[發明專利]一種以米粉廢棄物為原料聯產活性炭和碳量子點的方法

在審

• 申請號: 202110871179.8
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113694887A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 陳俞辛;陳碩平;金新艷;蘇筱崢;歐曉丹;周宇巧;王雷;柳雁;周雨晴;覃迎喜
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01J20/282;C02F1/28;C01B32/15;C02F101/20;C02F101/22;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種以米粉廢棄物為原料聯產活性炭和碳量子點的方法，其制備過程為：將米粉廢棄物粉碎后，進行水熱法處理，將其分離成溶液和固體兩部分，固體部分(水熱碳粉)進一步加工處理獲得活性炭，可以用于水處理劑、吸附劑和催化劑載體，液體部分獲得具有熒光特性的碳量子點，可以用于檢測Fe³⁺等金屬離子。從而可以一次性以米粉餐飲廢棄物為原料，聯產活性炭和碳量子點兩種產品，實現米粉廢棄物100％充分利用，過程無廢棄物排放，避免二次污染，且所得產品質量好、附加值高、合成過程便捷環保，能為餐飲廢棄物的回收利用和功能碳材料技術的發展提供一條新途徑。

技術領域

本發明具體涉及一種以米粉廢棄物為原料聯產活性炭和碳量子點的方法，屬于餐飲廢棄物回收利用和功能碳材料領域。

背景技術

作為餐飲大國，我國每年產出大量的餐飲廢棄物，且隨著外賣行業的興起，我國餐飲廢棄物的年產量以10％以上的速度增加。不加處理的餐飲廢棄物會對水體、大氣、土壤和其他環境體系帶來嚴重污染，對我國生態壞境和人民身心健康帶來巨大的潛在威脅。目前，我國餐飲廢棄物的商業化處理方法主要包括以下幾種：(1)厭氧消化：該法通過產生沼氣的細菌聯合體對餐飲廢棄物進行厭氧分解，能生產沼氣等可再生能源，但設備場地成本高，占地面積大，在溫帶和寒帶地區應用受限(Nallathambi Gunaseelan V.AnaerobicDigestion of Biomass for Methane Production:A Review[J].Biomass andBioenergy,1997,13(1):83-114；Pham T P T,Kaushik R,Parshetti G K,et al.FoodWaste-to-Energy Conversion Technologies:Current Status and Future Directions[J].Waste Management,2015,38:399-408)；(2)好氧堆肥：該法通過微生物好氧作用降解食物垃圾，獲得無病原生物肥料以及土壤改良劑，然而，該過程的可持續性依賴于有機物降解產生的氨、硫化氫和其他揮發性有機化合物等溫室氣體，會造成大氣污染并加劇溫室效應(Cerda A,Artola A,Font X,et al.Composting of Food Wastes:Status andChallenges[J].Bioresource Technology,2018,248:57-67)；(3)垃圾填埋：將餐廚垃圾收運集中到指定處理場進行填埋處理。填埋具有工藝簡單、操作方便、成本低等優勢。但在填埋期間會產生甲烷和滲濾液，甲烷進入大氣中會加劇溫室效應，餐飲廢棄物中含有的重金屬等有害物質，會通過滲濾液滲入地下及周邊水土，從而造成水和土壤資源的污染，基于此，有些國家已禁止使用填埋法處理餐飲廢棄物(Zhang G M,Li Q Y；Cai Z J.PresentSituation and Development Trend of Kitchen Waste Treatment Technology[J].Intelligent City,2020,6(12):164-165)；(4)焚燒：利用高溫(900℃～1000℃)將餐飲廢棄物直接進行焚燒處理。這種方法可以快速減少餐飲廢棄物的體積，同時可以從這些廢棄物中回收能量。但同時，焚燒產生的有毒有害氣體會造成嚴重的大氣污染，從而破壞生態環境(Nayak A,Bhushan B.An Overview of the Recent Trends on the WasteValorization Techniques for Food Wastes[J].Journal of EnvironmentalManagement,2018,233:352-370)；(5)飼料化：將餐飲廢棄物通過生物法和物理法制作成蛋白質飼料，但是這種方法的安全隱患很大，會產生病原微生物，引起傳染病，對人民群眾身心健康造成潛在威脅。