[發明專利]用于廢水處理的利用餐廚垃圾廢渣改性污泥活性炭有效

申請號：	201410351418.7	申請日：	2014-07-22
公開（公告）號：	CN104084128A	公開（公告）日：	2014-10-08
發明（設計）人：	范曉丹;張襄楷	申請（專利權）人：	天津城建大學
主分類號：	B01J20/20	分類號：	B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
代理公司：	天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201	代理人：	張宏祥
地址：	300384 ***	國省代碼：	天津;12
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摘要：
搜索關鍵詞：	用于廢水處理利用垃圾廢渣改性污泥活性炭
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【說明書】：

技術領域

本發明是關于廢水與餐廚垃圾處理的，尤其涉及以餐廚垃圾廢渣改性污泥活性炭的方法。

背景技術

餐廚垃圾指的是餐飲服務、食品加工、單位供餐活動中產生的食品殘余和加工廢料。隨著我國城鎮化進程加快，人口集中度增加，尤其是大城市，集中消費，使得餐廚垃圾數量增加較快，餐廚垃圾由于有機質含量高、含水率高，在收集和運輸的過程中易于發酵、腐爛、變質，產生大量毒素，散發惡臭氣體，污染水體和大氣環境。從而導致餐廚垃圾的處理成為新的社會難題。

目前，歐美、日等發達國家在餐廚垃圾資源化循環再利用方面發展迅速，已經開發出多種餐廚垃圾處理機，將餐廚垃圾制成有機肥等。國內也已經采取措施對餐廚垃圾進行處理，其處理技術可根據最終出路分為：物理破碎、焚燒、堆肥、能源化等方式。通常首先是對餐廚垃圾進行固液分離，將液體部分經生化處理達標排放或資源化，但是固體殘渣即餐廚垃圾廢渣的有效利用是迫切需要解決的問題。

近年，國內外學者已進行了以厭氧消化為主的處理工藝的研究，通過餐廚垃圾的厭氧發酵，利用厭氧微生物在酸性介質中代謝有機物，通過三大類菌群的相互協調作用，來實現對餐廚垃圾的有效降解，最終使得復雜的有機物降解為氫氣、甲烷及乙酸等。用餐廚垃圾厭氧消化產氣不但成本低廉，還可實現餐廚垃圾處理的無害化、減量化、資源化，被認為是最有發展前景的處理技術之一。而另一發展方向是國內外學者提出了將餐廚垃圾、污泥、糞便進行協同處理的構想，以改變目前“資源-產品-污染排放”單向流動的線性經濟，最終達到餐廚垃圾、污泥、糞便無害化、減量化、資源化，實現循環經濟。可是目前這方面的研究很少。

國內外一些學者已致力于用污水污泥制備污泥活性炭的研究，并開展了污水污泥活性炭用于廢水處理方面的研究。但是由于污水污泥的有機質含量相對較低，使得所制備的污泥活性炭吸附性能不是很理想，其吸附性能還有待提高。

本發明人曾于2013年的題為“用于廢水處理的餐飲垃圾廢渣活性炭及其制備方法”(CN103332690A)的專利申請中公開了一種采用餐廚垃圾廢渣制備吸附材料的方法。研究發現，由餐廚垃圾廢渣制備吸附材料，因廢渣的有機質含量較高，制備過程中會產生揮發性氣體，使得餐廚垃圾廢渣所制得的吸附材料結構疏松，對重金屬的吸附效率高，但機械強度較差；而污泥活性炭雖然對重金屬吸附性能不理想，但是機械強度較高，明顯優于由餐廚垃圾廢渣制備的吸附材料。

發明內容

本發明的目的，是針對餐廚垃圾與污泥的協同處理及其廢渣制備吸附材料、污泥活性炭的狀況，首次將餐廚垃圾廢渣摻雜到污水污泥中，采用微波法制備利用餐廚垃圾廢渣改性的污泥活性炭，以提高污泥活性炭的吸附性能和機械強度，實現對廢水中多種重金屬的去除。

本發明通過下述技術方案予以實現。

一種用于廢水處理的利用餐廚垃圾廢渣改性污泥活性炭，原料組分為餐飲垃圾廢渣和污水污泥，其干重質量比為1:1～1:5；

該用于廢水處理的利用餐飲垃圾廢渣改性的污泥活性炭的制備方法，具有如下步驟：

①預處理

將新鮮的餐廚垃圾廢渣研磨到粒徑為0.1mm，再與取自污水處理廠的污水污泥，按餐廚垃圾廢渣干重和污水污泥干重的質量比為1:1～1:5混合，離心分離，再將分離后的固體部分進行脫水處理，使其含水率≤40wt％；

②炭化

將步驟①預處理即干化后的餐飲垃圾廢渣和污泥的混合固體放入微波爐中于200～600℃炭化，采用氮氣氣氛，氮氣流量為10～100L/h,炭化5～15min，制得炭化料；

③活化

再將步驟②制得的炭化料置于活化爐中于200～600℃活化，采用流量為10～100L/h的水蒸汽,活化0.5～1.5h，制得用于廢水處理的利用餐飲垃圾廢渣改性污泥活性炭。

所述步驟①的餐廚垃圾廢渣和污水污泥的質量比為1:3。