公布日：2023.10.13

申請日：2023.07.28

分類號：C02F11/145(2019.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F11/10(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C10B53/00(2006.01)I;C10B57/06(2006.01)I;

C10B57/10(2006.01)I;C10B57/08(2006.01)I;B03C3/017(2006.01)I;B01D53/00(2006.01)I;B01D53/02(2006.01)I;B01D53/60(2006.01)I;B01D53/56(2006.01)I;

B01D53/48(2006.01)I;C01B25/32(2006.01)I

摘要

本發明公開了一種污泥磷回收方法，包括以下步驟：污泥初步處理步驟，所述污泥初步處理步驟去除污泥中的大顆粒物，并進行干化處理；配方添加步驟，所述配方添加步驟中，向經所述干化處理后的所述污泥中添加10％-30％的鈣基調理劑，并使其與污泥充分混合；熱解炭化處理步驟，在所述熱解炭化處理步驟，將經所述配方添加步驟處理的所述污泥進行炭化處理。使用鈣基鹽作為添加劑可以提高熱解炭化過程中磷的回收率，并降低環境污染。同時，使用炭化后的污泥作為有機肥料可以促進農業的可持續發展。

權利要求書

1.一種污泥磷回收方法，其特征在于，包括以下步驟：污泥初步處理步驟，所述污泥初步處理步驟去除污泥中的大顆粒物，并進行脫水處理；配方添加步驟，所述配方添加步驟中，向經所述污泥初步處理步驟后的所述污泥中添加10％-30％的鈣基調理劑，使其與污泥充分混合，并進行干化處理；熱解炭化處理步驟，在所述熱解炭化處理步驟，將經所述配方添加步驟處理的所述污泥進行炭化處理。

2.根據權利要求1所述的磷回收方法，其特征在于，在所述配方添加步驟中，鈣基調理劑為碳酸鈣、鈣鎂鹽、氧化鈣或氯化鈣中的任一種。

3.根據權利要求2所述的磷回收方法，其特征在于，在所述熱解炭化處理步驟中，所述熱解炭化溫度在300℃～900℃。

4.根據權利要求3所述的磷回收方法，其特征在于，所述熱解炭化溫度在650℃～850℃。

5.根據權利要求3所述的磷回收方法，其特征在于，所述熱解炭化時間為0.5小時～1小時。

6.根據權利要求3所述的磷回收方法，其特征在于，在所述熱解炭化處理步驟中，所述污泥中的有機磷轉換成無機磷。

7.根據權利要求6所述的磷回收方法，其特征在于，在所述熱解炭化處理步驟中，所述污泥磷回收的產物為生物炭。

8.根據權利要求7所述的磷回收方法，其特征在于，在所述熱解炭化處理步驟中，所述無機磷與所述鈣基調理劑反應轉換成磷灰石無機磷。

9.根據權利要求8所述的磷回收方法，其特征在于，所述生物炭含有磷元素，所述磷元素的固化率為80％～95％。

10.根據權利要求9所述的磷回收方法，其特征在于，所述生物炭含有氮元素，所述氮元素的固化率為55％～65％。

11.根據權利要求10所述的磷回收方法，其特征在于，所述生物炭含有鉀元素，所述鉀元素的固化率為80％～90％。

12.根據權利要求1-11任一項所述的磷回收方法，其特征在于，在所述污泥初步處理步驟中，包括：濃縮步驟，所述濃縮步驟將污泥濃縮后送至污泥調理池；脫水步驟，所述脫水步驟接收經濃縮步驟處理后的污泥；干化步驟，所述干化步驟處理經所述脫水步驟處理的污泥。

13.根據權利要求12所述的磷回收方法，其特征在于，在所述濃縮步驟，將含水率98％～99％污泥經機械濃縮后含水率達到95％～96％。

14.根據權利要求11所述的磷回收方法，其特征在于，在所述脫水步驟，將含水率降至60％～65％。

15.根據權利要求12所述的磷回收方法，其特征在于，在所述干化步驟中，將所述污泥干化處理時間0.5小時～1小時，直至所述污泥含水率為18％～22％。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種熱解回收市政污泥中磷的方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種污泥磷回收方法，包括以下步驟：污泥初步處理步驟，污泥初步處理步驟去除污泥中的大顆粒物，并進行脫水處理；配方添加步驟，配方添加步驟中，向經污泥初步處理步驟后的污泥中添加10％-30％的鈣基調理劑，使其與污泥充分混合，并進行干化處理；熱解炭化處理步驟，在熱解炭化處理步驟，將經配方添加步驟處理的污泥進行炭化處理。使用鈣基鹽作為添加劑可以提高熱解炭化過程中磷的回收率，并降低環境污染。同時，使用炭化后的污泥作為有機肥料可以促進農業的可持續發展，同時解決了廢棄物的問題。

本發明對上述方案的進一步的改進在于：

進一步的，在配方添加步驟中，鈣基調理劑為碳酸鈣、鈣鎂鹽、氧化鈣或氯化鈣中的任一種。

進一步的，在熱解炭化處理步驟中，熱解炭化溫度在300℃～900℃。

進一步的，熱解炭化溫度在650℃～850℃。

進一步的，熱解炭化時間為0.5小時～1小時。

進一步的，在熱解炭化處理步驟中，污泥中的有機磷轉換成無機磷。

進一步的，在熱解炭化處理步驟中，污泥磷回收的產物為生物炭。

進一步的，在熱解炭化處理步驟中，無機磷與鈣劑調理劑反應轉換成磷灰石無機磷。使用碳酸鈣作為添加劑可以提高熱解炭化過程中磷的回收率，并降低環境污染。同時，使用炭化后的污泥作為有機肥料可以促進農業的可持續發展，同時解決了廢棄物的問題。

進一步的，生物炭含有磷元素，磷元素的固化率為80％～95％。

進一步的，生物炭含有氮元素，氮元素的固化率為55％～65％。

進一步的，生物炭含有鉀元素，鉀元素的固化率為80％～90％。

進一步的，在污泥初步處理步驟中，包括：濃縮步驟，濃縮步驟將污泥濃縮后送至污泥調理池；脫水步驟，脫水步驟接收經濃縮步驟處理后的污泥；干化步驟，干化步驟處理經脫水步驟處理的污泥。

進一步的，在濃縮步驟，將含水率98％～99％污泥經機械濃縮后含水率達到95％～96％。

進一步的，在脫水步驟，將含水率降至60％～65％。

進一步的，在所述干化步驟中，將所述污泥干化處理時間0.5小時～1小時，直至所述污泥含水率為18％～22％。

應用本發明的技術方案，至少實現了如下有益效果：

1、使用鈣基鹽作為添加劑可以提高熱解炭化過程中磷的回收率，并降低環境污染。同時，使用炭化后的污泥作為有機肥料可以促進農業的可持續發展，同時解決了廢棄物的問題；

2、本生物碳有機肥產品大幅縮減污泥體積，殺滅有害物質，將磷、鉀和重金屬固定在熱解炭中。熱解炭中磷鈣礦的含量較多，利于后續回收，且熱解炭中重金屬結合更緊密、溶解度更低，通過本配方制得的生物炭磷肥其重金屬生物毒性有效性成分小于50％；

3、熱解能量利用率更高，產生的二次污染更低。煙氣產生量少，二噁英排放量低，更加“無害化”；熱解炭化的生物炭經過高溫處理，熱解氣循環利用，實現了污泥的穩定化和資源化。

（發明人：陳昊楠;蔣紅與;吳云生;李義爍;王志強;李中杰;金瀟;張宇昕;安瑩玉）