[发明专利]用于废水处理的利用餐厨垃圾废渣改性污泥活性炭

说明书

技术领域

本发明是关于废水与餐厨垃圾处理的，尤其涉及以餐厨垃圾废渣改性污泥活性炭的方法。

背景技术

餐厨垃圾指的是餐饮服务、食品加工、单位供餐活动中产生的食品残余和加工废料。随着我国城镇化进程加快，人口集中度增加，尤其是大城市，集中消费，使得餐厨垃圾数量增加较快，餐厨垃圾由于有机质含量高、含水率高，在收集和运输的过程中易于发酵、腐烂、变质，产生大量毒素，散发恶臭气体，污染水体和大气环境。从而导致餐厨垃圾的处理成为新的社会难题。

目前，欧美、日等发达国家在餐厨垃圾资源化循环再利用方面发展迅速，已经开发出多种餐厨垃圾处理机，将餐厨垃圾制成有机肥等。国内也已经采取措施对餐厨垃圾进行处理，其处理技术可根据最终出路分为：物理破碎、焚烧、堆肥、能源化等方式。通常首先是对餐厨垃圾进行固液分离，将液体部分经生化处理达标排放或资源化，但是固体残渣即餐厨垃圾废渣的有效利用是迫切需要解决的问题。

近年，国内外学者已进行了以厌氧消化为主的处理工艺的研究，通过餐厨垃圾的厌氧发酵，利用厌氧微生物在酸性介质中代谢有机物，通过三大类菌群的相互协调作用，来实现对餐厨垃圾的有效降解，最终使得复杂的有机物降解为氢气、甲烷及乙酸等。用餐厨垃圾厌氧消化产气不但成本低廉，还可实现餐厨垃圾处理的无害化、减量化、资源化，被认为是最有发展前景的处理技术之一。而另一发展方向是国内外学者提出了将餐厨垃圾、污泥、粪便进行协同处理的构想，以改变目前“资源-产品-污染排放”单向流动的线性经济，最终达到餐厨垃圾、污泥、粪便无害化、减量化、资源化，实现循环经济。可是目前这方面的研究很少。

国内外一些学者已致力于用污水污泥制备污泥活性炭的研究，并开展了污水污泥活性炭用于废水处理方面的研究。但是由于污水污泥的有机质含量相对较低，使得所制备的污泥活性炭吸附性能不是很理想，其吸附性能还有待提高。

本发明人曾于2013年的题为“用于废水处理的餐饮垃圾废渣活性炭及其制备方法”(CN103332690A)的专利申请中公开了一种采用餐厨垃圾废渣制备吸附材料的方法。研究发现，由餐厨垃圾废渣制备吸附材料，因废渣的有机质含量较高，制备过程中会产生挥发性气体，使得餐厨垃圾废渣所制得的吸附材料结构疏松，对重金属的吸附效率高，但机械强度较差；而污泥活性炭虽然对重金属吸附性能不理想，但是机械强度较高，明显优于由餐厨垃圾废渣制备的吸附材料。

发明内容

本发明的目的，是针对餐厨垃圾与污泥的协同处理及其废渣制备吸附材料、污泥活性炭的状况，首次将餐厨垃圾废渣掺杂到污水污泥中，采用微波法制备利用餐厨垃圾废渣改性的污泥活性炭，以提高污泥活性炭的吸附性能和机械强度，实现对废水中多种重金属的去除。

本发明通过下述技术方案予以实现。

一种用于废水处理的利用餐厨垃圾废渣改性污泥活性炭，原料组分为餐饮垃圾废渣和污水污泥，其干重质量比为1:1～1:5；

该用于废水处理的利用餐饮垃圾废渣改性的污泥活性炭的制备方法，具有如下步骤：

①预处理

将新鲜的餐厨垃圾废渣研磨到粒径为0.1mm，再与取自污水处理厂的污水污泥，按餐厨垃圾废渣干重和污水污泥干重的质量比为1:1～1:5混合，离心分离，再将分离后的固体部分进行脱水处理，使其含水率≤40wt％；

②炭化

将步骤①预处理即干化后的餐饮垃圾废渣和污泥的混合固体放入微波炉中于200～600℃炭化，采用氮气气氛，氮气流量为10～100L/h,炭化5～15min，制得炭化料；

③活化

再将步骤②制得的炭化料置于活化炉中于200～600℃活化，采用流量为10～100L/h的水蒸汽,活化0.5～1.5h，制得用于废水处理的利用餐饮垃圾废渣改性污泥活性炭。

所述步骤①的餐厨垃圾废渣和污水污泥的质量比为1:3。

所述步骤②的炭化温度400℃，氮气流量为40L/h,炭化时间10min。

所述步骤③的活化温度400℃，水蒸汽流量为50L/h,活化时间1h。

本发明的有益效果是，首次利用餐厨垃圾废渣改性污泥活性炭，合理利用微波技术，节约了制备活性炭所需能源，既提高污泥活性炭去除废水中多种重金属的能力，又解决了餐厨垃圾废渣制备活性炭的机械强度较低的问题。

附图说明

图1是本发明实施例2利用餐饮垃圾废渣改性污泥活性炭的扫描电镜形貌图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

本发明的原料为餐饮垃圾废渣和污水污泥。

实施例1