[發明專利]一種利用牛糞制備泡沫混凝土用泡沫液和多孔陶瓷的方法

有效

• 申請號: 201710112092.6
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106747641B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 張東;江俊南;劉芳;王彪
• 申請（專利權）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: C04B38/10
• 分類號: C04B38/10;C04B38/02;C04B33/13;C04B35/14;C04B35/622;C04B28/00;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 劉忠達

本發明公開了一種利用牛糞制備泡沫混凝土用泡沫液和多孔陶瓷的方法。其涉及畜禽糞便綜合利用和材料制備。包括如下步驟：（1）取新鮮牛糞，調整含水率，按比例加入硫酸溶液、硅藻土和納米鈦酸鈣，混合均勻，加熱反應，冷卻，分離，得到液體A和固體A；（2）用堿調液體A的pH值，沉淀，分離，得到固體B和發泡液；（3）將固體A與固體B混合，加入粘結劑，球磨混合均勻，成型，烘干，煅燒，即可得到多孔陶瓷材料，可用作重金屬吸附劑或生化法處理廢水時的具備吸附重金屬功能的生物載體。本發明工藝簡單，穩定性好，處理和利用牛糞的同時，得到泡沫液和具有吸附重金屬功能的多孔陶瓷材料，成本低，無二次污染，具有良好的經濟效益和環境效益。

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種利用牛糞制備泡沫混凝土用泡沫液和具有吸附重金屬功能的多孔陶瓷類生物載體的方法。

技術背景

隨著人們對牛肉、牛奶等牛產品需求量的增加，養牛業迅速發展，養殖場排放的牛糞給環境造成了很大的壓力。牛是草食性動物，但是在現代的養牛產業中，為了提高肉奶的產量，牛的飼料里添加大量的高蛋白的、富含微量元素的營養成分，牛進食的飼料部分營養物質被消化吸收，殘渣和一部分營養物以糞尿的形式排泄出來。牛糞中富含纖維素，木質素，蛋白質，各種氨基酸和一些膠體類物質，也含有大量的銅鐵鋅等重金屬，有時還會含有抗生素等有害物質。傳統的堆肥法，已經無法使牛糞無害化利用了。近些年，已有一些關于牛糞無害化利用方法的發明專利公開，如：發電（201110339298.5），造紙（200610016594.0），制作飼料（201410527786.2，95120635.4，200710034265.3）、裂解制氣（200510095448.7）、制沼氣（200810235526.2）和制作活性炭（201110071341.4，201110071341.4，200610152143.X）等。但是，這些技術由于成本高、應用性差或存在二次污染等問題，尚未廣泛應用。發明人曾經利用牛糞制備鈦酸鹽水處理材料（201510134123.9,201510134200.0, 201510133775.0），為牛糞的利用提供了新的途徑，但是該方法利用牛糞的量依然有限，探討一種新的無害化利用牛糞中寶貴的資源的途徑，解決牛糞污染問題擺在我們面前。

在建筑領域，為了保溫節能、減重等需要，會大量的使用泡沫混凝土，目前的泡沫混凝土使用的泡沫液主要有表面活性劑類和蛋白質類，這些原料成本都很高。

在現有的生物濾池填料中，陶粒濾料具有微孔豐富、比表面積高、掛膜性能好和截污能力強等優點，越來越受到業界的重視。目前，陶粒濾料主要包括黏土陶粒濾料、頁巖陶粒濾料、粉煤灰陶粒濾料和污泥陶粒濾料等。這些陶粒濾料，與石英砂、火山巖、玻璃鋼和聚苯乙烯等傳統濾料比，合成成本有所降低，表面積、孔隙度和表面粗糙度有了很大的改善，但是依然不能滿足水處理技術需求的發展，在水處理實踐中需求表面積更大，孔隙度和表面粗糙度更大，掛膜性能更好，更廉價的濾料。另一方面，在實踐中，很多時候廢水中有機物和重金屬同時存在，生化法雖然能很好地去除有機物，但是對重金屬的處理能力有限，一般都要事先將重金屬去除，目前的濾料均不具備吸附和去除重金屬的功能。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用牛糞制備泡沫混凝土用泡沫液和具有吸附重金屬功能的生物濾池用多孔陶瓷的方法，采用本發明方法處理和利用牛糞的同時，得到廉價的泡沫液和具有吸附功能多孔陶瓷濾料，成本低，具有良好的經濟和社會效益。

采用的技術方案是：

一種利用牛糞制備泡沫混凝土用泡沫液和多孔陶瓷的方法。包括下述步驟：

（1）取新鮮的牛糞，調整含水率80-95%，按照牛糞質量與硫酸溶液體積比為1Kg:0.5-2L的比例加入0.1-2mol/L的硫酸溶液，再加入牛糞質量5%-50%的硅藻土和牛糞質量0.1%-20%的納米鈦酸鈣，混合均勻，加熱保持微沸5-60min，冷卻到室溫，固液分離，得到液體A和固體A；

（2）用氫氧化鈣和氫氧化鈉調液體A的pH值為5-7，靜置沉淀，固液分離，得到固體B和發泡液；