[發明專利]一種豬骨和竹材共熱解生物炭的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201910228117.8
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN109908865B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 劉艷艷;毛衛康
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 石超群

本發明涉及生物炭技術領域，具體涉及一種豬骨和竹材共熱解生物炭的制備方法及其應用，包括以下步驟：(1)除雜：將豬骨與竹材原料分別在一定溫度的水中進行攪拌、燙洗，去除雜質；(2)干燥：將除雜后的豬骨與竹材分別在一定溫度下進行干燥；(3)粉碎：將干燥的豬骨與竹材分別粉碎，得到豬骨粉與竹粉；(4)共熱解：將制備好的豬骨粉與竹粉按一定比例混合后在一定溫度下共熱解，然后冷卻到室溫，即得到共熱解生物炭。本發明的制備方法簡單，原料易得，方法穩定性高，可重復率高，便于工業化生產，制備的豬骨和竹材共熱解生物炭結合骨炭和竹炭的優點，達到可以有效處理混合廢水的效果，并高于單一骨炭或竹炭的吸附處理效果。

技術領域

本發明涉及生物炭技術領域，具體涉及一種豬骨和竹材共熱解生物炭的制備方法及其應用。

背景技術

生物炭(Biochar是生物質在完全或部分缺氧的條件下經熱解產生的碳質材料。生物炭因富含碳素，具有發達的孔隙結構，為其帶來了比表面積大及離子交換量高等優良的物理化學性質，被認為是一種高效的吸附材料。

骨炭(Bone black)是一種無定形碳，含7％-11％的碳、約80％的磷酸鈣和其他無機鹽，由脫脂骨頭在隔絕空氣的條件下經脫脂、脫膠、高溫灼燒、分揀等多道工序碳化制得。從骨炭中提取的羥基磷灰石，可以非常有效的去除重金屬。它的優勢在于能夠消除水中硬度的負面影響，從而消除重金屬。除了離子樹脂，所有其他吸附劑并不具備這種能力。

竹材作為一種多孔介質材料，熱解后形成的竹炭具有較高的孔隙度，其孔隙包括大孔隙、中孔隙和微孔隙。竹炭有豐富的孔隙分布特征和高比表面積，竹炭因其特殊的表面物理結構，在處理氨氮污染方面效果較好。

共熱解，現有的共熱解技術，是在原有熱解過程中添加另外一種物質共同熱解以達到增加其熱解效率和優化熱解后產物效果的作用。

現有技術中對于使用骨炭和竹材進行共熱解生產生物炭的研究暫時沒有，更沒有采用他們的共熱解生物炭來處理混合廢水的研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種豬骨和竹材共熱解生物炭的制備方法，采用豬骨廢棄物以及竹材，原料來源豐富，再利用價值高，方法簡單，穩定性高，可重復率高，便于工業化生產。

本發明的另一目的在于提供一種豬骨和竹材共熱解生物炭的應用，用于處理重金屬和氨氮類混合性廢水，具有良好的吸附性和處理效果。

本發明為了實現本發明的目的采用以下技術方案：一種豬骨和竹材共熱解生物炭的制備方法，包括以下步驟：

(1)除雜：將豬骨與竹材原料分別在一定溫度的水中進行攪拌、燙洗，去除雜質；

(2)干燥：將除雜后的豬骨與竹材分別在一定溫度下進行干燥；

(3)粉碎：將干燥的豬骨與竹材分別粉碎，得到豬骨粉與竹粉；

(4)共熱解：將制備好的豬骨粉與竹粉按一定比例混合后在一定溫度下共熱解，然后冷卻到室溫，即得到共熱解生物炭。

本發明中，采用豬骨廢棄物以及竹材，方法簡單，原料易得，方法穩定性高，可重復率高，便于工業化生產。豬骨加工廢棄物價廉易得，竹材在我國較為豐富，將豬骨加工廢棄物和竹粉混合后制備成共熱解生物炭，可以進一步開發豬骨加工廢棄物和竹粉的潛在價值，同時可以有效降低豬骨加工廢棄物丟棄時帶來的環境污染問題。本發明制備的豬骨和竹材共熱解生物炭結合骨炭和竹炭的優點，達到可以有效處理混合廢水的效果，并高于單一骨炭或竹炭的吸附處理效果，另外，本發明制備的豬骨和竹材共熱解生物炭具有相當的穩定性，具有良好的吸附性，以及在處理復雜水體環境的優良性。