[发明专利]高生物利用度含磷污泥基炭材料的制备方法

权利要求书

1.一种高生物利用度含磷污泥基炭材料的制备方法，其特征在于,包括如下步骤：

a.取500～1000g市政剩余污泥，在100～110℃条件下干燥24～72h，然后进行研磨，并过20～100目筛，收集得到污泥粉末，然后将收集污泥粉末放置于0～5℃的条件下冷存备用；

b.混合物搅拌：

按照污泥粉末和钙源材添加剂的设定的混合比例，取在所述步骤a中制备的污泥粉末5～10g，并将污泥粉末与0.1～1g钙源添加剂一并放置于容器中，并加入50～100ml的水，搅拌1～2h，得到污泥粉末和钙源添加剂的混合浆液；

c.对污泥粉末和钙源材料粉末的混合浆进行通氮气过程：

将在所述步骤b中搅拌均匀的混合浆液转移至聚四氟乙烯反应釜内衬中进行密闭封存，然后向反应釜内衬中通入氮气5～15min进行洗气，将反应釜内衬中的空气排出，使混合浆液处于氮气保护气氛下，然后将反应釜内衬放入不锈钢反应釜罐体内；

d.水热反应工艺过程：

将在所述步骤c中的装有污泥粉末和钙源添加剂的混合浆液的反应釜罐体放入烘箱中，将污泥粉末和钙源添加剂的混合浆液作为反应物，在180～280℃下反应1～8h，制备混合产物；

e.混合产物的后处理和收集过程：待在所述步骤d水热反应工艺过程中制备的混合产物自然冷却后，从反应釜罐体中取出混合产物，在对混合产物进行抽滤后，将分离收集到的固体产品在100～120℃下烘干至恒重，然后将烘干后的固体产品进行研磨，并过20～100目筛，得到污泥基炭材料粉末产品，即制备了高生物利用度含磷污泥基炭材料，并将之放置于0～5℃的条件下冷存。

2.根据权利要求1所述高生物利用度含磷污泥基炭材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，通过调整钙源添加剂的加入量，控制在所述步骤d水热反应工艺过程中的污泥粉末和钙源添加剂的混合浆液中的非磷灰石向磷灰石的转化率。

3.根据权利要求2所述高生物利用度含磷污泥基炭材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，将5～10g污泥粉末与0.2～1g钙源添加剂在容器中与水进行混合，制备污泥粉末和钙源添加剂的混合浆液。

4.根据权利要求3所述高生物利用度含磷污泥基炭材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，将5～10g污泥粉末与0.3～1g钙源添加剂在容器中与水进行混合，制备污泥粉末和钙源添加剂的混合浆液。

5.根据权利要求4所述高生物利用度含磷污泥基炭材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，将5～10g污泥粉末与0.4～1g钙源添加剂在容器中与水进行混合，制备污泥粉末和钙源添加剂的混合浆液。

6.根据权利要求5所述高生物利用度含磷污泥基炭材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，将5～10g污泥粉末与0.5～1g钙源添加剂在容器中与水进行混合，制备污泥粉末和钙源添加剂的混合浆液。

7.根据权利要求6所述高生物利用度含磷污泥基炭材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，将5～10g污泥粉末与0.8～1g钙源添加剂在容器中与水进行混合，制备污泥粉末和钙源添加剂的混合浆液。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述高生物利用度含磷污泥基炭材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，所述钙源添加剂为固体CaO粉末和CaCl₂粉末中的任意一种或者两者的混合材料。

9.根据权利要求1～7中任意一项所述高生物利用度含磷污泥基炭材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，采用1.0g:(5.45～6.0)ml的固液比例，将污泥粉末与钙源添加剂在容器中与水进行混合；在所述步骤d水热反应工艺过程中，采用260～280℃的水热反应温度，控制水热反应时间为4～8h。