[發明專利]一種污泥制備活性炭的生產工藝

在審

• 申請號: 201911117077.6
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN110655076A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 李洪祥;張重杰;鄧峰;喬娟
• 申請（專利權）人: 山西新華化工有限責任公司
• 主分類號: C01B32/324
• 分類號: C01B32/324;C01B32/336
• 代理公司: 14100 太原科衛專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 朱源;武建云

本發明公開了一種污泥制備活性炭的生產工藝，包括如下步驟：1、原料的制備：城市污泥和增碳劑、表面強度添加劑混合后物料進行干燥脫水后造粒，造粒后的物料進入熱解碳化裝置加工處理；2、熱解碳化：采用內熱式回轉窯爐或者采用內加熱隧道窯式熱解碳化爐，熱解碳化溫度控制在500℃~700℃之間，熱解碳化時間控制為30~45分鐘；3、活化：采用物理活化方式，在750℃~900℃之間，以二氧化碳和水蒸汽為活化介質，活化時間控制在2~3小時。本發明以生物污泥為主要原料制備生物污泥基活性炭，不僅可實現污泥的“減量化、無害化、資源化”的三化目標，更可將其作為新型的環保材料用于環保治理，有效解決當今國內污泥處置的難題。

技術領域

本發明涉及活性炭制備領域，具體為一種污泥制備活性炭的生產工藝，同時可解決城市污泥的處置問題。

背景技術

城市污泥處理已經成為世界各國的共性問題，我國政策要求縣級以上城市必須建設污水處理廠，市政生物污泥處置已經成為政府的一大難題。通常，噸污水大約產生污泥0.5kg，目前，全國城市污水處理總規模將達到1×10⁸m³/d，污泥量達到5×10⁴t/d。這些污泥大多數采用填埋方式處理，造成新的水土污染問題和占用土地問題，新近開發的污泥干化技術和污泥焚燒技術，又因為投資大、產出小等問題難以得到大面積推廣。目前，各大城市基本上采用付費處置的方式解決城市污泥問題，通常噸污泥的處置補貼費為300元左右（上海、廣州等一線城市可達到600元）。

生物污泥制備活性炭屬于新近開發的熱點技術，已經成為業內公認的最有發展前景的污泥處置技術。該技術與現有污泥處置技術相比，其主要優點在于能夠同時滿足污泥處理的減量化、無害化、資源化的“三化”要求。

發明內容

為了滿足我國城市生物污泥減量化、無害化、資源化的處置目標，本發明目的是提出一種污泥制備活性炭的生產工藝，該工藝是基于污泥和增碳劑共碳化“協同效應”的原理，充分利用高溫碳化過程中發生的“協同效應”，同時達到提高產品質量與降低生產成本的雙重效果，進一步增強項目產品的市場競爭能力。

本發明是采用如下技術方案實現的：

一種污泥制備活性炭的生產工藝，包括如下步驟：

（1）、原料的制備工序

城市污泥和增碳劑、表面強度添加劑混合后物料進行干燥脫水后造粒，造粒后的物料進入熱解碳化裝置加工處理；

（2）、熱解碳化工序

采用內熱式回轉窯爐或者采用內加熱隧道窯式熱解碳化爐，熱解碳化溫度控制在500℃~700℃之間，熱解碳化時間控制為30~45分鐘；

（3）、活化工序

采用物理活化方式，在750℃~900℃之間，以二氧化碳和水蒸汽為活化介質，活化時間控制在2~3小時。

本發明主要加工過程是：首先將按比例定量混合的一定量的生物污泥活性炭添加劑（增碳劑、表面強度添加劑）加入污泥，利用原料干燥脫水及造粒設備進行干燥脫水及成型造粒預處理，然后采用內熱式回轉窯熱解碳化爐進行碳化，接下來采用多段耙式爐進行高溫活化，接下來進行脫灰、干燥、整粒、包裝等工藝過程，將原料加工成活性炭產品。

本發明制備的污泥基活性炭具有如下優點：

1、將添加劑（增碳劑、表面強度添加劑）按照一定的配比加入生物污泥制備污泥基活性炭，其吸附性能比單一污泥成分制備的污泥活性炭的要高。

2、污泥基活性炭的制備采用了回轉爐進行熱解碳化，多段耙式爐進行活化，熱解效果好，活化更均勻，系統能耗低，不產生有毒有害氣體。

3、污泥和增碳劑共碳化“協同效應”的原理，充分利用高溫碳化過程中發生的“協同效應”，同時達到提高產品質量與降低生產成本的雙重效果。