[发明专利]一种利用污泥和废轮胎共热解制备生物炭的方法及系统

权利要求书

1.一种利用污泥和废轮胎共热解制备生物炭的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将脱水后的污泥干燥；

(2)将干燥后的污泥与废轮胎分别进行破碎；

(3)将破碎后的污泥与破碎后的废轮胎固体颗粒按一定比例混合均匀后，加入氯化锌溶液，室温下浸泡20-30h，烘干；

(4)烘干后物料进行热解炭化；

(5)热解后固体产物依次采用稀盐酸、去离子水洗涤，干燥后得到生物炭。

2.根据权利要求1所述的一种利用污泥和废轮胎共热解制备生物炭的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的污泥为污水厂经机械脱水后含水率95％的污泥；

其中，污泥干燥方法为直接干燥或间接干燥，干燥后污泥含水率30％。

3.根据权利要求1所述的一种利用污泥和废轮胎共热解制备生物炭的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，破碎后污泥与废轮胎颗粒的粒度均30mm。

4.根据权利要求1所述的一种利用污泥和废轮胎共热解制备生物炭的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，废轮胎固体颗粒的质量占污泥和废轮胎固体颗粒总质量的5％-15％。

5.根据权利要求1或4所述的一种利用污泥和废轮胎共热解制备生物炭的方法，其特征在于，所述步骤(3)中氯化锌溶液的浓度为2.5mol/L。

6.根据权利要求1所述的一种利用污泥和废轮胎共热解制备生物炭的方法，其特征在于，所述步骤(4)中污泥与废轮胎的混合物的热解炭化温度为700℃，升温速率为10℃/min，热解炭化时间为120min。

7.一种利用污泥和废轮胎共热解制备生物炭的系统，其特征在于，包括废轮胎备料单元、污泥备料单元和混料单元；

所述废轮胎备料单元包括撕碎装置(1)、第一破碎装置(2)、第一缓冲料仓(3)和第一定量给料装置(4)，所述污泥备料单元包括前干燥装置(5)、第二破碎装置(6)、第二缓冲料仓(7)、第二定量给料装置(8)，所述混料单元包括混合装置(9)、加药活化装置(10)、中干燥装置(11)、炭化装置(12)、洗涤装置(13)和后干燥装置(14)；

所述废轮胎备料单元、污泥备料单元和混料单元内部及相互间分别通过输送装置(16)相连。

8.根据权利要求7所述的一种利用污泥和废轮胎共热解制备生物炭的系统，其特征在于，所述炭化装置(12)产生的热解气体经气体处理装置(15)处理后，用于燃烧加热炭化装置(12)，燃烧产生的烟气进入干燥装置；

所述的炭化装置(12)为移动床式或回转窑式炭化炉，所述气体处理装置(15)为具有脱酸功能的干法或湿法气体净化设备。

9.根据权利要求7或8所述的一种利用污泥和废轮胎共热解制备生物炭的系统，其特征在于，所述前干燥装置(5)为回转干燥设备，中干燥装置(11)为流态化干燥设备，后干燥装置(14)为圆盘式干燥设备。

10.根据权利要求7或8所述的一种利用污泥和废轮胎共热解制备生物炭的系统，其特征在于，所述撕碎装置(1)为轮胎撕碎机；所述第一破碎装置(2)为剪切式破碎机，第二破碎装置(6)为辊式破碎机；

所述第一定量给料装置(4)与第二定量给料装置(8)为螺旋给料机或星形给料机；

所述混合装置(9)为犁刀式混料机、耙式混料机、转筒式混料机或搅拌式混料机中的一种；所述输送装置(16)为皮带输送机或刮板输送机。