一种利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法.pdf

1、10申请公布号CN104192935A43申请公布日20141210CN104192935A21申请号201410426314822申请日20140826C02F1/28200601B01J20/20200601B01J20/34200601C02F9/1420060171申请人北京博力扬环保科技有限公司地址102200北京市昌平区北七家宏富科技园4号楼2层2272发明人代晋国宋乾武吴琪74专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人杨立54发明名称一种利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法57摘要本发明涉及一种利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法，包括以下步骤将废弃焦粉

2、经过筛选后装入活化炉，升温并采用水蒸气进行活化处理，得到活化半焦；将活化半焦降至常温后送入活化料仓，经过粉碎机粉碎后制得粉末状的活化焦粉；通过对废弃焦粉采用蒸汽活化开孔后，形成丰富的微孔、中孔以及大孔结构，能够吸附经过生化处理后的垃圾渗滤液中的大分子难生物降解有机物。经过生化处理后的垃圾渗滤液采用三级逆流吸附的方式进行深度处理，将活化焦粉采用自动投加器投加到三级吸附沉淀系统中进行吸附处理；吸附饱和的活化焦粉排出到自然干化系统，经过自然干化后，回收再利用。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图2页10申请公布号C

3、N104192935ACN104192935A1/1页21一种利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，包括以下步骤1将废弃焦粉经过筛选后装入活化炉，升温并采用水蒸气进行活化处理，得到活化半焦；2活化结束后，将活化炉内的活化半焦降至常温后送入活化料仓，经过粉碎机粉碎后制得粉末状的活化焦粉；3生化处理后的垃圾渗滤液采用三级逆流吸附的方式进行深度处理，将生化处理后的垃圾渗滤液依次进入一级吸附沉淀系统、二级吸附沉淀系统、三级吸附沉淀系统，最后出水；将步骤2得到的活化焦粉投加到三级吸附沉淀系统，经过吸附沉淀后进入二级吸附沉淀系统，经过吸附沉淀后最后进入一级吸附沉淀系统；4活化焦粉经过三级

4、逆流吸附后，在一级吸附沉淀系统内得到饱和的活化焦粉；5将饱和的活化焦粉排出到自然干化系统，经过自然干化后，回收再利用。2根据权利要求1所述利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤1中，所述废弃焦粉的筛选具体为选择粒径在35MM的焦粉。3根据权利要求1所述利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤1中，所述活化处理具体步骤为将活化炉按照68/MIN的速率升温，升温至500600，恒温60MIN，再以46/MIN，升温至850900，恒温60MIN，然后通入水蒸气进行活化，活化时间控制在05H2H，活化的温度为850900，其中，废弃焦粉与通入的水蒸汽质量比为

5、125。4根据权利要求1所述利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤2中，所述粉碎机粉碎后的活化焦粉的粒度为60目。5根据权利要求1所述利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤3中，所述活性焦粉对于垃圾渗滤液中COD的吸附容量为4060MG/G。6根据权利要求1所述利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤3中，所述活化焦粉的投加量为48KG活化焦粉/吨垃圾渗滤液。7根据权利要求1所述利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤3中，每一级吸附沉淀系统内吸附的时间控制在051H，沉淀的时间控制在13H。8根据权利要求1至

6、7任一项所述利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤5中，所述自然干化的时间为1224H，干化后的活化焦粉的含水率为6070。9根据权利要求1至7任一项所述利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤5中，所述干化后的活化焦粉作为燃料或在垃圾焚烧过程中的助燃剂，回收再利用。权利要求书CN104192935A1/5页3一种利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法技术领域0001本发明涉及一种利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法，属于垃圾处理领域，具体应用于城市生活垃圾渗滤液处理。背景技术0002进入21世纪以来，我国经济快速发展，城市规模不断扩大，城市

7、化进程不断加快。然而，城市生活垃圾产生量也急剧增加。据统计，目前我国城市垃圾年产生量已超过14亿吨，且每年以810的速度增长，人均日产垃圾量已超过11KG，仅北京、上海等大城市每天产生的生活垃圾就达2万吨左右。我国已成为世界上垃圾包围城市最严重的国家之一。00032012年，全国654个设市城市生活垃圾清运量为157亿吨，县城及城镇约7000万吨，共计22亿吨垃圾。我国905的生活垃圾通过填埋处理的方式进行处理。垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵和降水的淋滤、地表水和地下水浸泡而滤出的污水。垃圾渗滤液成分复杂，不仅含有大量的有机物质，还含有高浓度的氨氮和有毒有害的污染物。并且，随着填埋

8、场使用年限的延长，氨氮的浓度越来越高，有的甚至达到了5000MG/L。过高的氨氮浓度不仅增加了渗滤液生化处理系统的负荷，也导致C/N降低，碳源不足，微生物营养比例的失调，而且产生的高浓度游离氨还会对微生物产生抑制作用，影响生化处理系统稳定有效的运行。垃圾渗滤液危害比较大，1吨垃圾渗滤液产生的污染相当于100吨生活污水产生的污染。据测算，我国生活垃圾平均每天可产生渗滤液100120万吨以上，如果直接排放到环境中对地表水环境、地下水环境将会产生严重的污染，同时威胁到居民的饮用水安全。0004垃圾渗滤液的处理一直属于世界性难题，常用的技术路线一般采取“预处理生化处理深度处理”。其中预处理主要目是去除

9、氨氮和无机杂质或改善渗滤液的可生化性，主要包括混凝沉淀、吹脱、高级氧化处理技术等；生化处理的主要目的是去除渗滤液中的有机污染物和氨氮，主要采用厌氧好氧的处理方法；深度处理技术主要目的是去除渗滤液中的悬浮物、难生物降解有机物和胶体等，深度处理技术一般采用包括物理和化学的方法，包括膜技术、活性炭吸附技术、FENTON氧化技术、电化学氧化技术等高级氧化技术。0005垃圾渗滤液经过生化处理后，剩余的COD通常在500800MG/L，这部分COD主要是由于难生物降解的有机物构成，这些有机物包括腐殖酸、富里酸等分子量较大的难降解有机物，这类物质性质相对稳定，很难为微生物氧化去除。由于采用膜技术存在浓缩液无

10、法处理、投资及运行成本较高、膜容易堵塞等问题，采用膜技术还不能够被市场所接受。而采用活性炭吸附、FENTON氧化以及电化学氧化等技术，均存在经济成本较高的问题，也不能够被广泛应用。并且采用活性炭吸附处理时由于活性炭孔径较小，孔径通常小于2NM，对于分子量小于500或者大于3000的有机物去除效果很差，因此采用活性炭吸附处理垃圾渗滤液存在一定的技术问题。0006我国煤炭资源丰富，以煤炭为原料的焦化产业发达，在焦化生产过程中，大约产生说明书CN104192935A2/5页410的焦粉，粒径通常小于3MM，目前这些焦粉由于没有利用价值而被废弃，浪费了资源同时污染了环境。发明内容0007本发明所要解决

11、的技术问题是提供一种利用废弃焦粉活化后深度处理垃圾渗滤液的方法，通过对废弃焦粉采用蒸汽活化后，使得可利用的活性表面数量增加，比表面积增大，形成丰富的微孔、中孔以及大孔结构，能够吸附经过生化处理后的垃圾渗滤液中的大分子难生物降解有机物，还具有很好的脱色效果，同时其生产过程简单，生产成本低，具有很好的经济性。利用废弃焦粉开发出适合处理生化处理后的垃圾渗滤液吸附剂以及如何利用及回收是本发明的主要内容。本发明实现了垃圾渗滤液深度处理技术及经济可行性，同时实现了废物的再利用。0008本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种利用废弃焦粉活化深度处理垃圾渗滤液的方法，包括以下步骤00091将废弃焦粉经过筛选

12、后装入活化炉，升温并采用水蒸气进行活化处理，得到活化半焦；00102活化结束后，将活化炉内的活化半焦降至常温后送入活化料仓，经过粉碎机粉碎后制得粉末状的活化焦粉；00113生化处理后的垃圾渗滤液采用三级逆流吸附的方式进行深度处理，将生化处理后的垃圾渗滤液依次进入一级吸附沉淀系统、二级吸附沉淀系统、三级吸附沉淀系统，最后出水；将步骤2得到的活化焦粉投加到三级吸附沉淀系统，经过吸附沉淀后进入二级吸附沉淀系统，经过吸附沉淀后最后进入一级吸附沉淀系统；00124活化焦粉经过三级逆流吸附后，在一级吸附沉淀系统内得到饱和的活化焦粉；00135将饱和的活化焦粉排出到自然干化系统，经过自然干化后，回收再利用。

13、0014在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。0015进一步，步骤1中，所述废弃焦粉的筛选具体为选择粒径在35MM的焦粉。0016进一步，步骤1中，所述活化处理具体步骤为将活化炉按照68/MIN的速率升温，升温至500600，恒温60MIN，再以46/MIN，升温至850900，恒温60MIN，然后通入水蒸气进行活化，活化时间控制在05H2H，活化的温度为850900，其中，废弃焦粉与通入的水蒸汽质量比为125。0017采用上述进一步技术方案的有益效果为先对半焦进行预氧化处理，按照68/MIN的速率升温，升温至500600，恒温60MIN，可以使易挥发物质氧化烧失，再进行后续的活化处

14、理，可以获得更好的活化效果。0018进一步，步骤2中，所述粉碎机粉碎后的活化焦粉的粒度为60目。0019进一步，步骤3中，所述活性焦粉对于垃圾渗滤液中COD的吸附容量约为4060MG/G。0020进一步，步骤3中，所述活化焦粉的投加量为48KG活化焦粉/吨垃圾渗滤液。0021活性焦粉采用自动投加器定量投加，投加量主要根据垃圾渗滤液中COD的量确定，活性焦粉投加点位于三级吸附沉淀系统。说明书CN104192935A3/5页50022进一步，步骤3中，每一级吸附沉淀系统内吸附的时间控制在051H，沉淀的时间控制在13H。0023进一步，步骤5中，所述自然干化的时间为1224H，干化后的活化焦粉的含

15、水率为6070。0024进一步，步骤5中，所述干化后的活化焦粉作为燃料或在垃圾焚烧过程中的助燃剂，回收再利用。0025经过干化的活化焦粉，可以采用人工或机械的方法取出然后回收利用。活化焦粉可以作为助燃剂回用到垃圾焚烧过程中，也可以作为其他燃料使用。0026本发明的有益效果是通常情况下垃圾渗滤液经过生化处理后，COD在500800MG/L，这部分COD主要是一些难生物降解的有机物，包括大分子的腐殖酸和富里酸等物质，经过活化后的废弃焦粉吸附处理能够使垃圾渗滤液中的COD低于国家排放标准100MG/L以下，能够实现垃圾渗滤液的稳定达标排放，其运行成本约在1220元/吨垃圾渗滤液。0027本发明还有如

16、下所述的优点00281、废弃焦粉的再利用，作为焦化生产过程中的副产品，经过简单活化后，形成孔隙发达的活化焦粉对垃圾渗滤液中的难生物降解有机物有很好的吸附作用，能够对垃圾渗滤液实现彻底的无害化处理；00292、利用废弃焦粉进行活化处理垃圾渗滤液经济成本低，不产生像膜处理过程中会产生浓缩液的问题，实际应用价值大；00303、废弃焦粉采用粉末状形式，一次性投加使用后回收利用，不会产生像利用颗粒状活性炭那样饱和后需要再生的问题，同时在使用过程中采用逆流吸附的形式，可以节约活化焦粉的使用量，提高处理效率，降低运行成本。附图说明0031图1为本发明废弃焦粉活化流程图；0032图2为本发明利用废弃焦粉活化后

17、深度处理垃圾渗滤液的工艺流程图。具体实施方式0033以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。0034实施例10035如图1所示，先进行废弃焦粉活化过程，废弃焦粉经过筛选选择粒径在3MM左右的焦粉进行下一步装炉，装炉后进行活化处理，活化程序如下将活化炉按照6/MIN的速率升温，升温至500，恒温60MIN，再以4/MIN，升温至850，恒温60MIN，然后通入水蒸气进行活化，活化时间控制在2H，活化的温度为850，其中对水蒸气流量进行控制，使得废弃焦粉与通入的水蒸汽质量比为13。活化结束后,活化炉降温后进入活化料仓；活化半焦经过粉碎机粉碎后制

18、作60目粉末活性活化焦粉。生产好的粉末状活化焦粉，直接用于深度处理垃圾渗滤液。如图2所示，垃圾渗滤液的深度处理采用三级逆流吸附，生化处理后的垃圾渗滤液依次进入一级吸附沉淀系统、二级吸附沉淀系统、三级吸附沉淀系统，最后出水。活性焦粉采用自动投加器定量投加，投加量主要根据垃圾渗滤液中COD的量确定。活性焦粉说明书CN104192935A4/5页6对于垃圾渗滤液中COD的吸附容量为60MG/G。活性焦粉投加量约为4KG活化焦粉/吨垃圾渗滤液，活性焦粉投加点位于三级吸附沉淀系统，经过吸附沉淀后进入二级吸附沉淀系统，经过吸附沉淀后最后进入一级吸附沉淀系统，每一级吸附沉淀系统内吸附的时间控制在05H，沉淀

19、的时间控制在1H。在一级吸附沉淀系统沉淀后，饱和的活化焦粉排出到自然干化池。经过12H的自然干化后，活性焦粉末含水率为60，可以回收，直接作为燃料再利用。0036实施例20037如图1所示，先进行废弃焦粉活化过程，废弃焦粉经过筛选选择粒径在3MM左右的焦粉进行下一步装炉，装炉后进行活化处理，活化程序如下将活化炉按照8/MIN的速率升温，升温至600，恒温60MIN，再以6/MIN，升温至900，恒温60MIN，然后通入水蒸气进行活化，活化时间控制在05H，活化的温度为900，其中对水蒸气流量进行控制，使得废弃焦粉与通入的水蒸汽质量比为12。活化结束后,活化炉降温后进入活化料仓；活化半焦经过粉碎

20、机粉碎后制作60目粉末活性活化焦粉。生产好的粉末状活化焦粉，直接用于深度处理垃圾渗滤液。如图2所示，垃圾渗滤液的深度处理采用三级逆流吸附，生化处理后的垃圾渗滤液依次进入一级吸附沉淀系统、二级吸附沉淀系统、三级吸附沉淀系统，最后出水。活性焦粉采用自动投加器定量投加，投加量主要根据垃圾渗滤液中COD的量确定。活性焦粉对于垃圾渗滤液中COD的吸附容量为40MG/G。活性焦粉投加量约为8KG活化焦粉/吨垃圾渗滤液，活性焦粉投加点位于三级吸附沉淀系统，经过吸附沉淀后进入二级吸附沉淀系统，经过吸附沉淀后最后进入一级吸附沉淀系统，每一级吸附沉淀系统内吸附的时间控制在1H，沉淀的时间控制在3H。在一级吸附沉淀

21、系统沉淀后，饱和的活化焦粉排出到自然干化池。经过24H的自然干化后，活性焦粉末含水率为70，可以回收，作为助燃剂再利用到垃圾焚烧过程中。0038实施例30039如图1所示，先进行废弃焦粉活化过程，废弃焦粉经过筛选选择粒径在3MM左右的焦粉进行下一步装炉，装炉后进行活化处理，活化程序如下将活化炉按照7/MIN的速率升温，升温至550，恒温60MIN，再以5/MIN，升温至870，恒温60MIN，然后通入水蒸气进行活化，活化时间控制在1H，活化的温度为870，其中对水蒸气流量进行控制，使得废弃焦粉与通入的水蒸汽质量比为15。活化结束后,活化炉降温后进入活化料仓；活化半焦经过粉碎机粉碎后制作60目粉

22、末活性活化焦粉。生产好的粉末状活化焦粉，直接用于深度处理垃圾渗滤液。如图2所示，垃圾渗滤液的深度处理采用三级逆流吸附，生化处理后的垃圾渗滤液依次进入一级吸附沉淀系统、二级吸附沉淀系统、三级吸附沉淀系统，最后出水。活性焦粉采用自动投加器定量投加，投加量主要根据垃圾渗滤液中COD的量确定。活性焦粉对于垃圾渗滤液中COD的吸附容量为50MG/G。活性焦粉投加量约为6KG活化焦粉/吨垃圾渗滤液，活性焦粉投加点位于三级吸附沉淀系统，经过吸附沉淀后进入二级吸附沉淀系统，经过吸附沉淀后最后进入一级吸附沉淀系统，每一级吸附沉淀系统内吸附的时间控制在40MIN，沉淀的时间控制在2H。在一级吸附沉淀系统沉淀后，饱和的活化焦粉排出到自然干化池。经过18H的自然干化后，活性焦粉末含水率为65，可以回收，作为助燃剂再利用到垃圾焚烧过程中。0040以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和说明书CN104192935A5/5页7原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。说明书CN104192935A1/2页8图1说明书附图CN104192935A2/2页9图2说明书附图CN104192935A