[發明專利]一種利用城市污泥與作物秸稈聯合固碳的方法

無效

• 申請號: 201310463096.0
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103540331A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 王定美;余震;王躍強;岳艷利
• 申請（專利權）人: 廣東省生態環境與土壤研究所
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10B53/00;C02F11/10
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭瑩

技術領域

本發明屬于固廢處理碳減排領域，具體涉及一種利用城市污泥與作物秸稈聯合固碳的方法。?

背景技術

固碳（?Carbon?sequestration?），也叫碳封存，指的是以捕獲碳并安全封存的方式來取代直接向大氣中排放二氧化碳、增加除大氣之外的碳庫的碳含量，從而達到減少二氧化碳在大氣中的濃度，減緩全球變暖趨勢的目的。其技術方式主要包括（1）物理固碳：將二氧化碳經捕捉后儲存在開采過的油氣井、煤層和深海里；（2）生物固碳：利用光合作用捕捉二氧化碳，將其以生物質的形式儲存于植物生態系統中。這兩種方式中，物理固碳尤其是工程化的碳捕捉技術，還處于起步階段，存在研發投入高、成本高、資源化利用渠道不暢等發展問題，而生物固碳盡管是國際科學界公認的固定二氧化碳成本最低且副作用最少的方法，但其以生物質形式存在的碳，由于其穩定性差，在進入土壤后最終將被分解二氧化碳，再次進入大氣中，只是一個碳吸收-暫存-釋放的循環過程，屬于碳中和范疇。?

近年來，生物炭固碳日益被接受為根本的二氧化碳減排增匯途徑之一。生物炭是生物質在缺氧或厭氧條件下熱解的固態產物，具有高度的芳香化、物理的熱穩定性和生物化學的抗分解性，在土壤中的平均停留時間可達千年，施用于土壤可大幅度提升土壤碳庫，并因其孔隙度高等特性，有利于土壤固持養分，提高養分利用率，改善微生物生境，減少溫室氣體的排放，從而達到增產增匯、改良土壤等多種效果。?

城市污泥與作物秸稈作為我國兩種重要的大宗固體廢物，其產生量大，為待利用的生物質資源。長期以來，由于未得到妥善處理，造成了嚴重的二次污染及資源浪費并排放大量碳，使我國面臨污染防治和碳減排的雙重壓力。如將其制備生物炭并儲存于土壤，可實現廢物污染防治、固碳增匯及資源化利用等多重功效。本發明的目的在于，利用有機廢物中的生物質進行炭化處理，發展出一種簡易、高效、低耗的碳固定方法。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種城市污泥與作物秸稈聯合固碳的方法。?

本發明所采取的技術方案是：?

一種城市污泥與作物秸稈聯合制備固碳的方法，包含如下步驟：

1）將干的作物秸稈粉碎至長度小于50?mm；?

2）將污泥去水，使其含水率降至25%以下，然后粉碎；

3）將粉碎后的污泥與秸稈按干重比(1～3)︰(1～3)充分混合；

4）將步驟3）所得的秸稈與污泥混合物，送入炭化爐，無氧環境下加熱生成生物炭，反應溫度為400～500℃；

5）持續加熱至反應無氣體產生，使原料中的不穩定的生物質碳元素轉化完全，成為生物炭中的穩定碳，停止加熱，冷卻，取出物料，即可。

本發明的有益效果是：?

本發明基于污泥與秸稈的性質互補，提出了一種高效低耗的聯合固碳的方法，且流程簡單，成本低，可使生物炭中的碳固定率相對單獨固碳提高26.4%～39.8%，固定后，碳元素穩定性好，碳匯效能高。

在本發明中將秸稈與污泥混合后進行碳固定，還可以克服秸稈或污泥單獨固碳時遇到的問題：由于污泥生物炭密度大，可以改善秸稈單獨固碳時易飄飛、不宜儲運等問題；秸稈熱值較高，在碳固定過程中釋放出的能量，彌補污泥單獨炭化時能量的不足，實現能量的自平衡。?

具體實施方式

下面結合具本實施例對本發明作進一步說明，但并不局限于此。?

實施例1：?

1）將作物秸稈自然風干后，粉碎至長度小于50mm；?

2）將污水處理廠的脫水污泥自然風干后，使其含水率降至25%以下，進行粉碎；

3）將粉碎后的污泥與秸稈按干重比3︰1充分混合；

4）將步驟3）所得的秸稈與污泥混合物，送入炭化爐，利用氮氣充氣，以保證無氧環境，然后進行加熱炭化，炭化溫度為400℃；

5）炭化一定時間，使反應完全，待氣體檢測瓶中無氣體產生后，停止加熱，冷卻，取出物料，即可將原料中的碳元素固定在所生成的生物炭中。

實施例?2：

1）將作物秸稈自然風干后，粉碎至長度小于50mm；?

2）將污水處理廠的脫水污泥自然風干后，使其含水率降至25%以下，進行粉碎；

3）將粉碎后的污泥與秸稈按干重比3︰1充分混合；

4）將步驟3）所得的秸稈與污泥混合物，送入炭化爐，利用氮氣充氣，以保證無氧環境，然后進行加熱炭化，炭化溫度為500℃；