[發明專利]一種垃圾滲濾液處理材料與垃圾滲濾液處理工藝

在審

• 申請號: 201710764596.6
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107519838A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 趙鵬;王士珩;趙劍強
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F103/06;C02F101/20
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所61216
• 代理人: 史玫

技術領域

本發明屬于環境工程領域，具體涉及一種垃圾滲濾液處理材料與垃圾滲濾液處理工藝。

背景技術

近年來，隨著我國城市化進程的不斷發展，城市垃圾也以平均每年8％～10％的速度增長；而特大城市的增長率則高達15％～20％。2010年我國城市生活垃圾達到2.64億t，預計2030年為4.09億t，2050年為5.28億t。目前，由于經濟技術等因素的制約，我國垃圾處理仍然采用衛生填埋的方式。就大城市而言，每個城市都有多座無害化垃圾處理設施，填埋占91％。然而，垃圾在填埋過程中，會產生威脅周圍水源和公眾健康的垃圾滲濾液，形成二次污染，即使填埋場封場后的數年內，這種現象仍會持續。有研究表明，至1997年為止，美國共有18500座垃圾填埋場，幾乎有一半填埋場對水體產生了不同程度的污染。據2010年度調查報告顯示:我國城市垃圾填埋場所排放的滲濾液產生化學需氧量32.46萬t，氨氮3.22萬t。因此，垃圾滲濾液作為一種污染嚴重的廢水其處理已經成為科研熱點。

垃圾滲濾液是一種非常復雜的高濃度有機污水，組成復雜，有機物和氨氮的含量都很高。NH₄⁺-N和COD的變化范圍分別為1000～3000mg/L和1200～54412mg/L。重金屬離子含量高，主要包括Fe、Zn、Cd、Cr、Hg、Mn、Pb、Ni等十多種重金屬離子。現有的垃圾滲濾液處理技術，遠不能經濟有效的去除滲濾液中的高濃度有機物和氨氮，所以研究開發先進垃圾滲濾液的處理技術刻不容緩。由于垃圾滲濾液本身的特點，造成了垃圾滲濾液處理的困難，目前國內還沒有完善且經濟高效的垃圾滲濾液處理工藝。

發明內容

針對現有技術的缺陷或不足，本發明提供一種垃圾滲濾液處理材料及垃圾滲濾液處理工藝

本發明的垃圾滲濾液處理材料的制備方法包括：在1000-1500℃、0.1-4Mpa條件下，原料煤與氧氣反應生產煤氣,所得副產物為垃圾滲濾液處理材料；其中：所述原料煤為揮發分大于40wt％灰分小于15wt％、灰熔點不高于1250℃的煙煤或者長焰煤，氧氣與原料煤的體積質量比為：0.7-0.8m³/kg，所述垃圾滲濾液處理材料中碳含量為60-85wt％。

一種實施方案中，本發明的氣化反應在氣流床、流化床或者固定床氣化爐中進行。

又一種實施方案中，本發明的垃圾滲濾液處理材料比表面積為600-2400m²/kg、粒度為0.3-5mm。

另一種實施方案中，本發明的垃圾滲濾液處理材料的亞甲基藍吸附量大于3mg/g。

本發明的垃圾滲濾液處理工藝包括：利用權利要求1所述垃圾滲濾液處理材料吸收垃圾滲濾液中COD和重金屬,吸附飽和后，將飽和的垃圾滲濾液處理材料直接送入垃圾填埋場填埋。

本發明的另一種垃圾滲濾液處理工藝包括：采用權利要求1所述垃圾滲濾液處理材料吸附生化氨氮處理后的垃圾滲濾液中的COD和重金屬。

本發明處理成本低，利用廉價的吸附材料處理生化處理難降解的有機物和重金屬，處理后材料送垃圾填埋場，運行成本低，以廢治廢。

附圖說明

圖1為垃圾滲濾液處理工藝過程。

圖2為垃圾滲濾液處理前后外觀照片。

具體實施方式

實施例1：

該實施例的垃圾滲透液處理材料制備方法為：

以煙煤為原料，揮發分為41％，在0.7m3/kg的氧煤比下，在1300℃、2Mpa的條件下反應制得煤氣，獲得含碳量為70wt％的垃圾滲濾液處理材料，將制得的材料按照垃圾滲透液質量50wt％的重量比投入含有金重屬溶液的模擬垃圾廢液中，測試該材料對重金屬去除率，結果如表1所示：

表1

垃圾滲濾液原液有機污染物，起始COD濃度為3352mg/g，按照垃圾滲濾液原液和材料重量比9:1吸附3小時后，測量剩余COD濃度，并計算吸附率，結果如表2所示。

表2

過濾吸附飽和后，材料直接進垃圾填埋場填埋處理。

實施例2：

該實施例的垃圾滲透液處理材料制備方法為：

以煙煤為原料，揮發分為39％，在0.8m3/kg的氧煤比下，在1400℃的4Mpa的壓力下，獲得含碳量為65wt％的垃圾滲濾液處理材料，按照占垃圾滲透液質量20wt％的重量比添加到模擬含有重金屬溶液的污水中，測試該材料對重金屬去除率，結果如表3所示：

表3