一种利用生物质电厂灰渣制备除磷功能填料的方法

技术领域

本发明涉及农业领域，特别涉及一种利用生物质电厂灰渣制备除磷功能填料的方法。

背景技术

长期以来，农作物秸秆基本上是被作为废品处理。每到收获季节，大部分地区都会出现“村村点火，处处冒烟，秸秆遍地，烽烟四起”的局面，对生态环境造成极大危害。而将这些秸秆变废为宝，可以减少这些不必要的大气污染。秸秆发电是实现秸秆资源化的有效途径，国际上发达国家普遍推行的CDM（清洁发展机制）项目，装机容量为12MW机组的生物质发电机组年减排当量CO2约3.85万吨，可大幅降低全球温室气体排放，比燃煤火电清洁得多，极少有污染物（特别是SO2）排放。

生物质电厂灰渣是秸秆、树皮和稻壳花生壳等高温燃烧后的植物体残灰，它含有丰富的有机质和矿质养分，如钾、钙、磷、硅、硫、镁、硼、锌等多种营养元素，其中以钾、钙、磷含量较多，一般含钾(K2O)5%～12%、钙(CaO)5%～20%、磷(P2O5)0.5%～3.5%。此外，灰分中重金属含量也远远低于相应的国家环保标准。因此，生物质电厂灰渣在理论上具有农业中应用的可能。目前，对于生物质电厂灰渣的处理通常都是采用直接填埋的方式，这样也就导致了资源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用生物质电厂灰渣制备除磷功能填料的方法，能够将生物质电厂灰渣回收利用，提高资源的利用率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种利用生物质电厂灰渣制备除磷功能填料的方法，其创新点在于：包括下述步骤：

S1 灰渣预处理：首先，将生物质电厂灰渣倒入淋洗槽中，然后在生物质电厂灰渣的表面上均匀的撒上FeSO

S2 原料混合：将预处理后的生物质电厂灰渣倒入搅拌桶内，并向搅拌桶中加入石灰石、水泥、活性氧化铝、胶黏剂，并搅拌混合均匀，搅拌的时间为10-15min；

S3原料烘焙：将混合后的原料进行烘焙，烘焙的温度为500-700℃，烘焙的时间为2h，在烘焙结束后冷却至室温，得到新的混合料；

S4 制备胚体：将新的混合料经水化拌合得到胚体，水化时水添加量为新的混合料的重量的45-50%；

S5 填料制备：胚体经养护、破碎筛分、酸化、二次烘焙后冷却至室温得到除磷填料。

进一步的，所述步骤S1中，淋洗用的水量为生物质电厂灰渣重量的3-4倍。

进一步的，所述步骤S2中，各原料的重量份配比为：生物质电厂灰渣75-94份，石灰石20-30份，水泥30-55份，活性氧化铝6-10份，胶黏剂 7-14份。

进一步的，所述步骤S5中，在进行酸化时，将胚体置于0 .1～0 .40mol/L的盐酸中酸化2～3h。

进一步的，所述步骤S5中，二次烘焙的温度为500-550℃，烘焙的时间为2.5h。

本发明的优点在于：本发明的制备方法，通过灰渣预处理、原料混合、原料烘焙、制备胚体、填料制备等工序的配合，从而将生物质电厂灰渣回收利用并制备出具有除磷功能的填料，提高了资源利用率。

本发明的制备方法，可以解决生物质电厂灰渣在应用中存在的问题，使其满足EC值等指标的要求，同时对于栽种在填料上的农作物等未带来不良影响，部分条件下甚至获得优于现有产量的效果，具有很好的适用性。

本发明的除磷填料各种理化性质优良，具有表面粗糙、孔隙率高、微孔结构分布均匀、比表面积大、机械强度较高等优点，可以用以水厂构筑物除磷，也适合作为人工湿地填料除磷广泛推广应用，而且采用活性氧化铝、胶黏剂进行改性，从而使得到的填料比表面积更大，孔隙度更强，具有更强的吸附效果 ,除磷能力强，确保除磷的高效率。

本发明的除磷填料应用于含磷污、废水处理时，与常用的活性氧化铝等吸附剂对磷酸盐的吸附效果相比，其除磷吸附容量远远大于其他材料，延长了填料的使用寿命，降低了因需置换带来的高额成本。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

本发明的利用生物质电厂灰渣制备除磷功能填料的方法通过下述步骤得以实现：

S1 灰渣预处理：首先，将生物质电厂灰渣倒入淋洗槽中，然后在生物质电厂灰渣的表面上均匀的撒上FeSO

S2 原料混合：将预处理后的生物质电厂灰渣倒入搅拌桶内，并向搅拌桶中加入石灰石、水泥、活性氧化铝、胶黏剂，并搅拌混合均匀，搅拌的时间为10-15min，各原料的重量份配比为：生物质电厂灰渣75-94份，石灰石20-30份，水泥30-55份，活性氧化铝6-10份，胶黏剂 7-14份。

S3原料烘焙：将混合后的原料进行烘焙，烘焙的温度为500-700℃，烘焙的时间为2h，在烘焙结束后冷却至室温，得到新的混合料；

S4 制备胚体：将新的混合料经水化拌合得到胚体，水化时水添加量为新的混合料的重量的45-50%；

S5 填料制备：胚体经养护、破碎筛分、酸化、二次烘焙后冷却至室温得到除磷填料，在进行酸化时，将胚体置于0 .1～0 .40mol/L的盐酸 中酸化2～3h，二次烘焙的温度为500-550℃，烘焙的时间为2.5h。

本发明的制备方法，通过灰渣预处理、原料混合、原料烘焙、制备胚体、填料制备等工序的配合，从而将生物质电厂灰渣回收利用并制备出具有除磷功能的填料，提高了资源利用率。

本发明的制备方法，可以解决生物质电厂灰渣在应用中存在的问题，使其满足EC值等指标的要求，同时对于栽种在填料上的农作物等未带来不良影响，部分条件下甚至获得优于现有产量的效果，具有很好的适用性。

本发明的除磷填料各种理化性质优良，具有表面粗糙、孔隙率高、微孔结构分布均匀、比表面积大、机械强度较高等优点，可以用以水厂构筑物除磷，也适合作为人工湿地填料除磷广泛推广应用，而且采用活性氧化铝、胶黏剂进行改性，从而使得到的填料比表面积更大，孔隙度更强，具有更强的吸附效果 ,除磷能力强，确保除磷的高效率。

本发明的除磷填料应用于含磷污、废水处理时，与常用的活性氧化铝等吸附剂对磷酸盐的吸附效果相比，其除磷吸附容量远远大于其他材料，延长了填料的使用寿命，降低了因需置换带来的高额成本。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。