[发明专利]一种有机废物沼渣热解制备的生物炭及循环利用方法

说明书

一种有机废物沼渣热解制备的生物炭，通过下述方法得到：步骤1：取有机废物厌氧发酵沼渣，经干燥和粉碎，得到沼渣粉末，过筛；步骤2：将步骤1中得到的沼渣粉末在氮气氛围中于不同温度下分别热解，并于各自热解温度下分别热解不同时间，氮气下冷却至室温，得到不同热解温度和不同热解时间的生物炭。本发明还公开了上述生物炭的制备方法。本发明将制备的生物炭作为添加剂投加到有机废物的厌氧发酵过程中，不仅抑制产酸过程，提高产气效率，还能提高沼渣的热解能量释放，减少能耗，实现有机废物沼渣资源化的同时开辟了沼渣生物炭的高值化利用途径，实现“以污治污”资源循环利用。

技术领域

本发明属于有机固废的能源化与资源化技术领域，具体地涉及一种有机废物沼渣热解制备的生物炭。

本发明还涉及上述生物炭的循环利用方法。

背景技术

随着餐饮行业的快速发展，有机废物的占比和产量也急剧增长，目前我国有机废物占城市生活垃圾的比例已高达30％-50％，年产生量接近亿吨，严重的影响了城市生活环境。厌氧发酵是有机废物由污染特性向资源特性转变的重要途径之一，不仅能够将有机废物显著减容减量化，还能回收利用沼气能源，真正做到资源化处理。由于有机废物有机物含量较高，还具有高油脂和高盐分的特点，在厌氧发酵过程中会导致系统过度酸化影响发酵产气过程，对有机废物发酵效果影响较大。

同时，有机废物发酵沼气工程的迅速发展，大量的沼渣也随之产生。有机废物沼渣除富含营养成分外，还存在病原微生物等有害物质，进入环境后造成水体和土壤的二次污染和资源浪费，阻碍了沼气工程的进一步推广。因此，对有机废物沼渣进行无害化、资源化的处理是促进厌氧发酵工程发展的关键因素之一。

发明内容

为克服上述有机废物厌氧资源化的技术缺陷，本发明的目的是公开一种有机废物沼渣热解制备的生物炭。

本发明的又一目的是公开一种上述生物炭的循环利用方法。

为实现上述目的，本发明的有机废物沼渣热解制备的生物炭是通过下述方法得到：

步骤1：取有机废物厌氧发酵沼渣，经干燥和粉碎，得到沼渣粉末，过筛；

步骤2：将步骤1中得到的沼渣粉末在氮气氛围中于不同温度下分别热解，并于各自热解温度下分别热解不同时间，氮气下冷却至室温，得到不同热解温度和不同热解时间的生物炭。

所述的生物炭，其中，步骤1中厌氧发酵沼渣是指在无氧的环境下反应温度为25-35℃、初始pH值为6.5-7.5、发酵液中总固体浓度为10％-15％、发酵时间为25-35天的沼渣。

所述的生物炭，其中，步骤1中有机废物厌氧发酵沼渣的含水率为85％-95％，沼渣干燥温度为60-80℃。

所述的生物炭，其中，步骤2中的热解温度为300、400、500、600、700、800及900℃，热解时间为0.5小时、1小时、1.5小时及2小时。

本发明制备上述生物炭的方法，包括如下步骤：

步骤1：取有机废物厌氧发酵沼渣，经干燥和粉碎，得到沼渣粉末，过筛；

步骤2：将步骤1中得到的沼渣粉末在氮气氛围中于不同温度下分别热解，并于各自热解温度下分别热解不同时间，氮气下冷却至室温，得到不同热解温度和不同热解时间的生物炭。

所述的制备方法，其中，步骤1中厌氧发酵沼渣是指在无氧的环境下反应温度为25-35℃、初始pH值为6.5-7.5、发酵液中总固体浓度为10％-15％、发酵时间为25-35天的沼渣。

所述的制备方法，其中，步骤1中有机废物厌氧发酵沼渣的含水率为85％-95％，沼渣干燥温度为60-80℃。