[發(fā)明專利]一種以玉米秸稈為原料制備生物炭的方法及應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110304125.3
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN115106055A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王道涵;賈嵐月;山峰
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F103/32
• 代理公司: 北京華夏正合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;張麗萍

本發(fā)明公開了一種以玉米秸稈為原料制備生物炭的方法及應(yīng)用，包括以下步驟：步驟1、選取農(nóng)田廢棄的玉米秸稈，將其剪切成2厘米長放在陽光下曬干，洗凈后烘干儲存；步驟2、將儲存的玉米秸稈用破碎機破碎成粉末，過100目的篩子；步驟3、將過100目篩處理后的玉米秸稈稱取10g放入方舟中填滿壓實，放入管式馬弗爐中，燒制2h，燒制過程中勻速充氮，燒制完成后冷卻至室溫，倒入蒸餾水用玻璃棒攪拌10分鐘，放入真空泵抽濾，抽濾結(jié)束后放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱，在100℃下烘干，即得。本發(fā)明以玉米秸稈為原料制備的生物炭，對降低啤酒生產(chǎn)廢水COD具有一定的效果，經(jīng)過改性處理后，吸附性能得到了一定程度的改善，屬于經(jīng)濟、高效的吸附劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于玉米秸稈再利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以玉米秸稈為原料制備生物炭的方法，還涉及一種以玉米秸稈為原料制備的生物炭在啤酒生產(chǎn)廢水COD的深度處理中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

統(tǒng)計表明，每生產(chǎn)100噸啤酒生產(chǎn)廢水造成的BOD增長與14000人年生活產(chǎn)生的BOD值相等，而造成的SS值與8000人年生活產(chǎn)生的SS值相等。啤酒生產(chǎn)廢水通常有以下幾種排放方法：直接排放到河流；直接排放到污水管道；預(yù)處理后排放到水或污水處理管道；排放到各自的啤酒廠污水處理廠。啤酒生產(chǎn)廢水含有大量的有機物。如果不經(jīng)處理直接排入天然水體中，會消耗水中大量的溶解氧。它不僅使水體缺氧，而且使沉積物厭氧分解，造成水質(zhì)惡化的問題。Vander Bruggen等認(rèn)為未經(jīng)處理的啤酒廠廢水急劇增加，特別是在發(fā)展中國家，會給河流帶來嚴(yán)重的污染。Rajaram等人認(rèn)為，啤酒廠廢水的排放是造成地表水污染的一個重要原因。如果直接排放啤酒廢水，將對生態(tài)環(huán)境特別是水資源造成嚴(yán)重污染。啤酒廢水中含有一定量的氮、磷，特別容易造成水體富營養(yǎng)化。這將對漁業(yè)產(chǎn)生不利影響，不利于水資源的保護和合理利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種以玉米秸稈為原料制備生物炭的方法及應(yīng)用，以玉米秸稈為原料制備的生物炭，經(jīng)改性具備吸附處理啤酒生產(chǎn)廢水COD的能力，屬于經(jīng)濟、高效的吸附劑。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：本發(fā)明提供一種以玉米秸稈為原料制備生物炭的方法，包括以下步驟：

步驟1、選取農(nóng)田廢棄的玉米秸稈，將其剪切成2厘米長放在陽光下曬干，洗凈后烘干儲存；

步驟2、將儲存的玉米秸稈用破碎機破碎成粉末，過100目的篩子；

步驟3、將過100目篩處理后的玉米秸稈稱取10g放入方舟中填滿壓實，放入管式馬弗爐中，燒制2h，燒制過程中勻速充氮，燒制完成后冷卻至室溫，倒入蒸餾水用玻璃棒攪拌10分鐘，放入真空泵抽濾，抽濾結(jié)束后放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱，在100℃下烘干，即得。

進一步的，對所述步驟3所得生物炭分別用鹽酸、磷酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氯化鐵、氯化鋅6種單一改性劑進行改性處理。

進一步的，對所述步驟3所得生物炭分別用氯化鐵和鹽酸，或氯化鋅和鹽酸兩種復(fù)合改性劑進行改性處理。

相應(yīng)的，本發(fā)明還要求保護前述的以玉米秸稈為原料制備生物炭的方法制備的生物炭。

本發(fā)明還提供了一種以玉米秸稈為原料制備的生物炭在啤酒生產(chǎn)廢水COD的深度處理中的應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果如下：以玉米秸稈為原料制備的生物炭，對降低啤酒生產(chǎn)廢水COD具有一定的效果，經(jīng)過改性處理后，吸附性能得到了一定程度的改善，屬于經(jīng)濟、高效的吸附劑。

附圖說明

圖1為不同改性劑下的玉米秸稈生物炭的吸附性能；

圖2為玉米秸稈生物炭改性前后掃描電鏡圖；左圖：未改性玉米秸稈生物炭；右圖：KOH改性玉米秸稈生物炭；

圖3為改性玉米秸稈生物炭的傅里葉變換紅外光譜圖；