
技术摘要:
本发明公开了一种改性生物炭及其制法、用法、回收利用方法,该改性生物炭为氯化镧改性蓝藻生物炭,蓝藻与氯化镧的质量比为1:2.5~5,制备方法为将蓝藻烘干后,加入到氯化镧溶液中进行浸渍改性;将浸渍改性后的蓝藻过滤烘干、热解和研磨,并提供该改性生物炭的回收利用 全部
背景技术:
随着经济的快速发展,越来越多废水被排放到江河、湖泊等水体中,导致水体富营 养化问题。水中的碳(C),氮(N),磷(P),镁(Mg)和钾(K)等元素是造成水体富营养化的原因, 其中磷是最主要的影响因素之一。水体富营养化会导致湖泊和水库中的藻类快速增加。蓝 藻是淡水湖泊浮游植物群落中较为常见的物种,对环境气候条件的适应性较其他藻类更 强,能够迅速在群落中占据优势,大量繁殖并上浮至表层水体,聚集形成蓝藻水华。近年来, 不断扩张的蓝藻水华已经成为全球性的重大环境问题之一。吸附技术成本低、易操作且不 会导致有害物质形成,是一种非常受欢迎的技术。近年来,生物炭吸附剂由于其低成本和环 境友好的特点而被广泛关注。生物炭是一种细粒多孔物质,是在缺氧条件下,生物质热解产 生的富碳残留物。常用的生物质原料是农业和森林残留物,动物粪便,食品加工废物,造纸 厂废物,城市固体废物和污泥等。原始生物炭材料作为吸附剂使用时,其吸附能力通常不能 满足要求。
技术实现要素:
发明目的:本发明的第一目的为提供一种吸附高效、低成本、环境友好的改性生物 炭,本发明的第二目的为提供所述改性生物炭的制备方法,本发明的第三目的为提供所述 改性生物炭在处理磷酸盐废水中的使用方法,本发明的第四个目的是提供改性生物炭回收 利用方法。 技术方案:本发明的改性生物炭,改性生物炭为氯化镧改性蓝藻生物炭,蓝藻与氯 化镧的质量比为1:2.5~5。 进一步地,氯化镧溶液浓度为1~2mol/L。 本发明的改性生物炭的制备方法,包括如下步骤: (1)将蓝藻烘干后,加入到氯化镧溶液中进行浸渍改性; (2)将浸渍改性后的蓝藻过滤烘干、热解和研磨。 进一步地,步骤(2)中,热解的升温速率为5~10℃/min,热解温度为500~700℃, 热解时间为1~2h,热解过程在氮气保护下进行,氮气流速为2~4mL/min,热解过程在管式 炉中进行。 优选的,热解温度为600℃。 本发明的改性生物炭在处理磷酸盐废水中的使用方法,包括如下步骤:将改性生 物炭投加到磷酸盐废水中,其中,改性生物炭在磷酸盐废水中的投加量为2~20g/L。 本发明的改性生物炭的回收利用方法,将使用后的改性生物炭进行回收,干燥后 作为肥料投入土壤,干燥后的改性生物炭在土壤中的投加量为1~3%。 3 CN 111569830 A 说 明 书 2/6 页 有益效果:与现有技术相比,本发明具有如下显著优点: (1)本发明的改性生物炭采用蓝藻制备生物炭材料,并通过氯化镧溶液浸渍改性 提高其对磷酸盐的吸附效率,得到氯化镧改性蓝藻生物炭高效吸附剂;采用太湖打捞的蓝 藻为生物质,不仅能实现蓝藻资源化利用,变废为宝,可以在一定程度上解决蓝藻堆积问 题,同时还能吸附水体中的磷酸盐,对水体富营养化具有缓解作用; (2)本发明的制备方法在热解过程中无需设置多个阶梯升温,耗时短,能耗低; (3)本发明应用于处理磷酸盐废水,操作简单,不仅成本低廉,还环境友好,能够进 行大规模工业化生产。 附图说明 图1为本发明中蓝藻生物炭扫描的电镜图; 图2为本发明中氯化镧改性蓝藻生物炭的扫描电镜图; 图3为本发明中蓝藻生物炭和氯化镧改性蓝藻生物炭的傅里叶变换红外光谱图; 图4为本发明中氯化镧改性蓝藻生物炭、氯化镁改性蓝藻生物炭和未改性蓝藻生 物炭吸附磷酸盐的效果对比图; 图5为投加回收生物炭做肥料与不投加生物炭土壤中植物发芽率对比图; 图6为投加回收生物炭做肥料与不投加生物炭土壤中植物生长对比图。