[發明專利]一種用于水質凈化的污泥生物炭透水磚的制備方法

有效

• 申請號: 201710642784.1
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107399936B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 劉碧波;李印霞;張繼偉;鄧天天;張廷燦;李亞林;劉帥霞;何坤;劉淑敏;王璐
• 申請（專利權）人: 河南工程學院
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B38/08;C04B18/02;E01C11/22;C02F11/122;C02F1/28
• 代理公司: 41113 鄭州天陽專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 蔡文雅

1.一種用于水質凈化的污泥生物炭透水磚的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）城市污水處理廠污泥或水體疏浚污泥脫水處理后，添加淋洗劑，每1kg污泥中淋洗劑用量為1-3L，淋洗去除部分重金屬，所述的淋洗劑濃度在0.01-0.20mol/L之間，為檸檬酸、草酸、腐殖酸、乙二胺四乙酸、三氯化鐵溶液中的一種或兩種以上的混合；

2）板框壓濾淋洗劑處理后的污泥，然后加入粉煤灰或者高爐渣，按照污泥：粉煤灰或高爐渣質量比為10-20：1的比例混合；

3）造粒干燥，制作成粒徑為3-5mm的顆粒，自然風干，或干燥器干燥，含水率降至10%以下；

4）將步驟3）干燥后的材料置于熱解裝置內，在絕氧條件下，升溫至500-700℃，燒制3-4h后，降溫到25-27℃，即可得到污泥生物炭顆粒；

5）按污泥生物炭顆粒體積的1-3%取廢棄織物，用剪刀剪成條狀；

6）將污泥生物炭顆粒與條狀織物混合均勻，得第一混合物；

7）加入相當于第一混合物體積的1-3%的水，攪拌15-25s；

8）加入水泥和減水劑，攪拌60-90s，水泥量為污泥生物炭顆粒質量的20-30%，減水劑用量為污泥生物炭顆粒質量的1-3%，得第二混合物；

9）加入相當于第二混合物體積的7-9%的水，攪拌60-90s；

10）將步驟9）得到的產物裝入模具，成型，20-28h后脫模，養護7-28天，即得。

2.根據權利要求1所述的用于水質凈化的污泥生物炭透水磚的制備方法，其特征在于，所述的污泥脫水處理為加藥處理或機械脫水處理，含水率低于80%即可。

3.根據權利要求1所述的用于水質凈化的污泥生物炭透水磚的制備方法，其特征在于，所述的淋洗劑為0.05-0.3mol/L草酸溶液、0.01-0.005mol/L乙二胺四乙酸溶液、0.05-0.2mol/L三氯化鐵溶液、0.01-0.1mol/L腐殖酸溶液、0.01-0.1mol/L檸檬酸溶液中的一種或幾種的組合；主要目的是活化或者螯合污泥中的重金屬，使重金屬與污泥不再緊密結合。

4.根據權利要求1所述的用于水質凈化的污泥生物炭透水磚的制備方法，其特征在于，所述的廢棄織物為被拋棄的舊衣物或者布料。

5.根據權利要求1所述的用于水質凈化的污泥生物炭透水磚的制備方法，其特征在于，所述的污泥生物炭透水磚尺寸為120mm×120mm×60mm。

6.根據權利要求1所述的用于水質凈化的污泥生物炭透水磚的制備方法，其特征在于，所述的減水劑為木質素磺酸鈉鹽減水劑、萘系高效減水劑、脂肪族高效減水劑、氨基高效減水劑、聚羧酸高效減水劑的一種。

7.根據權利要求3所述的用于水質凈化的污泥生物炭透水磚的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）城市污水處理廠污泥或水體疏浚污泥脫水處理后，添加0.1mol/L檸檬酸溶液、0.05mol/L草酸溶液和0.01mol/L腐殖酸溶液，每1kg污泥中淋洗劑用量為2L，淋洗去除部分重金屬；

2）用板框壓濾機壓濾淋洗劑處理后的污泥，然后加入粉煤灰或者高爐渣，按照污泥：粉煤灰或高爐渣質量比為10：1的比例混合；

3）造粒干燥，通過造粒機制作成粒徑為4mm的顆粒，自然風干，或干燥器干燥，含水率降至10%以下；

4）將步驟3）干燥后的材料置于熱解裝置內，在絕氧條件下，升溫至600℃，燒制4h后，降溫到26℃，即可得到污泥生物炭顆粒；

5）按污泥生物炭顆粒體積的2%取廢棄織物，用剪刀剪成長5mm、寬2mm的條狀；

6）將污泥生物炭顆粒與條狀織物混合均勻，得第一混合物；

7）加入相當于第一混合物體積的2%的水，攪拌20s；

8）加入水泥和減水劑，攪拌90s，水泥量為污泥生物炭顆粒質量的25%，減水劑用量為污泥生物炭顆粒質量的2%，得第二混合物；

9）加入相當于第二混合物體積的8%的水，攪拌90s；

10）將步驟9）得到的產物裝入模具，成型，24h后脫模，養護10天，即得。