一种用于土壤修复的生物炭制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112707759A(43)申请公布日2021.04.27(21)申请号202011535905.0(22)申请日2020.12.23(71)申请人昂骏环境科技（上海）有限公司地址201800上海市嘉定区众仁路399号1幢12层B区J2427室(72)发明人吴可钦苗涛付建芳(74)专利代理机构苏州国卓知识产权代理有限公司32331代理人周鑫(51)Int.Cl.C05G3/00(2020.01)C05G3/80(2020.01)C01B32/05(2017.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种用于土壤修复的生物炭制备方法及其应用(57)摘要本发明公开的属于生物炭制备应用技术领域，具体为用于土壤修复的生物炭制备方法及其应用，本发明通过对生物质粉进行二次加热，第一次加热能够对生物质粉进行预热，缓慢加热的方式能够提高了生物炭的产率，同时降低了气体的产率，第二次加热采用了微波热裂解的方法，能够保证了生物质粉在反应过程中内外均衡加热，缩短了加热的时间同时对物料没有限制，能够对第一次加热完成后的生物质粉中的成分进行二次加热反应，使得一次加热后的生物炭产率再次提高，反应时间短，反应温度分为两个阶段，缓慢加热到迅速恒温加热，能够有效的提高了对生物炭产率，同时降低了加工成本，在生物炭材料的基础上加入了动物粪便与氧化剂，从而提高了生物炭剂的功效。CN112707759ACN112707759A权利要求书1/1页1.一种用于土壤修复的生物炭制备方法，其特征在于：制备方法包括以下步骤：步骤1：将生物质原料进行清洁处理后，放入30‑40℃的真空干燥炉中进行干燥，干燥时长为30‑60min，将干燥完成后的生物质原料取出放入粉碎机中进行粉碎过滤得到生物质粉；步骤2：将步骤1中得到的生物质粉放入炭化炉中，将炭化炉中通入保护气体，采用外热式的加热方式对炭化炉进行加热，并控制炭化炉以5‑7/s的升温速度升温至400℃，在炭化炉的温度到达400℃时，采用内加热的方式对炭化炉内的生物质粉进行加热，并控制加热温度在400‑1000℃，反应时间为0.3‑9h，反应完成后冷却至室温得到生物炭材料；步骤3：将步骤2中的到的生物炭材料放入搅拌箱中，向搅拌箱内加入氧化剂、动物粪便、粘合剂与水并进行搅拌均匀，将搅拌完成后的混合物送入成型装置中，成型完成后在40‑50℃的温度下进行干燥处理，干燥时长为1‑2h，干燥完成后冷却至室温得到土壤修复剂。2.根据权利要求1所述的一种用于土壤修复的生物炭制备方法，其特征在于：所述步骤1中的生物质原料为木材、植物秸秆、果壳、有机垃圾、有机污泥、动物粪便中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种用于土壤修复的生物炭制备方法，其特征在于：所述步骤2中的外热式的加热方法为将生物质粉置于密封的炭化炉中，对其在外部进行加热炭化，所述步骤2中的内加热的加热方法为将原料点燃，在封闭的炭化炉中进行燃烧。4.根据权利要求1所述的一种用于土壤修复的生物炭制备方法，其特征在于：所述步骤2中的保护气体为氮气或者氩气。5.根据权利要求1所述的一种用于土壤修复的生物炭制备方法，其特征在于：所述步骤3中的氧化剂为高锰酸盐、过氧化氢、过硫酸盐、臭氧中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种用于土壤修复的生物炭制备方法，其特征在于：所述步骤3中对混合物的成型处理为造粒处理。7.根据权利要求1‑6任意一项所述的一种用于土壤修复的生物炭制备方法及其应用，其特征在于：包括以下步骤：步骤A：对重金属污染土进行翻土，并将生物炭材料按照10‑30t/hm2的施用量加入到重金属污染土中；步骤B：对加入重金属污染土中的生生物炭材料进行填埋，通过旋耕的方式使土壤与生物炭进行混合；步骤C：对步骤B中的土壤在90天内进行三次土壤取样，每30天取样一次，并对土壤中的含水量、土壤容重、土壤比表面积、土壤酸碱度、土壤阳离子交换量、土壤有机质、土壤中重金属离子形态进行测定，评估生物炭材料对土壤的影响。2CN112707759A说明书1/5页一种用于土壤修复的生物炭制备方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及生物炭制备应用技术领域，具体为一种用于土壤修复的生物炭制备方法及其应用。背景技术[0002]生物炭是生物质在缺氧和高温条件下热裂解干馏形成难溶的、稳定的、高度芳香化的、富含碳素的固态物质，具有较大的孔隙度和比表面积，表面带有大量负电荷和较高的电荷密度，并且富含含氧、含氮、含硫管能团，具有很大的阳离子交换量和较强的吸附力、抗氧化力和抗生物分解能力，生物质炭中丰富的孔隙结构可以作为微生物及其有效养分的载体，可以促进土壤中微生物群落的生长，现有对生物炭的制备方法大都是通过高温分解得到，但这种高温分解方法产率较低，在