CN103910541B - 一种污泥堆肥木质调理剂表面碳化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种属于污泥好氧堆肥领域的对污泥好氧堆肥所需木质调理剂进行表面碳化的方法，所述方法的步骤是：a.将木质调理剂在硫酸溶液中浸泡，浸泡后干燥处理，使其表面碳化；b.用氧气乙炔焊枪对木质调理剂表面进行高温处理，使其表面碳化。本发明利用浓硫酸的不易挥发性和脱水性，将木质调理剂表面的有机质碳化，形成一层厚度均匀的碳化层，晶格间形成大量微孔结构，但调理剂内部的结构并没有被碳化，还保有木质调理剂的结构强度，使调理剂具有类似活性炭的强吸附能力，可以吸收污泥堆肥中产生的NH3，减少NH3等大量有害气体的逸出，改善了污泥堆肥车间的工作环境，又提高了堆肥产物的含氮率。

Description

一种污泥堆肥木质调理剂表面碳化的方法
技术领域
本发明涉及城市污水处理厂剩余污泥生化处理领域，具体为一种对污泥堆肥所用木质调理剂进行改性的方法。
背景技术
随着城市现代化脚步的加快和人们环保意识的加强，越来越多的污水处理厂出现在人们的生活中，但污水处理的最终产物污泥的处置一直都是各污水厂目前面临的窘境。目前，污泥处理方法有填埋法、焚烧法、直接烘干法、厌氧消化法、生物处理法等。
在大多数发展中国家，生物处理法是污泥处理处置的主要途径。生物处理法就是通过微生物的生物化学反应实现物质转化，达到剩余污泥的无害化、稳定化、减量化和资源化的过程。在我国，生物处理法通常是指污泥好氧堆肥。
污泥好氧堆肥利用好氧菌进行高温发酵，使有机废弃物分解，具有处理时间短、无害化比较彻底等特点。在好氧堆肥工艺中，堆料通常不能满足堆肥过程所需的理化条件，需要进行预处理，使其能满足好氧微生物生长的要求。在预处理过程中，需要向物料中加入的辅料，包括膨胀剂、调节剂等调理剂。调理剂是快速堆肥中必不可少的添加剂，它可以起到调节物料w(C)/w(N)比、含水率、自由空域、堆肥养分等作用，保证堆肥的快速高效进行。
在现如今的大多数污泥好氧堆肥厂，堆肥车间氨气含量过高是一直困扰其正常运行重要因素，过多氨气会严重腐蚀堆肥设备、损害人体健康，而且相应的堆肥产品的含氮量也会下降。
因此，通过一种可以吸收大量氨气的，而且也能发挥调节物料w(C)/w(N)比、含水率、自由空域、堆肥养分的作用的污泥堆肥调理剂已经是一个值得研究的问题。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了一种通过对木质调理剂表面进行碳化处理，使其具有类似活性炭的微孔结构，增大比表面积，提高对气体的吸附量，而内部的木质结构又不受破坏，保持很好的强度以满足调节堆肥孔隙率的作用。
本发明的目的是这样实现的：
一种污泥堆肥木质调理剂表面碳化的方法，所述的木质调理剂表面碳化分为物理碳化和化学碳化：
1.所述木质调理剂表面碳化的化学方法，步骤是：
a．配制一定浓度的硫酸溶液，浓度范围为1%-50%；
b．将木质调理剂放入硫酸溶液中，没入液面以下，在0-99℃下浸泡一段时间，时间范围是1min-4320min；
c．将木质调理剂取出，在干燥装置中进行干燥，至其表面碳化。
硫酸溶液浓度是影响木质调理剂碳化程度和表面结构的重要因素。
木质调理剂在硫酸溶液中浸泡时间的长短是影响其碳化厚度的重要因素，根据所要求的碳化厚度调整木质调理剂在硫酸溶液中的浸泡时间。
2.所述木质调理剂表面碳化的物料方法，步骤是：
a．将氧气乙炔焊枪火焰调至合适温度；
b．对木质调理剂表面进行一定时间的烘烤，同时避免其产生明火；
c．将碳化过的木质调理剂冷却。
所述污泥堆肥调理剂为木质调理剂，具有一定规则的形状。
所述污泥堆肥调理剂表面碳化的厚度由硫酸浓度和浸泡时间决定。
所述的氧气乙炔焊枪温度和烘烤时间是木质调理剂表面碳化的重要因素。
积极有益效果：本发明利用浓硫酸的不易挥发性和脱水性，将木质调理剂表面的有机质碳化，形成一层厚度均匀的碳化层，晶格间形成大量微孔结构，但调理剂内部的结构并没有被碳化，还保有木质调理剂的结构强度，使调理剂具有类似活性炭的强吸附能力，可以吸收污泥堆肥中产生的NH3，减少NH3等大量有害气体的逸出，改善了污泥堆肥车间的工作环境，又提高了堆肥产物的含氮率。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步的说明：
一种污泥堆肥木质调理剂表面碳化的方法，所述的木质调理剂表面碳化分为物理碳化和化学碳化：
1.所述木质调理剂表面碳化的化学方法，步骤是：
a．配制一定浓度的硫酸溶液，浓度范围为1%-50%；
b．将木质调理剂放入硫酸溶液中，没入液面以下，在0-99℃下浸泡一段时间，时间范围是1min-4320min；
c．将木质调理剂取出，在干燥装置中进行干燥，至其表面碳化。
硫酸溶液浓度是影响木质调理剂碳化程度和表面结构的重要因素。
木质调理剂在硫酸溶液中浸泡时间的长短是影响其碳化厚度的重要因素，根据所要求的碳化厚度调整木质调理剂在硫酸溶液中的浸泡时间。
2.所述木质调理剂表面碳化的物料方法，步骤是：
a．将氧气乙炔焊枪火焰调至合适温度；
b．对木质调理剂表面进行一定时间的烘烤，同时避免其产生明火；
c．将碳化过的木质调理剂冷却。
所述污泥堆肥调理剂为木质调理剂，具有一定规则的形状。
所述污泥堆肥调理剂表面碳化的厚度由硫酸浓度和浸泡时间决定。
所述的氧气乙炔焊枪温度和烘烤时间是木质调理剂表面碳化的重要因素。
实施例 1
一种用化学方法使木质调理剂表面碳化的方法实施例，所述方法包括将木质调理剂在硫酸溶液中浸泡，浸泡后干燥处理。所述木质调理剂表面碳化的步骤是：
a．配制一定浓度的硫酸溶液，浓度范围为1%-50%；
b． 将木质调理剂放入硫酸溶液中，没入液面以下，在合适温度下浸泡一段时间，时间范围是1min-4320min；
c．将木质调理剂取出，在干燥装置中进行干燥，至其表面碳化。
硫酸溶液浓度是影响木质调理剂碳化程度和表面结构的重要因素。
木质调理剂在硫酸溶液中浸泡时间的长短是影响其碳化厚度的重要因素，根据所要求的碳化厚度调整木质调理剂在硫酸溶液中的浸泡时间。
实施例 2
一种用物理方法使木质调理剂表面碳化的方法，所述方法包括用氧气乙炔焊枪对木质调理剂表面进行高温处理，使其表面碳化，所述木质调理剂表面碳化的步骤是：
a．将氧气乙炔焊枪火焰调至合适温度；
b．对木质调理剂表面进行一定时间的烘烤，同时避免其产生明火；
c．将碳化过的木质调理剂冷却；
氧气乙炔焊枪温度和烘烤时间是木质调理剂表面碳化的重要因素。
所述污泥堆肥调理剂为木质调理剂，具有一定规则的形状。
所述污泥堆肥调理剂表面碳化的厚度由硫酸浓度和浸泡时间决定。
所述的氧气乙炔焊枪温度和烘烤时间是木质调理剂表面碳化的重要因素。
本发明利用浓硫酸的不易挥发性和脱水性，将木质调理剂表面的有机质碳化，形成一层厚度均匀的碳化层，晶格间形成大量微孔结构，但调理剂内部的结构并没有被碳化，还保有木质调理剂的结构强度，使调理剂具有类似活性炭的强吸附能力，可以吸收污泥堆肥中产生的NH3，减少NH3等大量有害气体的逸出，改善了污泥堆肥车间的工作环境，又提高了堆肥产物的含氮率。
以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。

Claims (3)

1.一种表面碳化的木质调理剂用于污泥堆肥的用途，其特征在于：所述木质调理剂表面碳化方法为化学方法，其步骤是：
a．配制一定浓度的硫酸溶液，浓度范围为1%-50%；
b．将木质调理剂放入硫酸溶液中，没入液面以下，在0-99℃下浸泡一段时间，时间范围是1min-4320min；
c．将木质调理剂取出，在干燥装置中进行干燥，至其表面碳化。
2.根据权利要求1所述的一种表面碳化的木质调理剂用于污泥堆肥的用途，其特征在于：所述污泥堆肥调理剂为木质调理剂，具有一定规则的形状。
3.根据权利要求1所述一种表面碳化的木质调理剂用于污泥堆肥的用途，其特征在于：所述污泥堆肥调理剂表面碳化的厚度由硫酸浓度和浸泡时间决定。
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