一种改性生物炭及其修复土壤重金属污染的方法.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CN113501518A(43)申请公布日2021.10.15(21)申请号202110750372.6(22)申请日2021.07.02(71)申请人江苏苏环生态科技有限公司地址214000江苏省无锡市锡山区安镇街道丹山路88号锡东创融大厦C座1204室(72)发明人史虹田崇新陈洁王玺琦(51)Int.Cl.C01B32/324(2017.01)C01B32/336(2017.01)B01J20/20(2006.01)B09C1/08(2006.01)B09C1/00(2006.01)A01G13/02(2006.01)C09K17/52(2006.01)C09K101/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种改性生物炭及其修复土壤重金属污染的方法(57)摘要本发明涉及一种生物炭，尤其是一种改性生物炭及其修复土壤重金属污染的方法。一种改性生物炭由如下方法制备得到：S1、将玉米秸秆风干；S2、对玉米秸秆进行粉碎得到秸秆粉；S3、对秸秆粉加水搅拌，使秸秆粉的含水率在20～30％；S4、将秸秆粉送入炭化炉中，关闭炭化炉；S5、通入二氧化碳气体，将炭化炉中的空气排净；S6、将温度升至100℃，并保温15～30min；S7、将温度升到碳化温度，碳化温度为680～750℃，碳化时间1～2h，得到改性生物炭；S8、碳化结束后冷却至室温；S9、将改性生物炭加热到球磨机中研磨，得到粒径在10～20nm改性生物碳粉。本发明提供的一种改性生物炭具有更大的比面积、孔容积、更丰富的含氧官能团以及更强的污染物吸附能力。CN113501518ACN113501518A权利要求书1/1页1.一种改性生物炭，其特征在于，由如下方法制备得到：S1、将玉米秸秆风干；S2、对玉米秸秆进行粉碎得到秸秆粉；S3、对秸秆粉加水搅拌，使秸秆粉的含水率在20～30％；S4、将秸秆粉送入炭化炉中，关闭炭化炉；S5、通入二氧化碳气体，将炭化炉中的空气排净；S6、将温度升至100℃，并保温15～30min；S7、将温度升到碳化温度，碳化温度为680～750℃，碳化时间1～2h，得到改性生物炭；S8、碳化结束后冷却至室温；S9、将改性生物炭加热到球磨机中研磨，得到粒径在10～20nm改性生物碳粉。2.根据权利要求1所述的一种改性生物炭，其特征在于，所述步骤S6中升温速率为5～10℃/min。3.根据权利要求1所述的一种改性生物炭，其特征在于，所述步骤S7中升温速率为10～20℃/min。4.根据权利要求1所述的一种改性生物炭，其特征在于，所述步骤S2中将秸秆粉过0.8～1cm的筛网。5.根据权利要求1所述的一种改性生物炭，其特征在于，所述步骤S8中冷却时通入二氧化碳气体，当温度降至600℃以下，停止供气。6.一种改性生物炭修复土壤重金属污染的方法，其特征在于，包括以下步骤：将改性生物碳粉添加到地膜中，地膜中粉体的含量不低于20％；将地膜铺设着土壤的顶部，或将地膜埋在土壤的下方，地膜的使用时间不少于三个月，且必须经过雨水；地膜达到设定的使用要求后回收地膜；对地膜高温焚烧，得到含有重金属的残留物；对残留物进行无害处理。7.根据权利要求6所述的一种改性生物炭修复土壤重金属污染的方法，其特征在于，所述地膜埋在土壤的下方时，将地表上方4～8cm处土壤翻耕后填埋在地膜的上方，并且地膜上开始若干个通气孔，植物穿过地膜生长。8.一种改性生物炭修复土壤重金属污染的方法，其特征在于，将改性生物碳粉添加到土壤中，并且每亩土地添加量为30～50kg。2CN113501518A说明书1/4页一种改性生物炭及其修复土壤重金属污染的方法技术领域[0001]本发明涉及一种生物炭，尤其是一种改性生物炭及其修复土壤重金属污染的方法。背景技术[0002]生物炭(biochar)也称生物质炭，是指生物质在缺氧或无氧条件下热裂解得到的一类含炭的、稳定的、高度芳香化的固态物质。[0003]生物炭的原材料价格低廉、来源广泛，其常用的原材料多为有机质废弃物，可分为农畜废弃物、工业及生活垃圾三类。农畜废弃物有秸秤、家禽家畜粪便、绿化垃圾、木屑树皮、葡萄籽、果壳、米糠、甘蔗渣等；工业废弃物有络蛋白、污泥、造纸厂纸浆、皮革废料等；生活垃圾有餐厨垃圾、食品包装废弃物等。生物炭具有高度芳香化的结构，含有大量酚羟基、羧基和羰基，这些基本性质使生物炭具备了良好的吸附特性及稳定性；生物炭的施用，降低了土壤重金属的生物有效性，使其固定在土壤中，对重金属污染严重的土壤进行了改良。生物炭对重金属的吸附主要依靠比面积和孔容积，但是现有的生物炭的比面积和孔容积较小，导致对重金属的吸附能力有限，对土壤的修复效果不佳。发明内容[0004]为解决上述问题，本发明