一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法與系統(tǒng)，將破碎后的廢塑料與干燥后的污泥按一定比例均勻混合，混合后的物料進(jìn)行炭化與活化，制備炭吸附材料；炭化與活化過(guò)程產(chǎn)生的熱解氣體燃燒作為炭化與活化的外部熱源，燃燒產(chǎn)生的煙氣用于污泥的干燥脫水，解決污泥熱解制備炭吸附材料過(guò)程的能源自給問(wèn)題。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：將城市生活垃圾引入到污泥制備炭材料【技術(shù)領(lǐng)域】，利用廢塑料來(lái)改善污泥熱解炭性能指標(biāo)的同時(shí)，發(fā)揮廢塑料高熱值的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)廢塑料高附加值利用，充分體現(xiàn)清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，節(jié)能與環(huán)保效益顯著。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開(kāi)一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法及系統(tǒng)，按國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)表(IPC)劃分屬于城市生活垃圾與污泥資源綜合利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速發(fā)展，城市污水處理廠的規(guī)模不斷擴(kuò)大，污泥產(chǎn)生量也大幅度增加。我國(guó)城市污泥的特點(diǎn)是含水率高、污泥組分熱值較低、處理過(guò)程易產(chǎn)生大量臭氣和其他有害污染物等。因此，如何低成本高效處置污水廠污泥是我國(guó)城市發(fā)展面臨的一個(gè)重大難題。
[0003]傳統(tǒng)處理污泥的處置方法為海洋棄置法、填埋法、堆肥法和焚燒法。
[0004](I)海洋棄置法:將污泥直接投入大海，危害海洋生態(tài)系統(tǒng)，造成海洋環(huán)境惡化。美國(guó)環(huán)保局于1991年全面禁止污泥的海洋處置；我國(guó)政府承諾于1994年2月20日起不在海上處置工業(yè)廢物和城市污泥；歐盟從1998年12月31日后禁止向水體中傾倒污泥，國(guó)際公約組織同年通過(guò)了禁止向大海排放污泥的決議。
[0005](2)填埋法:污泥填埋占用大量土地，導(dǎo)致城市郊區(qū)可使用土地減少，甚至導(dǎo)致永久廢棄；污泥含水率高、粘度大，不僅填埋操作困難，還使得填埋體易發(fā)生變形和滑坡，成為“沼澤地”，造成安全隱患；污泥富含病原體、病毒等有害微生物，污染性較強(qiáng)，將影響生態(tài)“食物鏈”，危害居民安 全。歐洲在2000年開(kāi)始對(duì)填埋征稅，從2005年起禁止一切有機(jī)廢物的填埋。
[0006](3)堆肥法:在污泥中加入一定比例的秸桿、稻草、木屑或生活垃圾等膨松劑和調(diào)理劑，利用污泥的微生物進(jìn)行發(fā)酵轉(zhuǎn)化為類(lèi)腐植類(lèi)，作為作物肥料。堆肥處理后的產(chǎn)品病原體仍有可能存活，堆肥肥效與養(yǎng)分低，重金屬和有毒有機(jī)物無(wú)法控制，應(yīng)用效果不佳。
[0007](4)焚燒法:焚燒法將污泥在焚化爐里進(jìn)行焚化燃燒，使有機(jī)物全部碳化的同時(shí)，殺滅各種病原體，最終產(chǎn)物為含固率99%以上的無(wú)機(jī)灰燼。污泥在燃燒過(guò)程中存在熱值低、燃耗高、污染重、操作管理復(fù)雜、投資大和運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)，使焚燒法無(wú)法得到大規(guī)模應(yīng)用。
[0008]綜上所述，隨著城市的現(xiàn)代化擴(kuò)張發(fā)展，污水處理效率提高，污水污泥的產(chǎn)量也顯著增加。傳統(tǒng)污泥處置方式已經(jīng)不能滿足社會(huì)發(fā)展需要，開(kāi)發(fā)新型污泥處置技術(shù)勢(shì)在必行。
[0009]活性炭吸附材料具有非常獨(dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)，有耐酸、耐堿、耐熱等性能，化學(xué)穩(wěn)定性好、吸附能力強(qiáng)、再生方便?；钚蕴课讲牧系男枨罅空S著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，呈顯出逐年上升的趨勢(shì)。但是制備活性炭吸附材料的原料成本高，能源消耗大，嚴(yán)重制約了它的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。污泥中碳?xì)浜枯^高，有機(jī)質(zhì)成分多，作為制備炭吸附材料的原料，可通過(guò)一定溫度下的炭化活化處理，制備出性能良好的活性炭。該方法優(yōu)點(diǎn)在于:(I)制備污泥活性炭代替商品活性炭，可以節(jié)省木材、煤炭等原料資源，降低了活性炭的生產(chǎn)成本；(2)將污泥制備為吸附性能良好的活性炭吸附材料，為城市污水廠污泥高效資源化利用提供了新的途徑。[0010]針對(duì)污泥處理及生產(chǎn)污泥炭吸附材料，部分研究者開(kāi)展了相關(guān)探索。CN103396815A公開(kāi)了一種污泥制備炭材料的方法，將污泥進(jìn)行水熱法脫水后，用于厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣或用于生產(chǎn)生物炭；該方法需要消耗外部能源，增加了污泥處理成本。CN102337142A公開(kāi)了一種利用導(dǎo)熱油爐導(dǎo)熱空心槳葉汽化反應(yīng)器與空心槳葉炭化反應(yīng)器制備污泥炭的方法，生產(chǎn)的污泥炭返回鍋爐中燃燒供熱給汽化反應(yīng)器和炭化反應(yīng)器；CN102358861A則提供了一種將污泥、生物質(zhì)燃料采用石灰法除臭滅菌后與煤粉混合制備含碳燃料用于燃燒的方法；這兩種方法局限于污泥的減量化處理，利用價(jià)值低。CN102071033A公開(kāi)了一種污泥熱化學(xué)法制炭處置方法，將污泥加熱至170°C~250°C，并在全封閉保溫條件下連續(xù)注入一氧化碳、二氧化碳等氣體，使污泥中有機(jī)物、蛋白質(zhì)、纖維、菌膠團(tuán)等在機(jī)械力和溫度的共同作用下，濃縮成含水率< 9%的熱成型棒(或球)，用于燃料燃燒；該方法處理污泥工藝復(fù)雜,成本較高,對(duì)機(jī)械設(shè)備要求高。
[0011]CN101974359A提出將回收水、硫酸和雙氧水與污泥攪拌混勻并加熱至60°C~95°C，經(jīng)10~SOmin的活化預(yù)處理后水洗并利用白灰調(diào)節(jié)堿度，最后經(jīng)熱解得到熱解炭；CN101423212A公開(kāi)了一種利用污泥制備污泥活性炭的方法，將脫水污泥進(jìn)行烘干，然后在半干餾氣化爐中進(jìn)行半干餾處理，得到的污泥半焦與粘結(jié)劑進(jìn)行混合、造粒，最后在活化爐中進(jìn)行活化，得到活性炭材料；CN1644495A公開(kāi)了一種城市污水處理廠污泥制備活性炭的方法，將污泥干燥至10%含水率，用ZnC12溶液對(duì)污泥進(jìn)行活化浸泡，然后烘干并加入增碳劑，最后在500~800°C條件下炭化活化，得到活性炭。日本專(zhuān)利JP7242408 (A)提出一種利用處理污水廠污泥制備活性炭的方法，將干化后的污泥在70(Tl20(rC條件炭化，并按一定速率吹入活性氣氛制得活性炭。日本專(zhuān)利JP9241015(A)提出一種利用污水污泥制備活性炭的方法和設(shè)備系統(tǒng)，通過(guò)制粒機(jī)制成的3~15mm干化污泥顆粒，在50(T80(TC溫度條件下進(jìn)行炭化，炭化顆粒再進(jìn)入80(T850°C的活化區(qū)進(jìn)行活化得到污泥活性炭，炭化產(chǎn)生的氣體被當(dāng)作活性氣體用于活化。上述專(zhuān)利主要是通過(guò)調(diào)整炭化活化溫度、氣氛和活化劑等來(lái)獲得性能良好的污泥炭吸附材料，但均未能解決生產(chǎn)過(guò)程能耗高與原料成本高等問(wèn)題，也未涉及利用廢塑料等垃圾與污泥混合熱解制備炭吸附材料。
[0012]綜合分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，引入城市生活垃圾中的廢塑料與污泥混合熱解制備炭吸附材料的內(nèi)容未有相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]針對(duì)現(xiàn)有污泥熱解制備炭吸附材料技術(shù)涉及的能源消耗高且無(wú)法自供給、原料成本高、產(chǎn)品吸附性能指標(biāo)差等局限，本發(fā)明提供一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法，其制備的熱解炭吸附性能指標(biāo)高。
[0014]本發(fā)明另一目的是添加廢塑料后大幅度提高了熱解氣體的熱值，使整個(gè)工藝系統(tǒng)所需熱量實(shí)現(xiàn)自供，節(jié)能環(huán)保。
[0015]本發(fā)明還提供一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的系統(tǒng)。及系統(tǒng)。其基本原理是:廢塑料作為高揮發(fā)份含量的碳?xì)浠衔?，與污泥在重疊的熱解溫度區(qū)間內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈熱解自由基相互作用，改善污泥熱解炭表面官能團(tuán)與孔隙結(jié)構(gòu)分布，從而提高熱解炭吸附性能指標(biāo)。此外，由于
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一 種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法，其實(shí)現(xiàn)步驟包括:
(1)城市生活垃圾中的廢塑料首先進(jìn)行撕碎、破碎處理；
(2)將機(jī)械脫水后的污泥進(jìn)行干燥，然后與廢塑料按一定比例均勻混合，其中，廢塑料占總物料重量比控制為5-50% ；
(3)混合后的物料送入炭化裝置進(jìn)行炭化，得到的熱解炭再送入活化裝置進(jìn)行活化，最終得到污泥炭吸附材料；
步驟(3)中炭化與活化過(guò)程產(chǎn)生的熱解氣體燃燒作為炭化與活化的外部熱源，燃燒后產(chǎn)生的煙氣用于污泥的干燥脫水；
步驟(1)中廢塑料為城市生活垃圾中的廢塑料，尤其能夠適用于城市生活垃圾中難以處理的混合廢塑料，破碎后廢塑料的粒度范圍控制為<30mm ；
步驟(2)中的污泥為污水廠經(jīng)機(jī)械脫水產(chǎn)生的污泥，所述污泥含水率〈95%，其中污泥干燥方法可以為直接干燥或間接干燥，干燥后污泥含水率控制為〈30% ；
步驟(3)中廢塑料與污泥混合物熱解炭化溫度控制為500°C -700°C，活化溫度控制為700 V -1000。。。
[0016]一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料方法的系統(tǒng)，主要由輸送裝置、干燥裝置、撕碎裝置、破碎裝置、定量給料裝置、混合裝置、炭化裝置、活化裝置以及氣體處理裝置組成，1#輸送裝置出口與撕碎裝置入口連接，撕碎裝置出口與破碎裝置入口連接，破碎裝置出口與3#輸送裝置入口連接，3#輸送裝置出口與1#緩沖料倉(cāng)入口連接，1#緩沖料倉(cāng)出口與1#定量給料裝置入口連接，1#定量給料裝置出口與混合裝置入口連接;2#輸送裝置出口與干燥裝置入口連接，污泥干燥裝置出口與4#輸送裝置入口連接，4#輸送裝置出口與2#緩沖料倉(cāng)入口連接，2#緩沖料倉(cāng)出口與2#定量給料裝置入口連接，2#定量給料裝置出口與混合裝置入口連接；混合裝置出口與5#輸送裝置入口連接，5#輸送裝置出口與炭化裝置入口連接，炭化裝置出口與活化裝置入口連接。
[0017]進(jìn)一步，所述的炭化裝置與活化裝置產(chǎn)生的熱解氣體經(jīng)氣體處理裝置處理后用于燃燒加熱炭化裝置與活化裝置，其中的炭化裝置為固定床式、移動(dòng)床式或回轉(zhuǎn)窯式炭化爐，活化裝置為常規(guī)活化爐，氣體處理裝置為具有脫酸功能的干法或濕法氣體凈化設(shè)備；燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入干燥裝置。
[0018]進(jìn)一步，所述的干燥裝置可以是回轉(zhuǎn)干燥設(shè)備、水熱法脫水設(shè)備、流態(tài)化干燥設(shè)備、真空干燥設(shè)備或圓盤(pán)式干燥設(shè)備等；干燥方式可以為直接干燥和間接干燥；
進(jìn)一步，所述的1#定量給料裝置與2#定量給料裝置為螺旋給料機(jī)、星形給料機(jī)或振動(dòng)給料機(jī)；所述的混合裝置為犁刀式混料機(jī)、耙式混料機(jī)、轉(zhuǎn)筒式混料機(jī)或攪拌式混料機(jī)。
[0019]進(jìn)一步，所述的1#輸送裝置為皮帶輸送機(jī)或板式輸送機(jī)；2#輸送裝置為皮帶輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、斗提機(jī)、拉鏈機(jī)或螺旋輸送機(jī);3#輸送裝置為皮帶輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)或刮板輸送機(jī)；4#輸送裝置和5#輸送裝置可以為皮帶輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、斗提機(jī)、拉鏈機(jī)或螺旋輸送機(jī)；撕碎裝置為塑料撕碎機(jī)；破碎裝置為塑料剪切式破碎機(jī)。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)充分實(shí)現(xiàn)城市生活垃圾中廢塑料資源化與能源化高效利用，避免了廢塑料填埋造成的資源浪費(fèi)和簡(jiǎn)單焚燒所造成環(huán)境污染；
(2)充分發(fā)揮城市生活垃圾中廢塑料高熱值的優(yōu)點(diǎn)，將炭化與活化過(guò)程產(chǎn)生的熱解氣體燃燒作為炭化與活化的外部熱源，燃燒后產(chǎn)生的煙氣用于污泥干燥脫水，徹底實(shí)現(xiàn)工藝全過(guò)程的能源自給問(wèn)題，充分體現(xiàn)清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，節(jié)能與降成本效益顯著；
(3)利用廢塑料碳?xì)浜扛?，揮發(fā)份含量大且與污泥熱解溫度區(qū)間重疊等特點(diǎn)，作為污泥熱解炭的增孔劑與增碳劑，有效改善污泥熱解炭孔結(jié)構(gòu)分布與吸附性能指標(biāo)，從而提高其利用價(jià)值；
(4)利用廢塑料與污泥混合熱解制備炭吸附材料，將城市生活垃圾引入炭材料制備領(lǐng)域，變廢為寶，工藝簡(jiǎn)單實(shí)用，大幅度降低了污泥制備炭吸附材料的成本，提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)用前景廣闊。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明工藝裝置流程圖。
[0022]圖中:1.1#輸送裝置，2.撕碎裝置，3.破碎裝置，4.3#輸送裝置，5.1#緩沖料倉(cāng)，6.1#定量給料裝，7.2#輸送裝置，8.干燥裝置，9.4#輸送裝置，10.2#緩沖料倉(cāng)，
11.2#定量給料裝，12.混合裝置，13.5#輸送裝置，14.炭化裝置，15.活化裝置，16.氣體處理裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
實(shí)施例:請(qǐng)參閱圖1，一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法，其實(shí)現(xiàn)步驟包
括:
(1)城市生活垃圾中的廢塑料首先進(jìn)行撕碎、破碎處理；
(2)將機(jī)械脫水后的污泥進(jìn)行干燥，然后與廢塑料按一定比例均勻混合，其中，廢塑料占總物料重量比控制為5-50% ；
(3)混合后的物料送入炭化裝置進(jìn)行炭化，得到的熱解炭再送入活化裝置進(jìn)行活化，最終得到污泥炭吸附材料；
(4)炭化與活化過(guò)程產(chǎn)生的熱解氣體燃燒作為炭化與活化的外部熱源，燃燒后產(chǎn)生的煙氣用于污泥的干燥脫水。
[0024]本發(fā)明步驟(1)中廢塑料為城市生活垃圾中的廢塑料，尤其能夠適用于城市生活垃圾中難以處理的混合廢塑料，破碎后廢塑料的粒度范圍控制為<30mm。步驟(2)中的污泥為污水廠經(jīng)機(jī)械脫水產(chǎn)生的污泥，所述污泥含水率〈95%，其中污泥干燥方法可以為直接干燥或間接干燥，干燥后污泥含水率控制為〈30%。步驟(3)中廢塑料與污泥混合物熱解炭化溫度控制為500°C _700°C，活化溫度控制為700°C -1000°C。
[0025] 一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料方法的設(shè)備系統(tǒng)，設(shè)備的連接方式如下:1#輸送裝置I出口與撕碎裝置2入口連接，撕碎裝置2出口與破碎裝置3入口連接，破碎裝置3出口與3#輸送裝置4入口連接，3#輸送裝置4出口與1#緩沖料倉(cāng)5入口連接，1#緩沖料倉(cāng)5出口與1#定量給料裝置6入口連接，1#定量給料裝置6出口與混合裝置12入口連接；2#輸送裝置7出口與干燥裝置8入口連接，污泥干燥裝置8出口與4#輸送裝置9入口連接，4#輸送裝置9出口與2#緩沖料倉(cāng)10入口連接，2#緩沖料倉(cāng)10出口與2#定量給料裝置11入口連接，2#定量給料裝置11出口與混合裝置12入口連接；混合裝置12出口與5#輸送裝置13入口連接，5#輸送裝置13出口與炭化裝置14入口連接，炭化裝置14出口與活化裝置15入口連接。炭化裝置14與活化裝置15產(chǎn)生的熱解氣體經(jīng)氣體處理裝置16處理后用于燃燒加熱炭化裝置14與活化裝置15 ;燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入干燥裝置8。干燥裝置8可以是回轉(zhuǎn)干燥設(shè)備、水熱法脫水設(shè)備、流態(tài)化干燥設(shè)備、真空干燥設(shè)備或圓盤(pán)式干燥設(shè)備等；干燥方式可以為直接干燥和間接干燥。1#定量給料裝置6與2#定量給料裝置11為螺旋給料機(jī)、星形給料機(jī)或振動(dòng)給料機(jī)。混合裝置12包括犁刀式混料機(jī)、耙式混料機(jī)、轉(zhuǎn)筒式混料機(jī)或攪拌式混料機(jī)。
[0026]本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)備裝置說(shuō)明如下，以下各裝置均可以在市場(chǎng)直接購(gòu)買(mǎi):
1.1#輸送裝置，為皮帶輸送機(jī)或板式輸送機(jī)
2.撕碎裝置，為普通塑料撕碎機(jī)
3.破碎裝置，為塑料剪切式破碎機(jī)
4.3#輸送裝置,為皮帶輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)等。[0027]5.1#緩沖料倉(cāng)，普通料倉(cāng)，上部為圓柱，下部為錐形或上部為方形，下部為棱錐形。
[0028]6.1#定量給料裝置，為螺旋給料機(jī)、星形給料機(jī)或振動(dòng)給料機(jī)
7.2#輸送裝置，指皮帶輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、斗提機(jī)、拉鏈機(jī)或螺旋輸送機(jī)；
8.干燥裝置，為回轉(zhuǎn)干燥設(shè)備、水熱法脫水設(shè)備、流態(tài)化干燥設(shè)備、真空干燥設(shè)備或圓盤(pán)式干燥設(shè)備等，
9.4#輸送裝置,為皮帶輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、斗提機(jī)、拉鏈機(jī)或螺旋輸送機(jī)；
10.2#緩沖料倉(cāng)，普通料倉(cāng)，上部為圓柱，下部為錐形或上部為方形，下部為棱錐形；
11.2#定量給料裝，為螺旋給料機(jī)、星形給料機(jī)或振動(dòng)給料機(jī)；
12.混合裝置，為犁刀式混料機(jī)、耙式混料機(jī)、轉(zhuǎn)筒式混料機(jī)或攪拌式混料機(jī)；
13.5#輸送裝置,皮帶輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、斗提機(jī)、拉鏈機(jī)或螺旋輸送機(jī)；
14.炭化裝置，為普通的生物質(zhì)炭化爐，可以為固定床式、移動(dòng)床式或回轉(zhuǎn)窯式炭化
爐；
15.活化裝置，為常規(guī)活化爐，如目前普遍應(yīng)用的斯列普活化爐等；
16.氣體處理裝置，為具有脫酸功能的干法或濕法氣體凈化設(shè)備。
[0029]本發(fā)明公開(kāi)了一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法與系統(tǒng)，屬于城市生活垃圾與污泥資源綜合利用領(lǐng)域。該方法的特點(diǎn)在于:將破碎后的廢塑料與干燥后的污泥按一定比例均勻混合，混合后的物料進(jìn)行炭化與活化，制備炭吸附材料；炭化與活化過(guò)程產(chǎn)生的熱解氣體燃燒作為炭化與活化的外部熱源，燃燒產(chǎn)生的煙氣用于污泥的干燥脫水，解決污泥熱解制備炭吸附材料過(guò)程的能源自給問(wèn)題。該方法涉及的設(shè)備系統(tǒng)主要由輸送裝置、干燥裝置、撕碎裝置、破碎裝置、定量給料裝置、混合裝置、炭化裝置、活化裝置以及氣體處理裝置等組成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:將城市生活垃圾引入到污泥制備炭材料【技術(shù)領(lǐng)域】，利用廢塑料來(lái)改善污泥熱解炭性能指標(biāo)的同時(shí)，發(fā)揮廢塑料高熱值的優(yōu)點(diǎn)，一方面徹底解決污泥干燥、炭化與活化過(guò)程涉及的能源消耗大、成本高等問(wèn)題，另一方面避免了廢塑料填埋造成的資源浪費(fèi)和簡(jiǎn)單焚燒所造成環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)廢塑料高附加值利用，充分體現(xiàn)清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，節(jié)能與環(huán)保效益顯著。該方法工藝簡(jiǎn)單實(shí)用，大幅度降低了污泥制備炭吸附材料的成本，提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)用前景廣闊。[0030] 以上所記載，僅為利用本創(chuàng)作技術(shù)內(nèi)容的實(shí)施例，任何熟悉本項(xiàng)技藝者運(yùn)用本創(chuàng)作所做的修飾、變化， 皆屬本創(chuàng)作主張的專(zhuān)利范圍，而不限于實(shí)施例所揭示者。
【權(quán)利要求】
1.一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法，其特征在于實(shí)現(xiàn)步驟包括: (1)城市生活垃圾中的廢塑料首先進(jìn)行撕碎、破碎處理； (2)將機(jī)械脫水后的污泥進(jìn)行干燥，然后與廢塑料按一定比例均勻混合，其中，廢塑料占總物料重量比控制為5-50% ； (3)混合后的物料送入炭化裝置進(jìn)行炭化，得到的熱解炭再送入活化裝置進(jìn)行活化，最終得到污泥炭吸附材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法，其特征在于:步驟(3)中炭化與活化過(guò)程產(chǎn)生的熱解氣體燃燒作為炭化與活化的外部熱源，燃燒后產(chǎn)生的煙氣用于污泥的干燥脫水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法，其特征在于:步驟(1)中廢塑料為城市生活垃圾中的廢塑料，尤其能夠適用于城市生活垃圾中難以處理的混合廢塑料，破碎后廢塑料的粒度范圍控制為<30mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法，其特征在于:步驟(2)中的污泥為污水廠經(jīng)機(jī)械脫水產(chǎn)生的污泥，所述污泥含水率〈95%，其中污泥干燥方法可以為直接干燥或間接干燥，干燥后污泥含水率控制為〈30%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法，其特征在于:步驟(3)中廢塑料與污泥混合物熱解炭化溫度控制為500°C -700°C，活化溫度控制為700 V -1000。。。
6.一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料方法的系統(tǒng)，其特征在于:用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求I至5之一所述一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料的方法，主要由輸送裝置、干燥裝置、撕碎裝置、破碎裝置、定量給料裝置、混合裝置、炭化裝置、活化裝置以及氣體處理裝置組成，1#輸送裝置出口與撕碎裝置入口連接，撕碎裝置出口與破碎裝置入口連接，破碎裝置出口與3#輸送裝置入口連接，3#輸送裝置出口與1#緩沖料倉(cāng)入口連接，1#緩沖料倉(cāng)出口與1#定量給料裝置入口連接，1#定量給料裝置出口與混合裝置入口連接；2#輸送裝置出口與干燥裝置入口連接，污泥干燥裝置出口與4#輸送裝置入口連接，4#輸送裝置出口與2#緩沖料倉(cāng)入口連接，2#緩沖料倉(cāng)出口與2#定量給料裝置入口連接，2#定量給料裝置出口與混合裝置入口連接；混合裝置出口與5#輸送裝置入口連接，5#輸送裝置出口與炭化裝置入口連接，炭化裝置出口與活化裝置入口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料方法的系統(tǒng)，其特征在于:所述的炭化裝置與活化裝置產(chǎn)生的熱解氣體經(jīng)氣體處理裝置處理后用于燃燒加熱炭化裝置與活化裝置，其中的炭化裝置為固定床式、移動(dòng)床式或回轉(zhuǎn)窯式炭化爐，活化裝置為常規(guī)活化爐，氣體處理裝置為具有脫酸功能的干法或濕法氣體凈化設(shè)備；燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入干燥裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料方法的系統(tǒng)，其特征在于:所述的干燥裝置可以是回轉(zhuǎn)干燥設(shè)備、水熱法脫水設(shè)備、流態(tài)化干燥設(shè)備、真空干燥設(shè)備或圓盤(pán)式干燥設(shè)備等；干燥方式可以為直接干燥和間接干燥。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料方法的系統(tǒng)，其特征在于:所述的1#定量給料裝置與2#定量給料裝置為螺旋給料機(jī)、星形給料機(jī)或振動(dòng)給料機(jī)；所述的混合裝置為犁刀式混料機(jī)、耙式混料機(jī)、轉(zhuǎn)筒式混料機(jī)或攪拌式混料機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9之一所述一種廢塑料與污泥混合制備炭吸附材料方法的系統(tǒng)，其特征在于:所述的1#輸送裝置為皮帶輸送機(jī)或板式輸送機(jī);2#輸送裝置為皮帶輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、斗提機(jī)、拉鏈機(jī)或螺旋輸送機(jī);3#輸送裝置為皮帶輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)或刮板輸送機(jī)；4#輸送裝置和5#輸送裝置可以為皮帶輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、斗提機(jī)、拉鏈機(jī)或螺旋輸送機(jī)；撕碎裝置為塑 料撕碎機(jī)；破碎裝置為塑料剪切式破碎機(jī)。
【文檔編號(hào)】B01J20/30GK103951153SQ201410202449
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】余廣煒, 汪印, 王興棟, 邢貞嬌, 李智偉, 李蒙 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所