申请日2016.12.21
公开(公告)日2017.03.22
IPC分类号B01J20/20; B01J20/30; C02F1/28
摘要
本发明涉及一种掺杂PU鞋材废料的污泥基生物炭制备方法。通过如下方案实现:1、污泥烘干到恒重，经研磨过200目筛。PU鞋材废料经研磨过筛成200目材料。2、将污泥和PU鞋材废料，按重量份1～3:1的比例混合后热解，通入氮气，升温加热至400‑600℃，得到热解产物。氮气的通流速为100‑200 mL/min。3、将热解产物用1M的盐酸浸洗5min。4、滤去盐酸，用去离子水浸泡后过滤，于烘箱105℃烘干至恒重，最终获得掺杂PU鞋材废料的污泥基生物炭。节约了污泥基生物炭的制备成本，克服了污泥基生物炭制备的局限性，使得污泥和鞋材废料变废为宝，同时很大程度上提高污泥基生物炭的品质与污水处理性能。
权利要求书
1.一种掺杂PU鞋材废料的污泥基生物炭制备方法，其特征是：
1)污泥在自然条件下风干，然后放入烘箱于105℃烘到恒重，除去石块等杂物后破碎至4-8mm，再经研磨、过200目筛;PU鞋材废料经专用设备破碎、研磨、过筛，成为200目的粉末状材料;
2)将步骤1)所述的污泥和PU鞋材废料，按重量份1～3 : 1的比例充分混合，置入气氛马弗炉中热解，通入氮气15min，加热至400-600℃得到热解产物;
3)将步骤的热解产物用1M的盐酸浸洗5min，滤去盐酸，将固形物用去离子水浸泡20min后过滤，去离子水浸泡与过滤步骤重复5遍，再把滤上物放入烘箱于105℃烘干至恒重，最终获得掺杂PU鞋材废料的污泥基生物炭。
2. 根据权利要求1所述的一种掺杂PU鞋材废料的污泥基生物炭制备方法，其特征是所述的浸热解，通入氮气时间为15min，氮气的通流速为100-200 mL/min。
3. 根据权利要求1所述的一种掺杂PU鞋材废料的污泥基生物炭制备方法，其特征是所述的热解，升温速度为10-20 ℃/min，升温后维持温度停留2-3h后，停止加热并降温至 80℃出料，放在干燥器内冷却。
4. 根据权利要求1所述的一种掺杂PU鞋材废料的污泥基生物炭制备方法，其特征是所述的PU鞋材废料是指聚氨酯 PU鞋底加工过程产生的边角废料或废弃鞋子的鞋底PU料。
说明书
一种掺杂PU鞋材废料的污泥基生物炭的制备方法
技术领域
本发明涉及一种污泥基生物炭，特别是涉及一种掺杂PU鞋材废料的污泥基生物炭制备方法。
背景技术
生物炭是指生物质在缺氧条件下经高温热解后剩下的物质。生物炭具有较大的比表面积和多孔结构，具有良好的吸附性能，可作为污水处理吸附剂，吸附水中的重金属、氨氮、磷酸盐等。
伴随城镇化进程，城镇污水厂建设突飞猛进，市政污泥作为污水处理副产物的总量也急剧攀升，如果处置不当会造成环境的二次污染。污泥的处理处置已成为当今环境面临的严峻问题。
市政污泥中含有一定量的碳，可作为制备生物炭的原材料，但其也因污泥所含成分复杂，所含碳量相对较低，因此单纯用其制成的生物炭品质及性能较商业生物炭差距很大，其应用范围与价值也大大受限。
PU鞋材废料是指聚氨酯 PU鞋底加工过程产生的边角废料或废弃鞋子的鞋底PU料。将PU鞋材废料再加工形成的细颗粒或粉末，掺入到污泥中，可提高污泥的含碳量，可使制备的污泥基生物炭品质更好，吸附性能更佳。
本发明采取向污泥中掺杂PU鞋材废料制备生物炭，提高污泥基生物炭的吸附性能，同时实现污泥和PU鞋材废料的资源化利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种掺杂PU鞋材废料的污泥基生物炭的制备方法与应用，以一种简单可操作的方式，改善污泥基生物炭的性能，提升其在污水处理应用中的吸附去污能力。
本发明的目的是通过如下方案实现的：
1、污泥在自然条件下风干，然后放入烘箱于105℃烘到恒重，除去石块等杂物后破碎至4-8mm，再经研磨、过200目筛。PU鞋材废料经专用设备破碎、研磨、过筛，成为200目的粉末状材料。
2、将污泥和PU鞋材废料，按重量份1～3 : 1的比例充分混合，置入气氛马弗炉中热解，通入氮气15min，之后以10-20 ℃/min的升温速度加热至400-600℃，维持温度停留2-3h后，停止加热并降温至 80℃出料，放在干燥器内冷却，得到热解产物。氮气的通流速为100-200 mL/min。
3、将步骤 (2)的热解产物用1M的盐酸浸洗5min。
4、滤去步骤(3)的盐酸，将固形物用去离子水浸泡20min后过滤，去离子水浸泡与过滤步骤重复5遍，再把滤上物放入烘箱于105℃烘干至恒重，最终获得掺杂PU鞋材废料的污泥基生物炭。
本发明PU鞋材废料是指聚氨酯 PU鞋底加工过程产生的边角废料或废弃鞋子的鞋底PU料。
本发明的优点在于：
节约了污泥基生物炭的制备成本，克服了污泥基生物炭制备的局限性，使得污泥和鞋材废料变废为宝，同时很大程度上提高污泥基生物炭的品质与污水处理性能。
