一种掺杂菌糠的污泥基生物炭的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113648973A(43)申请公布日2021.11.16(21)申请号202111098405.X(22)申请日2021.09.18(71)申请人沈阳大学地址110000辽宁省沈阳市大东区望花南街21号(72)发明人李玉双徐硕魏建兵侯永侠宋雪英杨嘉鑫(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种掺杂菌糠的污泥基生物炭的制备方法(57)摘要本发明涉及环境修复材料研发与应用领域，公开了一种掺杂菌糠的污泥基生物炭的制备方法，工艺步骤为：分别将污泥和菌糠自然风干；将风干后的污泥和菌糠分别放入粉碎机中粉碎后过60目筛；将污泥和菌糠混合均匀；将污泥和菌糠按一定的原料配比放入马弗炉中，在一定的温度条件下热解一定的时间，得到污泥‑菌糠复合生物炭。本发明生物炭的产率为51~60%，亚甲基蓝吸附值为18~25mg/g，吸附率为61~84%。以城市污水处理厂的脱水污泥和食用菌生产废料香菇菌糠这两种固体废弃物为原料，采用限氧热解技术，开发污泥‑菌糠复合生物炭吸附材料，既能节约成本，提高污泥炭的品质，为环境修复治理提供一种新材料；又能实现二者的减量化、资源化和无害化处理。CN113648973ACN113648973A权利要求书1/1页1.一种掺杂菌糠的污泥基生物炭的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）分别将污泥和菌糠自然风干；（2）将风干后的污泥和菌糠分别放入粉碎机中粉碎后过60目筛；（3）将污泥和菌糠按一定的原料配比混合均匀；（4）将污泥和菌糠放入马弗炉中，在一定的温度条件下热解一定的时间，得到污泥‑菌糠复合生物炭。2.根据权利要求1所述的一种掺杂菌糠的污泥基生物炭的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的污泥为城市污水处理厂的脱水污泥。3.根据权利要求1所述的一种掺杂菌糠的城市污泥基生物炭的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的菌糠为食用菌生产废料香菇菌糠。4.根据权利要求1所述的一种掺杂菌糠的污泥基生物炭的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中污泥占污泥和菌糠总量的40~60%。5.根据权利要求1所述的一种掺杂菌糠的污泥基生物炭的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中热解的条件为：热解温度为500~700℃，热解时间为2~4h。6.根据权利要求1所述的一种掺杂菌糠的污泥基生物炭的制备方法，其特征在于，所述生物炭的产率为51~60%，亚甲基蓝吸附值为18~25mg/g，吸附率为61~84%。2CN113648973A说明书1/3页一种掺杂菌糠的污泥基生物炭的制备方法技术领域[0001]本发明涉及环境修复材料研发与应用领域，尤其涉及一种掺杂菌糠的污泥基生物炭的制备方法。背景技术[0002]近年来，随着城市化进程的加快和工业化水平的提高，人们在生产生活中产生了大量生活与工业污水，我国政府不断加强环境保护的力度，城市污水处理率不断提高，由城市污水处理厂排放出来的剩余污泥量也迅猛增长。[0003]污泥的成分复杂多变，除了含有丰富的氮、磷、钾以及多种营养物质和微量元素外，还可能浓缩着镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)、铬(Cr)等重金属、多环芳烃(PAHs)、邻苯二甲酸酯类(PAEs)等有机污染物、多种微生物形成的菌胶团和寄生虫等，若不进行妥善处置，会对环境造成严重的二次污染。“治水不治泥，等于没治水”已成为业内的共识，对数量庞大的污泥进行合理有效地处理处置已成为环保工作者一项刻不容缓的任务。[0004]目前国内外常见的污泥处理处置与资源化再利用技术主要包括填埋、焚烧、堆肥、建材利用以及生物炭制备等。较于其他技术，将污泥制备成生物炭这一处理方式，既能够实现污泥减量化、稳定化、无害化和资源化处理，又可以达到废物利用的目的，同时还具有处理成本低和没有二次污染等优点。[0005]生物炭是一种被广泛认可和使用的非常高效的吸附剂，由于生物炭表面官能团丰富，具有较大的比表面积，孔隙率高，这些孔隙大大增加了它的比表面积，这些结构上的特性使得它在吸附方面拥有优异的能力，对于污废水中的抗生素、重金属离子、有机污染物、染料等有着很好的去除效果。同时，将污泥与其他材料制成复合生物炭在环境学、材料学及农业等方面也展现出了极大的应用潜力，目前已经引起了各行各业的广泛关注。[0006]菌糠是利用木屑、秸秆等原料进行食用菌栽培收货后的培养基剩余物，是食用菌产业的主要固体废弃物，俗称食用菌栽培废料、菌渣或余料，是食用菌菌丝残体及经食用菌酶解，结构发生质变的粗纤维等成分的复合物。其作为一种年产量超过6000万吨的废料，含有大量纤维素、木质素等粗纤维以