本發(fā)明屬于垃圾資源化領(lǐng)域，具體涉及一種利用城市園林綠化垃圾制備壓塊活性炭的方法。

背景技術(shù)：

城市的建設(shè)加速了城市綠化面積的增加，園林綠化植物在美化環(huán)境的同時(shí)也產(chǎn)生了大量的垃圾。園林綠化垃圾是指在園林和道路綠地養(yǎng)護(hù)過程中產(chǎn)生的植物殘枝和碎葉等。長期以來我國園林綠化垃圾的處理處置主要以簡易填埋為主，垃圾的簡易填埋不僅占用大量土地，還增加了運(yùn)輸費(fèi)用和處置負(fù)荷，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致滲濾液污染和CH4釋放等環(huán)境問題。國外在有機(jī)垃圾資源化利用方面起步較早，美國、日本和歐盟等一些發(fā)達(dá)國家相繼立法，對廢棄物進(jìn)行科學(xué)的分類收集，垃圾資源化利用已達(dá)到一定的工業(yè)化水平，已建立大型的堆肥發(fā)酵工廠或炭材料工廠進(jìn)行垃圾資源化利用，并進(jìn)行科學(xué)的規(guī)范管理。目前，我國一二線城市產(chǎn)生園林綠化垃圾600萬噸/年，國內(nèi)固體廢棄物管理還處在逐步體系化和規(guī)范化階段，資源化利用尚處于起步階段，巨量的可再生資源浪費(fèi)未利用。急需找到一條適合我國國情的園林綠化垃圾資源化利用和管理的模式。園林綠化垃圾的化學(xué)組成及含量為：木質(zhì)素25％，纖維素70％，無機(jī)物5％，這既實(shí)現(xiàn)了園林固廢資源化利用，又解決了制備城市污水處理和土壤修復(fù)用等環(huán)?；钚蕴慨a(chǎn)品原料缺乏的狀況。目前市售活性炭的亞甲基藍(lán)吸附值一般在250mg/g左右，碘吸附值為950～1000mg/g，焦糖脫色率為100～110％。專利CN 102153082 A以木屑為原料，采用磷酸活化法制備的活性炭亞甲基藍(lán)吸附值為225mg/g，焦糖脫色率為100％；專利CN 102502628 A采用磷酸活化油茶果殼制備的活性炭，碘吸附值≥900mg/g，亞甲基藍(lán)吸附值≥187mg/g；林冠峰等以木聚糖為原料制備的活性炭亞甲基藍(lán)和碘吸附值分別為150.0mg/g和1018.9mg/g；孫康等以稻稈為原料制備的活性炭亞甲基藍(lán)和碘吸附值分別為215.0mg/g和855.0mg/g。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用城市園林綠化垃圾制備壓塊活性炭的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的資源化利用不足的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種利用城市園林綠化垃圾制備壓塊活性炭的方法，它包括如下步驟：

(1)將園林綠化垃圾與磷酸溶液混合均勻后進(jìn)行熱解預(yù)處理，得到可塑性混合料；

(2)將步驟(1)中得到的可塑性混合料進(jìn)行熱壓處理，得到炭塊；

(3)將步驟(2)中得到的炭塊破碎后進(jìn)行活化，再經(jīng)洗滌干燥，即得壓塊活性炭。

其中，所述的城市園林綠化垃圾是指在園林和道路綠地養(yǎng)護(hù)過程中產(chǎn)生的植物殘枝和碎葉等；步驟(1)中所用園林綠化垃圾在與磷酸溶液混合前進(jìn)行干燥處理，使水分含量控制在10～30％。

步驟(1)中，所述的磷酸溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)40～60％的磷酸水溶液。

步驟(1)中，磷酸溶液中純磷酸的質(zhì)量和園林綠化垃圾的絕干質(zhì)量的比為(1.0～3.0)：1。

步驟(1)中，所述的熱解預(yù)處理的溫度為50～200℃，時(shí)間為20～120min。

步驟(2)中，所述的熱壓處理是指在熱壓設(shè)備中，在100～300℃和0.2～1.0MP的條件下進(jìn)行熱壓處理。

步驟(3)中，活化設(shè)備為電加熱爐，活化溫度為350～550℃，活化時(shí)間為20～120min。

步驟(3)中，所述的洗滌方法為：將活化后的物料用水漂洗，同時(shí)回收磷酸溶液，直至漂洗液的pH值為3～5。

步驟(3)中，所述的干燥方法為在150℃下烘干至恒重。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢：

1、生產(chǎn)過程簡單，產(chǎn)量高，能耗低，設(shè)備磨損小。

2、本發(fā)明以城市園林綠化垃圾為原料，既實(shí)現(xiàn)了城市廢棄物的資源化利用，又為城市污水治理和污染土壤修復(fù)提供炭質(zhì)吸附材料，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

3、本發(fā)明在活化前增加熱解預(yù)處理和熱壓工藝，有利于磷酸在園林綠化垃圾內(nèi)部的滲透，同時(shí)促進(jìn)磷酸的活化作用，提高活性炭的吸附性能。避免了采用擠壓成型工藝造成的高能耗，以及模具易損壞導(dǎo)致成本高，產(chǎn)率低的問題。

4、活性炭產(chǎn)品性能好，顆粒強(qiáng)度高達(dá)99％，亞甲基藍(lán)吸附值達(dá)到360mg/g，碘吸附值達(dá)到1200mg/g，焦糖脫色率達(dá)到130％，產(chǎn)品可用于城市污水處理，土壤改良等。

附圖說明

圖1為以城市園林綠化垃圾為原料制備壓塊活性炭的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。

實(shí)施例1：

稱取干燥的水分為10％的原料20g，與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％的磷酸溶液按浸漬比(純磷酸與絕干原料質(zhì)量比，以下實(shí)施例同)1.0:1進(jìn)行混合，攪拌均勻后靜置使其浸漬充分，再放置于烘箱中于50℃下熱解20min，然后將混合料置于熱壓機(jī)中連續(xù)擠出，加熱溫度為100℃，壓力為0.2MP，在電加熱爐中于350℃下活化20min，最后將得到的活化料用水多次漂洗至濾液pH值為3，置于150℃干燥箱中烘干至恒重即得活性炭。經(jīng)測試：強(qiáng)度高達(dá)89％，亞甲基藍(lán)吸附值達(dá)75mg/g，碘吸附值達(dá)539mg/g，焦糖脫色率達(dá)60％。

實(shí)施例2：

稱取干燥的水分為100％的原料20g，與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％的磷酸溶液按浸漬比(純磷酸與絕干原料質(zhì)量比，以下實(shí)施例同)3.0:1進(jìn)行混合，攪拌均勻后靜置使其浸漬充分，再放置于烘箱中于200℃下熱解120min，然后將混合料置于熱壓機(jī)中連續(xù)擠出，加熱溫度為300℃，壓力為1.0MP，在電加熱爐中于550℃下活化120min，最后將得到的活化料用水多次漂洗至濾液pH值為5，置于150℃干燥箱中烘干至恒重即得活性炭。經(jīng)測試：強(qiáng)度92％，亞甲基藍(lán)吸附值達(dá)150mg/g，碘吸附值達(dá)839mg/g，焦糖脫色率達(dá)100％。

實(shí)施例3：

稱取干燥的水分為40％的原料20g，與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％的磷酸溶液按浸漬比(純磷酸與絕干原料質(zhì)量比，以下實(shí)施例同)2.0:1進(jìn)行混合，攪拌均勻后靜置使其浸漬充分，再放置于烘箱中于150℃下熱解60min，然后將混合料置于熱壓機(jī)中連續(xù)擠出，加熱溫度為220℃，壓力為1.0MP，在電加熱爐中于450℃下活化40min，最后將得到的活化料用水多次漂洗至濾液pH值為5，置于150℃干燥箱中烘干至恒重即得活性炭。經(jīng)測試：強(qiáng)度99％，亞甲基藍(lán)吸附值達(dá)到360mg/g，碘吸附值達(dá)到1200mg/g，焦糖脫色率達(dá)到130％。