公布日：2023.02.03
申請(qǐng)日：2022.10.28
分類號(hào)：C02F11/10(2006.01)I;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種連續(xù)無(wú)害化處理富含重金屬離子污泥的方法，是將污泥、粉狀生物質(zhì)及白云石粉末在混合機(jī)中充分?jǐn)噭蚝�，將物料送入連續(xù)式回轉(zhuǎn)爐，在550-700℃進(jìn)行熱處理，物料在轉(zhuǎn)爐中的停留時(shí)間為30-60分鐘，在此過(guò)程中，物料中的生物質(zhì)熱解產(chǎn)生焦油，焦油在白云石催化作用下發(fā)生高效裂解反應(yīng)生成大量氫氣，氫氣與污泥中的重金屬離子發(fā)生還原反應(yīng)，變成無(wú)害的重金屬元素，從而解決污泥檢測(cè)重金屬浸出試驗(yàn)不能達(dá)標(biāo)排放的問(wèn)題。能夠被本發(fā)明還原處理的重金屬離子有鉛、鉻、鎳、鋅、銅等金屬活性排位在氫后的重金屬離子。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)害化處理富含重金屬離子污泥，有效提升了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了富含重金屬離子污泥的處理成本。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種連續(xù)無(wú)害化處理富含重金屬離子污泥的方法，其特征在于，將富含重金屬離子污泥和粉狀生物質(zhì)及白云石粉末混合均勻，加熱以使生物質(zhì)粉末發(fā)生熱解反應(yīng)產(chǎn)生焦油，焦油在白云石催化作用下發(fā)生裂解反應(yīng)生成大量氫氣，氫氣與富含重金屬離子污泥中的重金屬離子發(fā)生還原反應(yīng)，變成無(wú)害的重金屬元素。
2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)無(wú)害化處理富含重金屬離子污泥的方法，其特征在于，熱解反應(yīng)溫度為550-700℃，處理時(shí)間30-60分鐘。
3.如權(quán)利要求1所述連續(xù)無(wú)害化處理富含重金屬離子污泥的方法，其特征在于，富含重金屬離子污泥和粉狀生物質(zhì)的含水率低于15％wt。
4.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)無(wú)害化處理富含重金屬離子污泥的方法，其特征在于，富含重金屬離子污泥、粉狀生物質(zhì)和白云石粉末按1.0-3.0：0.5-1.0：0.05-0.1的重量比混合。
5.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)無(wú)害化處理富含重金屬離子污泥的方法，其特征在于，熱解在連續(xù)式回轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)無(wú)害化處理富含重金屬離子污泥的方法，其特征在于，所述的重金屬離子為金屬活性排位在氫后的重金屬離子。
7.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)無(wú)害化處理富含重金屬離子污泥的方法，其特征在于，所述的重金屬離子包括鉛、鉻、鎳、鋅、銅。
8.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)無(wú)害化處理富含重金屬離子污泥的方法，其特征在于，經(jīng)處理后的富含重金屬離子污泥，在重金屬浸出試驗(yàn)中，所述重金屬離子檢測(cè)濃度數(shù)據(jù)低于國(guó)家規(guī)定的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)50ppm。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種富含重金屬離子污泥進(jìn)行連續(xù)無(wú)害化處理的方法，由本發(fā)明處理的的有害污泥具有含碳量高、處理過(guò)程連續(xù)高效的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于有害固廢治理領(lǐng)域。具體地說(shuō)是一種通過(guò)添加催化劑催化裂解熱解焦油制氫、氫氣還原處理富含重金屬離子污泥的方法，該方法利用高溫?zé)峄瘜W(xué)反應(yīng)連續(xù)處理富含重金屬離子污泥，使其達(dá)到國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種連續(xù)無(wú)害化處理富含重金屬離子污泥的方法，將富含重金屬離子污泥和粉狀生物質(zhì)及白云石粉末混合均勻，加熱以使生物質(zhì)粉末發(fā)生熱解反應(yīng)產(chǎn)生焦油，焦油在白云石催化作用下發(fā)生裂解反應(yīng)生成大量氫氣，氫氣與富含重金屬離子污泥中的重金屬離子發(fā)生還原反應(yīng)，變成無(wú)害的重金屬元素。
熱解反應(yīng)溫度為550-700℃，處理時(shí)間30-60分鐘。
富含重金屬離子污泥和粉狀生物質(zhì)的含水率低于15％wt。
富含重金屬離子污泥、粉狀生物質(zhì)和白云石粉末按1.0-3.0：0.5-1.0：0.05-0.1的重量比混合。
熱解在連續(xù)式回轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行。
所述的重金屬離子為金屬活性排位在氫后的重金屬離子。
所述的重金屬離子包括鉛、鉻、鎳、鋅、銅。
經(jīng)處理后的富含重金屬離子污泥，在重金屬浸出試驗(yàn)中，所述重金屬離子檢測(cè)濃度數(shù)據(jù)低于國(guó)家規(guī)定的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)50ppm。
有益效果：
本發(fā)明技術(shù)在污泥中添加一定比例的生物質(zhì)原料和采用白云石作為催化劑，添加生物質(zhì)原料改善了污泥固定碳含量低的缺陷，有利于污泥的高附加值加工利用，比如制備功能活性炭成為可能。同時(shí)，采用白云石作為催化劑，可以在較低的裂解溫度下(常規(guī)的焦油裂解溫度高于1000℃，催化裂解溫度降低至550-700℃)催化裂解生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的焦油，產(chǎn)生大量氫氣，短時(shí)間內(nèi)即可充分滿足污泥中的重金屬離子還原反應(yīng)需要，因此可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)害化處理富含重金屬離子污泥，有效提升了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了富含重金屬離子污泥的處理成本，具體來(lái)說(shuō)：
(1)本發(fā)明首次將焦油催化裂解技術(shù)應(yīng)用于富含重金屬離子污泥的處理過(guò)程，將生物質(zhì)焦油裂解溫度從1000℃以上降低至550-700℃，在污泥的熱化學(xué)處理過(guò)程中，能有效地產(chǎn)生大量氫氣，短時(shí)間內(nèi)即可充分滿足污泥中的重金屬離子還原反應(yīng)需要，保證了低成本連續(xù)達(dá)標(biāo)處理富含重金屬離子污泥。
(2)本發(fā)明利用添加一定比例的生物質(zhì)原料和污泥同時(shí)進(jìn)行熱處理，相當(dāng)于對(duì)污泥進(jìn)行了增碳處理，有利于污泥的后續(xù)高附加值加工利用，比如制備功能活性炭成為可能。
(3)本發(fā)明采用的制備工藝，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備無(wú)任何腐蝕，基本上無(wú)環(huán)境污染。
（發(fā)明人：劉石彩;王亞利;王傲;許偉;盧辛成）
