圾沼渣的处理方法制得的内源性钙掺杂多孔生物炭
。
[0011]本专利技术还公开了如上述的内源性钙掺杂多孔生物炭作为吸附剂应用于生活污水中
。
[0012]实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：
[0013]本专利技术实施例首先将餐厨垃圾沼渣进行水热反应，餐厨垃圾沼渣中的大分子有机物被分解生成小分子有机物等可便捷利用的物质，同时以多糖和蛋白质为主的胞外聚合物分解，提高了沼渣的脱水性能，从而利于后续的固液分离；脱水性能的改善促进了溶解性金属钙通过架桥作用与沼渣颗粒一起沉降至固相中，并增加了固相沼渣中钙元素的相对含量；并且在水热处理过程中随着蛋白质类物质的分解和美拉德反应的进行，大量含氮物质由固相转移至液相中，脱水后的固相沼渣中氮元素的含量显著减少，降低了其后续热解处理过程中
NOx
及其前驱体的释放
。
然后对固相沼渣产物进行低温热解得到内源性钙掺杂多孔生物炭
。
[0014]本专利技术相比单独热解方法，通过水热和热解协同处理方法，获得的内源性钙掺杂多孔生物炭金属钙参杂量更高，具有更明显孔径结构
、
更大的比表面积和总孔体积和更丰富的表面含氧官能团，其可作为吸附剂用于生活污水的处理，整个制备过程简单
、
快捷
、
低成本，不仅实现了餐厨垃圾沼渣的高效固液分离，而且提高餐厨垃圾沼渣固相产物的再利用价值
。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0016]其中：
[0017]图1是实施例1‑3和对比例1‑2的比表面积和总孔体积测试分析图
。
[0018]图2是实施例1‑3和对比例1‑2的表面官能团测试分析图
。
[0019]图3是实施例1‑3和对比例1‑2的钙元素含量测试分析图
。
[0020]图4是实施例1‑2和对比例2的
HCN
测试分析图
。
[0021]图5是实施例1‑2和对比例2的
NH3测试分析图
。
[0022]图6是实施例1‑3和对比例2的磷吸附性能测试分析图
。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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作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
。
[0024]本专利技术公开了一种餐厨垃圾沼渣的处理方法，包括以下步骤：
[0025]1)
将餐厨垃圾沼渣于
140℃
～
260℃
下进行水热反应
30min
～
90min
，得到水热反应
产物
。
[0026]在一具体实施例中，餐厨垃圾沼渣为餐厨垃圾经厌氧发酵技术处理后的产物，餐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种餐厨垃圾沼渣的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将餐厨垃圾沼渣于
140℃
～
260℃
下进行水热反应
30min
～
90min
，得到水热反应产物；将所述水热反应产物进行固液分离，得到固相产物；将所述固相产物于
600℃
～
800℃
下进行热解
20min
～
60min
，得到内源性钙掺杂多孔生物炭
。2.
根据权利要求1所述的餐厨垃圾沼渣的处理方法，其特征在于，所述餐厨垃圾沼渣的含水率为
>90wt.
％；所述餐厨垃圾沼渣的钙的含量为
50mg/g
干固体～
150mg/g
干固体
。3.
根据权利要求1所述的餐厨垃圾沼渣的处理方法，其特征在于，所述水热反应的升温速率为
5℃/min
～
10℃/min。4.
根据权利要求1所述的餐厨垃圾沼渣的处理方...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐期勇，邵明帅，张超，吴华南，董子航，白新月，陈钦冬，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：