[發明專利]一種基于土壤修復的生物炭復合材料制備方法

在審

• 申請號: 202211460681.0
• 申請日: 2022-11-17
• 公開（公告）號: CN115716082A
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 林平選;楊克儉;閆江濤;李忠徽;王顯煒;王杰杰;佘朋濤;劉巍;謝穎;陳萍;黃忠帥
• 申請（專利權）人: 陜西省水工環地質調查中心
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;G16C60/00;G16C20/70;G01N15/08;G01N33/24
• 代理公司: 北京翔石知識產權代理事務所(普通合伙) 11816
• 代理人: 劉翔

1.一種基于土壤修復的生物炭復合材料制備方法，其特征在于，包括：

步驟S1，利用執行機構使用若干種類的原料燒制生物炭，并將燒制后的生物炭送至檢測機構進行檢測；

步驟S2，當所述檢測機構收取各所述原料對應所述生物炭時，檢測機構檢測各生物炭的透光度，以確定各原料燒制生物炭的孔隙率；

步驟S3，當所述檢測機構確定各所述原料燒制的對應所述生物炭的孔隙率時，將各原料對應生物炭的孔隙率傳輸至服務器；

步驟S4，當所述服務器獲取各原料對應生物炭孔隙率時，服務器根據對應土壤修復地塊的土壤孔隙率確定對應的合理生物炭孔隙率；

步驟S5，當所述服務器確定所述土壤修復地塊的對應所述合理生物炭孔隙率時，服務器控制所述執行機構將原料混合，以制備對應合理孔隙率的生物炭；

步驟S6，當所述執行機構完成所述合理孔隙率的生物炭制備時，所述服務器根據所述土壤修復地塊的重金屬元素含量將對應改性材料混合入合理空隙率的生物炭中，以完成針對對應地塊的土壤修復生物炭。

2.根據權利要求1所述的基于土壤修復的生物炭復合材料制備方法，其特征在于，當所述執行機構以單個類別預設體積的原料完成燒制生物炭燒制時，所述檢測機構對對應的生物炭體積進行檢測并傳輸至所述服務器，對于第i個類別的原料，其對應的生物炭體積為Vi，其中，i＝1，2，3，…，n，n為最大原料類別的數量，所述檢測機構中設有第一預設體積Vα以及第二預設體積Vβ，其中，0＜Vα＜Vβ，第一預設體積Vα為最小可吸附體積，第二預設體積Vβ為最大蓬松體積，所述服務器將Vi與Vα以及Vβ進行比較，以確定第i個類別的原料燒制的對應生物炭的膨脹程度，以對各原料進行分類

若Vi≤Vα，所述服務器判定第i個類別的原料膨脹程度低，并判斷第i個類別的原料為填充料；

若Vα＜Vi≤Vβ，所述服務器判定第i個類別的原料膨脹程度高，并判斷第i個類別的原料為基底料；

若Vβ＜Vi，所述服務器判定第i個類別的原料燃燒完全，并判斷所述執行機構故障，同時進行執行機構損壞告警。

3.根據權利要求2所述的基于土壤修復的生物炭復合材料制備方法，其特征在于，當所述服務器判定第i個類別原料制備的生物炭為基底料時，服務器控制所述檢測機構使用一束激光照射各原料對應的生物炭，激光以各生物炭的幾何中心為中點，所述檢測機構檢測各生物炭與激光照射方向異側的亮度Li，以確定各生物炭的孔隙率，所述服務器中設有第一預設亮度Lα以及第二預設亮度Lβ，其中，0＜Lα＜Lβ，第一預設亮度Lα為最小可用填充度對應亮度，第二預設亮度Lβ為最大可用填充度對應亮度，所述服務器將Li與Lα以及Lβ進行比較，以確定第i個類別的原料對應生物炭的孔隙率，

若Li＜Lα，所述服務器判定第i個類別的所述基底料孔隙率小，并判斷第i個類別的基底料能夠攜帶土壤修復藥品；

若Lα≤Li≤Lβ，所述服務器判定第i個類別的所述基底料孔隙率大，并判斷第i個類別的基底料能夠攜帶土壤修復藥品以及所述填充料；

若Lβ＜Li，所述服務器判定第i個類別的所述基底料的空隙大，并判斷第i個類別的基底料與填充料共同使用。

4.根據權利要求3所述的基于土壤修復的生物炭復合材料制備方法，其特征在于，當所述服務器判定第i個類別的生物炭的攜帶土壤修復藥品的能力時，服務器根據各待土壤修復地塊的濕度計算對應孔隙率的生物炭，并根據所述孔隙率調配所述生物炭的制備原料配比，對于第j個待土壤修復地塊，其濕度為Dj，其中j＝1，2，3，…，m，m為待土壤修復地塊的最大個數，服務器中設有第一預設土壤濕度Dα以及第二預設土壤濕度Dβ，其中，0＜Dα＜Dβ，第一預設土壤濕度Dα為最大干旱土壤對應濕度，第二預設土壤濕度Dβ為最小淹沒對應濕度，所述服務器將Dj與Dα以及Dβ進行比較，以確定第i個類別的原料對應生物炭的孔隙率，

若Dj＜Dα，所述服務器判定第j個地塊的土壤干旱，并判斷第j個待土壤修復地塊修復用生物炭使用孔隙率小的生物炭；

若Dα≤Dj≤Dβ，所述服務器判定第j個地塊的土壤濕潤，并判斷第j個待土壤修復地塊修復用生物炭使用孔隙率大的生物炭；

若Dβ＜Dj，所述服務器判定第j個地塊的土壤，并判斷第j個待土壤修復地塊無法直接使用生物炭進行修復。