公布日：2023.10.13
申請(qǐng)日：2023.07.28
分類號(hào)：C02F11/145(2019.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F11/10(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C10B53/00(2006.01)I;C10B57/06(2006.01)I;
C10B57/10(2006.01)I;C10B57/08(2006.01)I;B03C3/017(2006.01)I;B01D53/00(2006.01)I;B01D53/02(2006.01)I;B01D53/60(2006.01)I;B01D53/56(2006.01)I;
B01D53/48(2006.01)I;C01B25/32(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種污泥磷回收方法，包括以下步驟：污泥初步處理步驟，所述污泥初步處理步驟去除污泥中的大顆粒物，并進(jìn)行干化處理；配方添加步驟，所述配方添加步驟中，向經(jīng)所述干化處理后的所述污泥中添加10％-30％的鈣基調(diào)理劑，并使其與污泥充分混合；熱解炭化處理步驟，在所述熱解炭化處理步驟，將經(jīng)所述配方添加步驟處理的所述污泥進(jìn)行炭化處理。使用鈣基鹽作為添加劑可以提高熱解炭化過(guò)程中磷的回收率，并降低環(huán)境污染。同時(shí)，使用炭化后的污泥作為有機(jī)肥料可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
權(quán)利要求書
1.一種污泥磷回收方法，其特征在于，包括以下步驟：污泥初步處理步驟，所述污泥初步處理步驟去除污泥中的大顆粒物，并進(jìn)行脫水處理；配方添加步驟，所述配方添加步驟中，向經(jīng)所述污泥初步處理步驟后的所述污泥中添加10％-30％的鈣基調(diào)理劑，使其與污泥充分混合，并進(jìn)行干化處理；熱解炭化處理步驟，在所述熱解炭化處理步驟，將經(jīng)所述配方添加步驟處理的所述污泥進(jìn)行炭化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷回收方法，其特征在于，在所述配方添加步驟中，鈣基調(diào)理劑為碳酸鈣、鈣鎂鹽、氧化鈣或氯化鈣中的任一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷回收方法，其特征在于，在所述熱解炭化處理步驟中，所述熱解炭化溫度在300℃～900℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磷回收方法，其特征在于，所述熱解炭化溫度在650℃～850℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磷回收方法，其特征在于，所述熱解炭化時(shí)間為0.5小時(shí)～1小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磷回收方法，其特征在于，在所述熱解炭化處理步驟中，所述污泥中的有機(jī)磷轉(zhuǎn)換成無(wú)機(jī)磷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磷回收方法，其特征在于，在所述熱解炭化處理步驟中，所述污泥磷回收的產(chǎn)物為生物炭。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磷回收方法，其特征在于，在所述熱解炭化處理步驟中，所述無(wú)機(jī)磷與所述鈣基調(diào)理劑反應(yīng)轉(zhuǎn)換成磷灰石無(wú)機(jī)磷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磷回收方法，其特征在于，所述生物炭含有磷元素，所述磷元素的固化率為80％～95％。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磷回收方法，其特征在于，所述生物炭含有氮元素，所述氮元素的固化率為55％～65％。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磷回收方法，其特征在于，所述生物炭含有鉀元素，所述鉀元素的固化率為80％～90％。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的磷回收方法，其特征在于，在所述污泥初步處理步驟中，包括：濃縮步驟，所述濃縮步驟將污泥濃縮后送至污泥調(diào)理池；脫水步驟，所述脫水步驟接收經(jīng)濃縮步驟處理后的污泥；干化步驟，所述干化步驟處理經(jīng)所述脫水步驟處理的污泥。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磷回收方法，其特征在于，在所述濃縮步驟，將含水率98％～99％污泥經(jīng)機(jī)械濃縮后含水率達(dá)到95％～96％。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磷回收方法，其特征在于，在所述脫水步驟，將含水率降至60％～65％。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磷回收方法，其特征在于，在所述干化步驟中，將所述污泥干化處理時(shí)間0.5小時(shí)～1小時(shí)，直至所述污泥含水率為18％～22％。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種熱解回收市政污泥中磷的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種污泥磷回收方法，包括以下步驟：污泥初步處理步驟，污泥初步處理步驟去除污泥中的大顆粒物，并進(jìn)行脫水處理；配方添加步驟，配方添加步驟中，向經(jīng)污泥初步處理步驟后的污泥中添加10％-30％的鈣基調(diào)理劑，使其與污泥充分混合，并進(jìn)行干化處理；熱解炭化處理步驟，在熱解炭化處理步驟，將經(jīng)配方添加步驟處理的污泥進(jìn)行炭化處理。使用鈣基鹽作為添加劑可以提高熱解炭化過(guò)程中磷的回收率，并降低環(huán)境污染。同時(shí)，使用炭化后的污泥作為有機(jī)肥料可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)解決了廢棄物的問(wèn)題。
本發(fā)明對(duì)上述方案的進(jìn)一步的改進(jìn)在于：
進(jìn)一步的，在配方添加步驟中，鈣基調(diào)理劑為碳酸鈣、鈣鎂鹽、氧化鈣或氯化鈣中的任一種。
進(jìn)一步的，在熱解炭化處理步驟中，熱解炭化溫度在300℃～900℃。
進(jìn)一步的，熱解炭化溫度在650℃～850℃。
進(jìn)一步的，熱解炭化時(shí)間為0.5小時(shí)～1小時(shí)。
進(jìn)一步的，在熱解炭化處理步驟中，污泥中的有機(jī)磷轉(zhuǎn)換成無(wú)機(jī)磷。
進(jìn)一步的，在熱解炭化處理步驟中，污泥磷回收的產(chǎn)物為生物炭。
進(jìn)一步的，在熱解炭化處理步驟中，無(wú)機(jī)磷與鈣劑調(diào)理劑反應(yīng)轉(zhuǎn)換成磷灰石無(wú)機(jī)磷。使用碳酸鈣作為添加劑可以提高熱解炭化過(guò)程中磷的回收率，并降低環(huán)境污染。同時(shí)，使用炭化后的污泥作為有機(jī)肥料可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)解決了廢棄物的問(wèn)題。
進(jìn)一步的，生物炭含有磷元素，磷元素的固化率為80％～95％。
進(jìn)一步的，生物炭含有氮元素，氮元素的固化率為55％～65％。
進(jìn)一步的，生物炭含有鉀元素，鉀元素的固化率為80％～90％。
進(jìn)一步的，在污泥初步處理步驟中，包括：濃縮步驟，濃縮步驟將污泥濃縮后送至污泥調(diào)理池；脫水步驟，脫水步驟接收經(jīng)濃縮步驟處理后的污泥；干化步驟，干化步驟處理經(jīng)脫水步驟處理的污泥。
進(jìn)一步的，在濃縮步驟，將含水率98％～99％污泥經(jīng)機(jī)械濃縮后含水率達(dá)到95％～96％。
進(jìn)一步的，在脫水步驟，將含水率降至60％～65％。
進(jìn)一步的，在所述干化步驟中，將所述污泥干化處理時(shí)間0.5小時(shí)～1小時(shí)，直至所述污泥含水率為18％～22％。
應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，至少實(shí)現(xiàn)了如下有益效果：
1、使用鈣基鹽作為添加劑可以提高熱解炭化過(guò)程中磷的回收率，并降低環(huán)境污染。同時(shí)，使用炭化后的污泥作為有機(jī)肥料可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)解決了廢棄物的問(wèn)題；
2、本生物碳有機(jī)肥產(chǎn)品大幅縮減污泥體積，殺滅有害物質(zhì)，將磷、鉀和重金屬固定在熱解炭中。熱解炭中磷鈣礦的含量較多，利于后續(xù)回收，且熱解炭中重金屬結(jié)合更緊密、溶解度更低，通過(guò)本配方制得的生物炭磷肥其重金屬生物毒性有效性成分小于50％；
3、熱解能量利用率更高，產(chǎn)生的二次污染更低。煙氣產(chǎn)生量少，二噁英排放量低，更加“無(wú)害化”；熱解炭化的生物炭經(jīng)過(guò)高溫處理，熱解氣循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了污泥的穩(wěn)定化和資源化。
（發(fā)明人：陳昊楠;蔣紅與;吳云生;李義爍;王志強(qiáng);李中杰;金瀟;張宇昕;安瑩玉）
