[发明专利]污泥水热碳陶粒及其制备方法与应用

权利要求书

1.污泥水热碳陶粒，其特征在于，所述陶粒由以重量份计的如下组分组成：

污泥水热碳化材料 20-100份；

粘结材料 5-60份；

轻质材料 0-20份；

所述污泥水热碳化材料中有机质的含量占其重量的30-40%，所述有机质包括但不限于腐植酸；所述污泥水热碳化材料是以污泥为原料，在添加碱的条件下进行水热碳化处理后得到的材料；

其中，所述污泥无需进行干燥脱水化处理；

所述水热碳化处理的温度为180-220^oC；

所述水热碳化处理在添加水的条件下进行，作为原料的污泥的干重与水的重量比为（1~5）:（10~100）；

所述水热碳化处理中，所述污泥和水的混合物的pH值在7-11之间；

所述碱选自碱金属的氢氧化物；

所述粘结材料选自硅酸盐水泥、熟料、石膏、水玻璃中的一种、两种或更多种；

所述轻质材料选自珍珠岩、硅微粉中的一种或两种；

所述陶粒含有腐殖酸，所述腐植酸的含量占所述污泥水热碳化材料重量的5-25%；

所述污泥水热碳陶粒的制备方法包括：将污泥水热碳化材料、粘结材料、轻质材料和水混合，造粒，过筛，将过筛后的产物进行室温养护和蒸汽养护，干燥，得到所述污泥水热碳陶粒。

2.根据权利要求1所述的污泥水热碳陶粒，其特征在于，所述污泥水热碳化材料为颗粒、粉体或其他形态。

3.根据权利要求1或2所述的污泥水热碳陶粒，其特征在于，所述污泥水热碳化材料具有絮状片层状结构和多孔结构。

4.根据权利要求3所述的污泥水热碳陶粒，其特征在于，所述污泥水热碳化材料的比表面积为4-60m²/g。

5.根据权利要求4所述的污泥水热碳陶粒，其特征在于，所述陶粒的平均粒径为1-5mm，比表面积在10 m²/g以上，筒压强度＞3.5MPa且包含重金属。

6.权利要求1-5任一项所述污泥水热碳陶粒的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将污泥水热碳化材料、粘结材料、轻质材料和水混合，造粒，过筛，将过筛后的产物进行室温养护和蒸汽养护，干燥，得到所述污泥水热碳陶粒。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述污泥水热碳化材料的制备方法包括：

（1）将污泥和水混合，在添加碱的条件下进行水热碳化反应，反应完成后冷却至室温，其中所述水热碳化反应在如下水热碳化处理条件下进行：

作为原料的污泥无需进行干燥脱水化处理，并且含水量为80-95wt%；

所述水热碳化处理的温度为180-220^oC；

作为原料的污泥的干重与水的重量比为（1~4）:（10~80）；

所述污泥和水的混合物的pH值在9-11之间；

所述碱选自碱金属的氢氧化物；

以及

（2）经过后处理程序得到污泥水热碳化材料，其中所述后处理程序包括将水热碳化反应得到的混合物固液分离，随后洗涤所得固体，得到污泥水热碳化材料。

8.权利要求1-5任一项所述污泥水热碳陶粒在建筑材料、绿化材料、工业过滤材料中的应用。

9.一种污水处理装置，其包括权利要求1-5任一项所述污泥水热碳陶粒，其中所述污泥水热碳陶粒作为该装置的固体填料。