[发明专利]污泥制备活性炭的方法及活性炭

说明书

本发明公开了一种污泥制备活性炭的方法及活性炭。该方法包括如下步骤:(1)将包括污泥颗粒、农林废弃物颗粒、煤焦油和水的原料混料、造型和陈化，得到复合物；其中，污泥颗粒的用量为30～50wt％，农林废物颗粒的用量为30～45wt％，煤焦油的用量为10～25wt％，水的用量为3～20wt％；(2)将复合物炭化然后冷却，得到粗品碳；(3)将粗品碳在水蒸汽的存在下活化，然后冷却得到活性炭；其中，活化温度为830～970℃。本发明方法所得到的活性炭碘吸附值高。

技术领域

本发明涉及一种污泥制备活性炭的方法，还涉及一种活性炭。

背景技术

目前，我国对城镇污水处理厂产生的污泥的处理方式主要包括堆肥、土地填埋、建材利用以及焚烧等。这样的处理方式只能解决很小一部分污泥，大部分的污泥没有得到规范严格的处理，而且这些处理方式均具有其不足之处。土地填埋的处理方式带来的土地、地下水体二次污染问题十分严重；焚烧所产生的废气对于大气将造成严重污染；堆肥处理的成本高；建材利用方式中污泥的掺杂量低。源于城镇污水处理厂的污泥含有大量有机质，因此，通过热解将污泥热转化有可能成为解决上述问题的途径。

CN110171829A公开了一种利用污泥发酵残渣制备活性炭的方法：取剩余污泥，将其含水率调整至95～98％，加入氢氧化钾和氢氧化钠混合液，将污泥加热至90～95℃条件下进行混合强加处理；将强碱预处理后的剩余污泥进行厌氧发酵，发酵完成时在发酵混合物中投加农林废弃物作为助滤剂，使其在发酵混合物中与污泥混合均匀，将调理后的发酵混合物泵入板框压滤脱水系统进行泥水分离，使VFAs与发酵残渣分离；泥水分离后的发酵残渣在低温条件下缓慢干燥，干燥后的残渣送入炭化炉高温炭化，炭化后的残渣送入活化器造粒活化，活化后的残渣送入烘箱干燥。该方法中农林废弃物作为助滤剂，其添加量少，所得活性炭的碘吸附值较低。该方法先炭化后造粒，这样的炭化效果不好。

CN101428798B公开了烯烃装置污泥制备活性炭的方法：在烯烃装置污泥中加入10～30wt％的农作物秸秆作为增碳剂，所述的农作物秸秆包括麻杆、玉米秸秆、棉杆；将混合均匀的烯烃装置污泥在450℃马弗炉中炭化1小时；炭化料在回转炉中活化，通入水蒸汽，在850～950℃下活化1～2小时，经密闭冷却2小时、干燥含水率≤10％得活性炭。该方法中农作物秸秆的添加量少，活性炭的碘吸附值较低。

CN111453727A工开了一种污泥-秸秆复合生物质活性炭的制备方法：将65～90wt％城市污泥、5～25wt％农业废弃物、1～15wt％木焦油充分混捏或进行造粒、烘干，得到复合颗粒；将复合颗粒在无氧或限氧条件下同时炭化活化，得到活性炭和热解气；热解气经除尘、净化后，得到木焦油、木醋液和不凝气体，其中，不凝气体返回炭化炉作为燃料，木醋液部分返回喷入炭化炉中作为活化剂，木焦油则作为造粒原料循环使用。该方法中农业废弃物添加量少，活性炭的碘吸附值较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种污泥制备活性炭的方法，该方法所得到的活性炭碘吸附值高。本发明的另一个目的在于提供一种活性碳。上述技术目的通过如下技术方案实现。

本发明提供一种污泥制备活性炭的方法，该方法包括如下步骤：

(1)将包括污泥颗粒、农林废弃物颗粒、煤焦油和水的原料混料、造型和陈化，得到复合物；其中，污泥颗粒的用量为30～50wt％，农林废物颗粒的用量为40～55wt％，煤焦油的用量为10～25wt％，水的用量为3～20wt％；

(2)将复合物炭化然后冷却，得到粗品碳；

(3)将粗品碳在水蒸汽的存在下活化，然后冷却得到活性炭；其中，活化温度为830～970℃。

根据本发明的方法，优选地，以空气干燥基成分计，所述污泥颗粒中灰分含量小于等于55wt％，挥发分含量大于等于37wt％，且固定碳含量大于等于3wt％。