[發(fā)明專利]一種污泥資源化處理利用方法及重金屬吸附復(fù)合材料

有效

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• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111233302B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃柱堅;羅雪文;陳紫瑩;崔理華;鄭芊
• 申請（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F11/143
• 分類號: C02F11/143;C02F1/28;B01J20/20;B01J20/30;C02F11/00;C02F101/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 孫鳳俠

本發(fā)明公開了一種污泥資源化處理利用方法及重金屬吸附復(fù)合材料。具體是利用污泥和鎂鋁水滑石共同經(jīng)水熱碳化處理得到復(fù)合材料，不僅實現(xiàn)了污泥的減量化、無害化處理，而且所得復(fù)合材料可用于去除污水中重金屬，實現(xiàn)了污泥的資源化重新利用。本方法可同步實現(xiàn)污泥處理與資源化，是一種環(huán)境友好的污泥處理處置方式，尤其適用于食品加工廢水污泥和養(yǎng)殖廢水污泥等此類有機物含量豐富的污泥的處理與利用，且工藝簡單、反應(yīng)條件溫和、效率高，具有很好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固體廢物處理與資源化利用技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種污泥資源化處理利用方法和所得重金屬吸附復(fù)合材料及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，城市污泥產(chǎn)量迅速增加，據(jù)統(tǒng)計，到2018年，我國污泥產(chǎn)量(含水率80％)已達到50Mt。其中，食品加工廢水污泥和養(yǎng)殖廢水污泥等此類有機物含量豐富的污泥含有大量的水分、氮/磷元素、重金屬、有機質(zhì)、及病原微生物等組分，與生活污水相比，它們氮磷等營養(yǎng)元素及重金屬含量高，隨意堆放或簡單處理易引起二次污染，是一種固體副產(chǎn)物，一般有三大缺點：脫水困難、難降解有機物和病原微生物，是一種典型的危險固體廢物。

尤其是食品廠產(chǎn)生的污泥一個非常明顯的特征就是有機物含量非常高，像飲料廠、水果罐頭廠、以及其他類食品生產(chǎn)加工廠污泥都明顯的具有這個特征，其中果膠、食物殘渣等也都加劇了污泥脫水的難度，食品廠有機污泥實在太難處理，已成為企業(yè)的心頭大患。

目前，針對食品加工廢水污泥和養(yǎng)殖廢水污泥此類有機物含量豐富污泥的處理處置研究較少，其一般的處理處置方式為污泥脫水后壓縮成泥餅，以及土壤改良劑的土地利用(如專利201910777846.9)，但需要對污泥進行脫水和干燥預(yù)處理，能耗高，且利用有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有污泥尤其是食品加工廢水污泥和養(yǎng)殖廢水污泥等此類有機物含量豐富的污泥處理與利用技術(shù)的不足，提供一種針對此類污泥資源化處理利用方法，以及所得重金屬吸附復(fù)合材料及其應(yīng)用。該方法在解決污泥處理問題的同時，更重要的是實現(xiàn)了污泥的資源化重新利用，即得到一種可資源化利用的復(fù)合材料，該復(fù)合材料中包含黃鐵礦、石英和生物炭等，可用于去除污水中重金屬。

本發(fā)明的目的是提供一種污泥資源化處理利用方法。

本發(fā)明另一目的是提供依據(jù)上述方法制備得到的重金屬吸附復(fù)合材料。

本發(fā)明再一目的是提供所述重金屬吸附復(fù)合材料的應(yīng)用。

本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種污泥資源化處理利用方法(也即利用污泥制備重金屬吸附復(fù)合材料的方法)，包括如下步驟：

(1)以物質(zhì)的量比計，按照鎂：鋁：尿素＝1.5-2.5：0.5-1.5：9-11的比例，配制鎂鋁尿素混合溶液；

(2)取污泥用蒸餾水洗滌，固液分離得污泥泥漿；

(3)步驟(1)的鎂鋁尿素混合溶液加入到步驟(2)的污泥泥漿中，充分攪拌，得混合物；

(4)將步驟(3)混合物在2-3MPa壓力下，120℃-135℃反應(yīng)12h-13h；

(5)反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室溫，反應(yīng)產(chǎn)物固液分離，干燥固體，即得到復(fù)合材料。

該方法同步實現(xiàn)了食物污泥的脫水和資源化利用，具體以“污泥+鎂鋁水滑石+水熱碳化”技術(shù)路線對食品廢水污泥進行處理和資源化重復(fù)利用。結(jié)果表明，水熱處理前向料漿中添加鎂鹽和鋁鹽(作為水滑石前驅(qū)物)對污泥進行調(diào)理，可以有效加速污泥沉降，實現(xiàn)污泥調(diào)質(zhì)，同時能夠有效地殺滅污泥的微生物并有效降低污泥含水率，重金屬穩(wěn)定化效果好；并且制備所得復(fù)合材料是一種富氧碳材料，具有可調(diào)節(jié)的表面化學(xué)性質(zhì)和高熱值，它可以吸附和去除水中特定的重金屬離子，即污泥經(jīng)過本發(fā)明技術(shù)處理后，脫水困難、含有效重金屬、含病原菌三大問題得以解決，并且得到了重復(fù)資源化利用。