[發明專利]一種西帕依固齦液藥渣制備生物炭的方法和生物炭的應用

在審

• 申請號: 201711383008.0
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108212081A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 田樹革;周曉英;謝芳;季志紅;李柯翱
• 申請（專利權）人: 新疆醫科大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

本發明為一種西帕依固齦液藥渣制備生物炭的方法和生物炭的應用。一種西帕依固齦液藥渣制備生物炭的方法，包括以下步驟：(1)預處理：將西帕依固齦液藥渣通風曬干后，粉碎，得預處理藥渣；(2)將預處理藥渣進行無氧炭化，得所述生物炭。本發明所述的一種西帕依固齦液藥渣制備生物炭的方法，該方法以西帕依固齦液藥渣為原材料，廢棄物再利用，有益于環境保護，并且工藝簡單，產率高；制備的生物炭表面具有疏松多孔特征，生物炭表面官能團包括羧基、酚羥基、羰基、酸酐、內酯等多種基團，使生物炭具有良好的吸附特性，可以有效吸附廢水中重金屬鉛。

技術領域

本發明屬于生物炭的技術領域，具體涉及一種西帕依固齦液藥渣制備生物炭的方法和生物炭的應用。

背景技術

鉛(Pb)是自然環境中45種重金屬元素之一。鉛主要應用在鉛酸蓄電池、鉛板、鉛管、焊料、印染、皮革、農藥和鉛彈等領域。鉛在水體和土壤環境中具有富集性，難以被微生物降解，被植物或者動物吸收并富集后，通過食物鏈進入人體，從而對人類身體健康造成危害。在我國，每年釋放到環境中鉛的量為3.5萬噸，而絕大部分鉛都進入了水體和土壤環境，其中70％以上排放的鉛最終匯集進入土壤環境。我國土壤重金屬污染進入集中多發期，其中東部人口密集區的鉛污染更為嚴重。因此，環境中的鉛污染問題亟待解決。

生物炭是富含碳的生物質通過熱裂解的方法在缺氧或者少氧的條件下制備而成的一種富有孔隙結構、含碳量高的碳化物。由于其具有比表面積大和微孔結構等特性，能顯著的吸附水體中的重金屬；同時生物炭的制備方法相對簡單。因此，生物炭被認為是一種新型的環境修復材料，可以用于吸附廢水中的重金屬鉛。

生物炭制備的原料來源廣泛，一般如木材、秸稈、污泥等都可以作為原料，因為生物炭的性質主要受原材料、溫度的影響。不同生物質材料含有的纖維素、半纖維素、木質素的比重不同，組織結構不同，碳化物的孔隙結構不同，導致生物炭的理化性質、表面結構差異顯著。因此，生物炭的吸附性能也存在較大差異。

我國是中藥藥材種植使用量最大的國家，而中藥材被使用后產生了很多中藥藥渣。中藥藥渣多被作為燃料焚燒或當作垃圾廢棄，其隨意堆放或者不合理處理都可能造成嚴重的環境污染問題，也對資源是極大的浪費。“西帕依固齦液”是國家中藥保護品種、國家專利產品及新疆維吾爾自治區高新技術產品，已列入國家醫保目錄。西帕依固齦液作為一種有效抑菌漱口劑，該產品的銷售量在逐年增長，隨之產生的藥渣也不斷增加。西帕依固齦液藥渣含有豐富的C、H、Na、K、P、Ca、Mn、Mg、Cu、Zn等多種元素，還含有豐富的纖維素、半纖維素和木質素。鑒于以上西帕依固齦液藥渣的特性，通過制備生物炭的方式，可以實現高附加值的轉化，制備出吸附性能比較好的生物炭。由此我們提出一種采用西帕依固齦液藥渣制備生物炭的方法及生物炭的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種西帕依固齦液藥渣制備生物炭的方法，該方法利用廢棄物資源，工藝簡單，產率高。

為了實現上述目的，所采用的技術方案為：

一種西帕依固齦液藥渣制備生物炭的方法，包括以下步驟：

(1)預處理：將西帕依固齦液藥渣通風曬干后，粉碎，得預處理藥渣；

(2)將預處理藥渣進行無氧炭化，得所述生物炭。

進一步的，所述步驟(1)中，所述通風曬干后，粉碎并過150-250目篩；

所述步驟(2)的具體操作步驟為：

在通入保護氣體的條件下，將預處理藥渣在不小于200℃下熱解1-2h，再自然冷卻至室溫，得所述生物炭。

再進一步的，所述步驟(1)中，所述通風曬干后，粉碎并過200目篩；

所述步驟(2)中，所述熱解溫度的升溫速度為5-10℃/min。