CN108654551A - 一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法，利用钢渣作为污泥热解残渣孔隙结构的改良剂与污泥热解焦油降解催化剂，与脱水干化后的污泥混合共热解，再利用污泥中的水分经质量调控后作为污泥热解残渣活化介质，制备吸附剂。本发明所述技术方案将钢渣作为孔隙结构改良剂焦油降解催化剂，以废治废，降低了污泥热解成本，实现污泥中有机物向活性吸附剂的高效转换。
Description
技术领域
本发明涉及固废资源化领域，具体涉及一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法。
背景技术
城市污泥不仅含水量高，易腐烂，有强烈臭味，并且含有大量病原菌以及铬、汞等重金属和多氯联苯等难以降解的有毒有害物，如果未经处理随意排放，极易对地下水、土壤等造成二次污染。污泥中含有大量的有机质和可燃组分，具有较高的能源开发和利用价值，污泥热解制取吸附剂技术即是充分利用了污泥的这一特点，不仅可以将污泥中的有机物进行回收、利用并转化为清洁、价廉的吸附剂，同时避免了传统污泥处理与处置中所产生的二次污染问题，符合国家的节能减排以及相关的环境政策，有利于社会、环境和资源的和谐发展。然而由于污泥中无机物含量较高，传统的热解炭化或物理活化法无法制备出高比表面积的吸附剂，只能作为廉价吸附剂使用，无法与活性碳进行竞争。
钢渣是钢铁生产过程的主要副产品，每生产1吨粗钢要副产80～150kg钢渣，我国大部分钢渣仍然被当做废弃物堆弃，造成资源浪费，目前还没有找到有效的回收与利用途径。钢渣中含有的金属氧化物以及大量的Fe具有一定的催化活性，不仅对生物质、污泥等热解焦油具有一定的催化裂解能力，而且对热解残渣孔隙结构的形成具有催化作用。
钢渣具有的催化活性，恰好满足污泥热解过程优化与热解残渣提质的要求，为热解固体产物孔隙结构优化提供“免费”改良剂，有效解决污泥单独热解产品品质差制约污泥吸附剂产业化的难题。
发明内容
为了改善污泥热解固体产物表面孔隙结构，本发明将钢渣作为表面孔隙结构改良剂与污泥共热解，制取复合吸附剂，为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
本发明提供一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法，其特征在于它包括以下步骤：
步骤一、对污泥进行机械脱水并干化预处理，将脱水干化后的污泥与钢渣进行搅拌混合；
步骤二、将所述混合后的钢渣与污泥在温度为400~800℃条件下共热解；
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
（1）使用廉价的钢渣作为污泥热解焦油降解催化剂，对焦油分解起催化作用，降低热解燃气中焦油含量，增强污泥热解技术的适用性；
（2）使用廉价的钢渣作为污泥热解残渣孔隙结构的改良剂，对热解残渣孔隙结构的形成起催化作用，改善污泥吸附剂产品品质，达到以废治废的目的。
附图说明
图1是钢渣与污泥共热解制取吸附剂流程图。
具体实施方式
实施例1
本实施例所述一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法如下：
对污泥进行机械脱水并干化预处理后，污泥含水率为28%，将脱水干化后的污泥与颗粒尺寸为6~10mm间的钢渣，按照钢渣与污泥质量比0.4:1进行搅拌混合，在温度为500℃条件下共热解30min，再利用污泥干化过程中产生的水蒸气作为活化介质对污泥热解残渣进行活化。
所得城市污泥/钢渣复合吸附剂产品性能：碘值130mg/g、比表面积75m2/g。
实施例2
本实施例所述一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法如下：
对污泥进行机械脱水并干化预处理后，污泥含水率为19%，将脱水干化后的污泥与颗粒尺寸为2~6mm间的钢渣，按照钢渣与污泥质量比1:1进行搅拌混合，在温度为600℃条件下共热解45min，再利用污泥干化过程中产生的水蒸气作为活化介质对污泥热解残渣进行活化。
所得城市污泥/钢渣复合吸附剂产品性能：碘值196mg/g、比表面积122cm2/g。
Claims (7)
1.一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法，其特征在于它包括以下步骤：
步骤一、对污泥进行机械脱水并干化预处理，将脱水干化后的污泥与钢渣进行搅拌混合；
步骤二、将所述混合后的钢渣与污泥在温度为400~800℃条件下共热解；
根据权利要求1所述的一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法，其特征在于：所述污泥干化过程中产生的水蒸气经质量调控后作为污泥热解残渣活化介质。
2.根据权利要求1所述的一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法，其特征在于：所述钢渣与污泥共热解最佳温度为400~600℃。
3.根据权利要求1所述的一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法，其特征在于：所述污泥经脱水干化后，含水率控制在30%以内。
4.根据权利要求1所述的一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法，其特征在于：所述钢渣与污泥共热解时间控制在30～45min。
5.根据权利要求1所述的一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法，其特征在于：所述钢渣与污泥质量比在0.4: 1到1.2: 1之间。
6.根据权利要求1所述的一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法，其特征在于：所述钢渣颗粒尺寸控制在10mm以下。
7.根据权利要求1所述的一种钢渣与污泥共热解制取吸附剂的方法，其特征在于：除利用污泥作为原料外，还可用农业、林业废弃物等生物质代替污泥来制取吸附剂。
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