一种生物炭的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生物炭的制备方法，属于废弃物利用技术领域。
【背景技术】
[0002]我国每年有大量的诸如秸杆、稻壳之类的生物质遭到焚烧浪费，这不仅会给环境带来污染危害，还会造成生物能源的浪费和损失。近年来，随着热解技术逐步在我国推行，使得废弃生物质回收利用和能源再生得以实现。然而，在通过生物质热解技术获得可再生能源和化学品的同时，也产生了大批量的副产品一生物炭。如何充分而又合理地利用生物炭，如何使其变废为宝，这是需要人们亟待解决的问题，目前为止，生物炭被广泛应用在农业上，比如被用来土壤改良和土壤修复。此外，由于生物炭具有一定的分配作用和表面吸附作用，生物炭也逐渐被用作吸附剂，然而，生物炭本身表面吸附位点非常有限，所以其吸附性能和稳定性受到很大限制。因此，制备高吸附性能并且性质稳定的生物炭具有重要意义。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题:针对目前生物炭本身表面吸附位点少，其吸附性能和稳定性低的问题，本发明提供了一种生物炭的制备方法，本发明所制得的生物炭吸附能力提尚了30?40%。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)取1?3kg芦苇秸杆，使用铡刀将其切割成长为2?4cm的芦苇秸杆颗粒，然后将其放入容器中，向其中加入质量分数为30%的盐酸溶液，浸泡芦苇秸杆颗粒，随后对容器进行搅拌加热，转速设定为160?190r/min，温度设定为70?80°C，使用真空栗对容器进行抽真空，抽至压力为300?400Pa，搅拌1?2h;
(2)待上述搅拌结束后减压过滤，收集过滤物，将所得的过滤物与α-淀粉酶按质量比80:1，进行混合，放入容器中，向其中加入加入500?600mL的去离子水，然后使用质量分数为25 %的盐酸溶液，调节pH为5.5?6.0，向容器中通入氮气，将容器内的空气排出，密封容器，对容器加热至45?50°C，以转速130?150r/min，搅拌40?50min;
(3)待上述搅拌结束后趁热过滤，收集过滤物，将所得的过滤物放入烘箱中烘干，然后将烘干后的过滤物放入生长期为3?5年的竹筒内，使用电动夯实机将过滤物压实，使用醋酸纤维膜密封竹筒两端，随后使用文火对竹筒表面进行烘烤，直至有雾气从醋酸纤维膜冒出，继续烘烤10?15min;
(4)待上述烘烤结束后撤去文火烘烤，自然冷却至室温，在讲竹筒内的物质物质，放入粉碎机中进行粉碎，过筛得60?70目处理芦苇秸杆颗粒；
(5)将上述所得的处理芦苇秸杆颗粒与新鲜牛粪，按质量比3:1，进行混合，放入发酵池内，再向其中加入处理芦苇秸杆颗粒质量10?15%的牛肉膏，搅拌均匀，然后密封发酵池，保持温度为40?45°C，待发酵物表面有浅绿色菌丝出现时，停止发酵，去除发酵液，收集发酵物； (6)将上述所得的发酵物放入风干机中进行风干，再将风干后的发酵物放入微波热解炉中，在功率为3kW，温度为300?350°C下，热解20?30min，随后热解后发酵物放入挤压机中挤压成块，然后将块状物放入炭化炉中，在温度为400?500°C下，炭化1?3h，炭化结束后，将其取出，放入粉碎机中粉碎，过筛得60?80目生物炭。
[0005]本发明的有益效果:
(1)本发明所制得的生物炭与传统方法所制得的生物炭相比，吸附性能提高了30?40%，稳定性提尚了60%以上；
(2)本发明易于操作，制作成本低。
【具体实施方式】
[0006]取1?3kg芦苇秸杆，使用铡刀将其切割成长为2?4cm的芦苇秸杆颗粒，然后将其放入容器中，向其中加入质量分数为30%的盐酸溶液，浸泡芦苇秸杆颗粒，随后对容器进行搅拌加热，转速设定为160?190r/min，温度设定为70?80°C，使用真空栗对容器进行抽真空，抽至压力为300?400Pa，搅拌1?2h;待上述搅拌结束后减压过滤，收集过滤物，将所得的过滤物与α-淀粉酶按质量比80:1，进行混合，放入容器中，向其中加入加入500?600mL的去离子水，然后使用质量分数为25 %的盐酸溶液，调节pH为5.5?6.0，向容器中通入氮气，将容器内的空气排出，密封容器，对容器加热至45?50°C，以转速130?150r/min，搅拌40?50min;待上述搅拌结束后趁热过滤，收集过滤物，将所得的过滤物放入烘箱中烘干，然后将烘干后的过滤物放入生长期为3?5年的竹筒内，使用电动夯实机将过滤物压实，使用醋酸纤维膜密封竹筒两端，随后使用文火对竹筒表面进行烘烤，直至有雾气从醋酸纤维膜冒出，继续烘烤10?15min;待上述烘烤结束后撤去文火烘烤，自然冷却至室温，在讲竹筒内的物质物质，放入粉碎机中进行粉碎，过筛得60?70目处理芦苇秸杆颗粒;将上述所得的处理芦苇秸杆颗粒与新鲜牛粪，按质量比3:1，进行混合，放入发酵池内，再向其中加入处理芦苇秸杆颗粒质量10?15%的牛肉膏，搅拌均匀，然后密封发酵池，保持温度为40?45°C，待发酵物表面有浅绿色菌丝出现时，停止发酵，去除发酵液，收集发酵物;将上述所得的发酵物放入风干机中进行风干，再将风干后的发酵物放入微波热解炉中，在功率为3kW，温度为300?350°C下，热解20?30min，随后热解后发酵物放入挤压机中挤压成块，然后将块状物放入炭化炉中，在温度为400?500°C下，炭化1?3h，炭化结束后，将其取出，放入粉碎机中粉碎，过筛得60?80目生物炭。
[0007]实例1
取lkg芦苇秸杆，使用铡刀将其切割成长为2cm的芦苇秸杆颗粒，然后将其放入容器中，向其中加入质量分数为30 %的盐酸溶液，浸泡芦苇秸杆颗粒，随后对容器进行搅拌加热，转速设定为160r/min，温度设定为70°C，使用真空栗对容器进行抽真空，抽至压力为300Pa，搅拌lh;待上述搅拌结束后减压过滤，收集过滤物，将所得的过滤物与α_淀粉酶按质量比80:1，进行混合，放入容器中，向其中加入加入500mL的去离子水，然后使用质量分数为25%的盐酸溶液，调节pH为5.5，向容器中通入氮气，将容器内的空气排出，密封容器，对容器加热至40°C，以转速130r/min，搅拌40min ；待上述搅拌结束后趁热过滤，收集过滤物，将所得的过滤物放入烘箱中烘干，然后将烘干后的过滤物放入生长期为3年的竹筒内，使用电动夯实机将过滤物压实，使用醋酸纤维膜密封竹筒两端，随后使用文火对竹筒表面进行烘烤，直至有雾气从醋酸纤维膜冒出，继续烘烤lOmin;待上述烘烤结束后撤去文火烘烤，自然冷却至室温，在讲竹筒内的物质物质，放入粉碎机中进行粉碎，过筛得60目处理芦苇秸杆颗粒;将上述所得的处理芦苇秸杆颗粒与新鲜牛粪，按质量比3:1，进行混合，放入发酵池内，再向其中加入处理芦苇秸杆颗粒质量10%的牛肉膏，搅拌均匀，然后密封发酵池，保持温度为40°C，待发酵物表面有浅绿色菌丝出现时，停止发酵，去除发酵液，收集发酵物;将上述所得的发酵物放入风干机中进行风干，再将风干后的发酵物放入微波热解炉中，在功率为3kW，温度为3