[發明專利]基于生物質灰渣和沼渣的水處理填料的制備方法

在審

• 申請號: 202110814256.6
• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號: CN115636620A
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 連久翔;房豪杰;王全意;馮波;劉廣濤;陳超;趙開興
• 申請（專利權）人: 上海市機電設計研究院有限公司
• 主分類號: C04B26/04
• 分類號: C04B26/04;C02F1/00
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責任公司 31117
• 代理人: 董艷慧;鄭明輝

本發明公開了一種基于生物質灰渣和沼渣的水處理填料的制備方法，步驟1：取生物質燃燒后的灰渣制備改性灰渣；取沼氣工程的沼渣，制備改性炭化沼渣；步驟2：將改性灰渣與改性炭化沼渣混合，并加入粘合劑，使改性灰渣與改性炭化沼渣粘合，得到水處理環保填料。本發明采用生物質灰渣和沼氣工程沼渣為原料制備環保填料，實現了生物質灰渣及沼氣工程沼渣的資源化循環利用，且該環保填料能有效應用于水處理領域中，且具有良好的污水處理性能，同時解決了生物質、沼氣工程和水處理三個不同行業的問題，促進產業融合和循環經濟的發展，大大提高了相關產業的環保與社會效益。

技術領域

本發明涉及一種固廢資源化利用方法，尤其涉及一種基于生物質灰渣和沼渣的水處理填料的制備方法。

背景技術

生物質能源是全球繼石油、煤炭和天然氣之后的第四大資源庫，也是唯一可再生碳資源，是替代化石能源的主要選項，可再生能源產業作為化石能源的清潔替代方案，在增進能源供應能力、滿足對可持續性能源的需求、維護環境和氣候安全等方面意義重大，將持續處于快速上升期。當前，以林業剩余物、木材廢棄物和農業秸稈為代表的農林剩余物棄之為害，用之為寶，其轉化為能源的潛力為4.6億噸標準煤。生物質發電技術是目前生物質能源應用方式中最普遍、最有效的方法之一，減少有毒有害物質的排放，降低污染，改善大氣環境質量。

生物質經燃燒后，大部分物質以氣體的形式釋放到大氣中，部分無機成分和礦物質則以固體顆粒的形式留存下來，形成灰渣。目前，生物質灰渣為一般固體廢棄物，其大多采取鋪路、制磚等建材類的處置方式，對于灰渣的利用率較低、經濟附值不高。在一些地區，生物質焚燒灰渣的處理還需要各企業承擔一定的處置費用，增加了電廠的運行成本，降低了經濟效益。

此外，厭氧消化技術是有機固體廢棄物處理、資源化和能源化利用的重要途徑，在積極推進沼氣工程規模化建設的同時，含有重金屬、病原菌、腐殖酸和有機質等營養元素的沼渣體量大，無法及時消納，限制了沼氣工程發展。厭氧消化過程僅有15-40%的原料能量轉換為沼氣，殘余物能量高，中國沼氣廠厭氧消化產生的沼渣每年高達 2 億噸。

同時，在污水處理行業中，生物膜法是一個城市污水處理的主要手段。生物膜法是指在進行污水處理的過程中，介質濾料表面附著微生物形成生物膜，將該生物膜用于過濾污水，在過濾污水的過程中，微生物與污水中的有機污染物發生反應生成水、二氧化碳以及氨微生物細胞物質，使有機污染物被分解掉從而凈化污水。但現有生物膜法中所使用的填料為石英砂、天然沸石、火山巖等，需要開采加工，成本較高，同時對生態環境造成較大壓力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于生物質灰渣和沼渣的水處理填料的制備方法，采用生物質灰渣和沼氣工程沼渣為原料制備環保填料，實現了生物質灰渣及沼渣的資源化循環利用，且該環保填料能有效應用于水處理領域中。

本發明是這樣實現的：

一種基于生物質灰渣和沼渣的水處理填料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：取生物質燃燒后的灰渣制備改性灰渣；取沼氣工程的沼渣，制備改性炭化沼渣；

步驟2：將改性灰渣與改性炭化沼渣混合，并加入粘合劑，使改性灰渣與改性炭化沼渣粘合，得到水處理環保填料。

所述的步驟1中，改性灰渣的制備方法為：

步驟S1-1：取生物質燃燒后的灰渣，并去除灰渣中的雜質；

步驟S1-2：破碎和篩分除雜后的灰渣；

步驟S1-3：將破碎和篩分后的灰渣加入酸試有機溶液中，并依次進行攪拌、混合、靜置、漂洗；

步驟S1-4：將漂洗后的灰渣進行脫水干燥，得到改性灰渣。

所述的步驟S1-2中，篩分后的灰渣的粒徑為8-60mm，對粒徑大于60mm的灰渣進行破碎，得到粒徑不超過60mm的灰渣。