33]—種利用有機廢物制備吸附炭材料的方法，具體為:
[0034](I)取1.5L城市生活污水處理廠的剩余污泥，室溫下自然沉淀4h，除去上清液，得到濃縮污泥(含水率97%，總有機質(zhì)含量為25g/L);取食堂餐廚垃圾0.26L(含水率58%，總有機質(zhì)含量為145g/L)，剔除廢物中的塑料制品、牙簽、骨頭等無機物塊，使用機械破碎機破碎至粒徑<2_。將得到的污泥與餐廚垃圾按照有機質(zhì)干重比1:1進行混合，使用磁力攪拌器在300rpm的速度下攪拌7min勻質(zhì)，得到混合物(含水率75 %，總有機質(zhì)含量42.7g/L) ο
[0035](2)取混合物，在35°C下加入0.43mL 37%的濃鹽酸(取0.01ml/g VSS)，得到制備吸附炭的原料?；旌衔镌陔x心濃縮機中進一步脫水，轉(zhuǎn)速為lOOOrpm，離心時間為lOmin，脫水后含固率為65%。
[0036](3)將上述離心得到固體放入密閉反應器中，加入濃度為30%的雙氧水4.27mL (取 0.lmL/g VSS)，還原性鐵粉 4.27g (取 0.lg/g VSS)，CoC12 3.416g (取 0.08g/gVSS)，F(xiàn)eC13 1.708g (取0.04g/g VSS)。在Ih內(nèi)使反應體系的溫度升到180°C，并保持該溫度lh，壓力為1.2MPa，反應器需不斷攪拌，攪拌速度為800rpm。
[0037](4)取出液體加入20mL無水乙醇，在搖床中震蕩6h，將震蕩后的液體抽濾，得到固體，并用自來水不斷沖洗，直至清洗液體無色，得到的固體產(chǎn)物放在恒溫干燥箱65°C干燥12h，取出干燥固體研磨備用。
[0038](5)檢驗吸附炭的吸附性需使用10mL 100mg/L的羅丹明B溶液，加入0.1g的吸附炭避光條件下震蕩8h，在554nm波長下測定原始染料和處理后染料的吸光度。經(jīng)測定，吸附炭對羅丹明B染料的吸附性高達85%。
[0039]實施例3:
[0040]—種利用有機廢物制備吸附炭材料的方法，具體為:
[0041](I)取2.5L城市生活污水處理廠的剩余污泥，室溫下自然沉淀4h，除去上清液，得到濃縮污泥(含水率97%，總有機質(zhì)含量為23g/L);取食堂餐廚垃圾0.35L(含水率52%，總有機質(zhì)含量為165g/L)，剔除廢物中的塑料制品、牙簽、骨頭等無機物塊，使用機械破碎機破碎至粒徑<2_。將得到的污泥與餐廚垃圾按照有機質(zhì)干重比1:1進行混合，使用磁力攪拌器在300rpm的速度下攪拌1min勻質(zhì)，得到混合物(含水率75%，總有機質(zhì)含量41g/L) ο
[0042](2)取混合物，在35 °C下加入0.4ImL 37%的濃鹽酸(取0.01g/L VSS)，得到制備吸附炭的原料。混合物在離心濃縮機中進一步脫水，轉(zhuǎn)速為lOOOrpm，離心時間為1minJA水后含固率為65%。
[0043](3)將上述離心得到固體放入密閉反應器中，加入濃度為30%雙氧水4.1mL(取
0.lmL/g VSS)，還原性鐵粉 4.1g (取 0.lg/g VSS)，CoC12 3.28g (取 0.08g/g VSS)，F(xiàn)eC13
1.64g (取0.04g/g VSS)。在Ih內(nèi)使反應體系的溫度升到180°C，并保持該溫度lh，壓力為
1.2MPa，反應器需不斷攪拌，攪拌速度為800rpm。
[0044](4)取出液體加入25mL無水乙醇，在搖床中震蕩8h，將震蕩后的液體抽濾，得到固體，并用自來水不斷沖洗，直至清洗液體無色，得到的固體產(chǎn)物放在恒溫干燥箱65°C干燥15h，取出干燥固體研磨備用。
[0045](5)檢驗吸附炭的吸附性使用10mL 100mg/L的亞甲基藍溶液，加入0.1g的吸附炭避光條件下震蕩8h，在664nm波長下測定原始染料和處理后染料的吸光度。經(jīng)測定，吸附炭對亞甲基藍染料的吸附性高達84.2%。
【主權(quán)項】
1.一種利用有機廢物制備吸附炭材料的方法，其特征在于，包括: 第一步:將有機廢物進行改性預處理，得到制備吸附炭的原料； 第二步:將所述的制備吸附炭的原料脫水后，加入催化劑，注入密閉反應器中，按照設定條件反應； 第三步:反應結(jié)束后，冷卻反應系統(tǒng)，對反應所得的混合物進行后處理，得到吸附炭。2.如權(quán)利要求1所述的利用有機廢物制備吸附炭材料的方法，其特征在于，所述的第一步中的有機廢物包括城市污水處理廠的剩余污泥和餐廚垃圾，所述的城市污水處理廠的剩余污泥的含水率為65%?98%，總有機質(zhì)含量為5?450g/L，所述的餐廚垃圾的含水率為30%?80%，總有機質(zhì)含量為10?350g/L。3.如權(quán)利要求2所述的利用有機廢物制備吸附炭材料的方法，其特征在于，所述的第一步中的改性預處理包括:將餐廚垃圾剔除無機物塊后，使用破碎機破碎至粒徑為2_以下，將城市污水處理廠的剩余污泥和餐廚垃圾按照有機質(zhì)干重比0.1:1?10:1的比例混合，混合后有機質(zhì)總含量為10?80g/L ;攪拌，在30?80°C加入0.01?0.5mL/g VSS的HCl溶液或H2S04溶液，得到制備吸附炭的原料。4.如權(quán)利要求13所述的利用有機廢物制備吸附炭材料的方法，其特征在于，所述的HCl溶液的濃度為36%以上，所述的H2S04溶液的濃度為98%以上。5.如權(quán)利要求1所述的利用有機廢物制備吸附炭材料的方法，其特征在于，所述的第二步中，脫水后含固率達到65%以上，脫水的方法為離心、壓濾或真空抽濾，其中，離心采用離心濃縮機，離心5?15min，轉(zhuǎn)速為200?1500rpm，壓濾采用4 μ m孔徑無紡過濾布，壓力 0.6MPa，真空抽濾壓力為0.05MPa，抽濾3?5min。6.如權(quán)利要求1所述的利用有機廢物制備吸附炭材料的方法，其特征在于，所述的第二步中的催化劑包括雙氧水、還原性鐵粉、CoCl2和FeCl3，所述的雙氧水的加入量為0.1?lmL/g VSS，還原性鐵粉、CoC12和FeC13的加入量分別為0.1?0.3g/g VSS,0.08?0.1g/g VSS 和 0.04 ?0.07g/g VSS07.如權(quán)利要求6所述的利用有機廢物制備吸附炭材料的方法，其特征在于，所述的雙氧水的濃度為25% -35%。8.如權(quán)利要求1所述的利用有機廢物制備吸附炭材料的方法，其特征在于，所述的密閉反應器為耐溫、耐壓的密閉反應器，其內(nèi)部設有襯層。9.如權(quán)利要求1所述的利用有機廢物制備吸附炭材料的方法，其特征在于，所述的第二步中的反應條件為:在0.5-1.5h內(nèi)使反應體系的溫度升到180?250°C，并保持該溫度0.5-1.5h，壓力為 I ?1.5MPa，攪拌速度為 600-1000rpmo10.如權(quán)利要求1所述的利用有機廢物制備吸附炭材料的方法，其特征在于，所述的后處理方法為:取出液體加入無水乙醇，在搖床中震蕩3?20h，將震蕩后的液體抽濾，得到固體，并用水不斷沖洗，直至清洗液體無色，得到的固體產(chǎn)物放在恒溫干燥箱以30?85°C干燥2?24h，取出干燥固體研磨備用，得到吸附炭。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種利用有機廢物制備吸附炭材料的方法，其特征在于，包括：第一步：將有機廢物進行改性預處理，得到制備吸附炭的原料；第二步：將所述的制備吸附炭的原料脫水后，加入催化劑，注入密閉反應器中，按照設定條件反應；第三步：反應結(jié)束后，冷卻反應系統(tǒng)，對反應所得的混合物進行后處理，得到吸附炭。本發(fā)明采用含蛋白質(zhì)為主的城市污水處理廠的剩余污泥和含碳水化合物為主的餐廚垃圾，實現(xiàn)了多種有機廢物的聯(lián)合資源化利用；本發(fā)明加入了多種催化物質(zhì)，優(yōu)化了吸附炭的結(jié)晶度，顯著提升其對染料的吸附性能。本發(fā)明制備過程簡單，反應條件溫和。
【IPC分類】B01J20/20, B01J20/30
【公開號】CN105126753
【申請?zhí)枴緾N201510527173
【發(fā)明人】薛罡, 李響, 韓闖, 陳紅, 劉亞男, 高品, 張文娟
【申請人】東華大學
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月25日