一种去除污泥重金属协同制备生物炭的方法与系统技术方案

本发明专利技术提出了一种去除污泥重金属协同制备生物炭的方法及系统，利用焦耳加热方式处理污泥可以活化重金属形态，协同制备污泥生物炭，结合酸洗可以有效去除污泥生物炭中的重金属和灰分，降低生物炭的重金属浸出浓度，提高生物炭品质。系统过程中，焦耳加热过程中产生的合成气可以通过燃料轮机发电为焦耳热装置提供能源，燃气轮机尾气余热可以为污泥干燥过程提供热量；污泥干燥产生的水蒸气经冷凝后可以为酸液配置提供水源。本发明专利技术整套工艺设备流程简捷，体现循环经济与清洁生产理念，操作简单，运行成本低，最终产物生物炭具有较低的重金属环境风险，可以作为吸附剂及土壤添加剂，回收的重金属可进一步加工利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体废弃物无害化与资源化领域，具体为一种去除污泥重金属协同制备生物炭的方法与系统。

技术介绍

1、尽管污泥中含有潜在利用价值的有机质和n、p、k等营养元素，但污泥中重金属直接进入环境会引起大气、水体及土壤污染。如果未经处置，污泥中的重金属在微生物作用下可转化为毒性更强的金属有机化合物，通过生物链进入人体，造成蛋白质失活变形，破坏正常生理代谢活动，危害人体健康。污泥的处理技术主要包括填埋、发酵、焚烧、水热、热解等。填埋需要消耗大面积土地，会将污泥中的病原体、有机污染物和重金属带入土壤，造成土壤和食物链污染；污泥发酵技术仍面临重金属固化程度低等缺点；焚烧过程中重金属的挥发会随着烟尘的扩散排放到空气中污染环境。

2、现有的一些公开技术采用污泥热解的方式进行处置及制备生物炭，如公开专利cn116495958a，提出了一种降低污泥基生物炭重金属含量的方法，通过浮选、热解的方式降低重金属含量，但是由于高重金属含量的污泥转化为生物炭会使重金属富集在固相产物生物炭中，尽管浸出率能达到国家标准，由于固化率的限制，生物炭的重金属浸出量会逐渐累计。普通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种去除污泥重金属协同制备生物炭的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种去除污泥重金属协同制备生物炭的方法，其特征在于，热解制得的合成气进入燃气轮机进行发电，为焦耳热过程供电，燃气轮机尾气为污泥干燥过程供热。

3.根据权利要求2所述的一种去除污泥重金属协同制备生物炭的方法，其特征在于，焦耳热过程的参数为放电电压100-300V，缺氧或通入惰性气体氮气，热处理温度为1000-3000℃，处理时间小于1min。

4.根据权利要求1所述的一种去除污泥重金属协同制备生物炭的方法，其特征在于，所述细磨装置为雷蒙磨、卧辊磨、球磨或气流磨...

【技术特征摘要】

1.一种去除污泥重金属协同制备生物炭的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种去除污泥重金属协同制备生物炭的方法，其特征在于，热解制得的合成气进入燃气轮机进行发电，为焦耳热过程供电，燃气轮机尾气为污泥干燥过程供热。

3.根据权利要求2所述的一种去除污泥重金属协同制备生物炭的方法，其特征在于，焦耳热过程的参数为放电电压100-300v，缺氧或通入惰性气体氮气，热处理温度为1000-3000℃，处理时间小于1min。

4.根据权利要求1所述的一种去除污泥重金属协同制备生物炭的方法，其特征在于，所述细磨装置为雷蒙磨、卧辊磨、球磨或气流磨，细磨后污泥的粒径为100目-200目。

5.根据权利要求1所述的一种去除污泥重金属协同制备生物炭的方法，其特征在于，酸洗过程中的固液比为1g：10-30ml，酸洗温度为20-50℃，酸洗时间为1-6h，酸洗搅拌速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢胜禹，顾恒旭，杨青婷，杨宏旻，吴昊，周长松，任强强，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：