一种金属离子改性污泥基生物炭的制备方法及其应用.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CN111268880A(43)申请公布日2020.06.12(21)申请号202010119068.7B01J20/20(2006.01)(22)申请日2020.02.26B01J20/30(2006.01)C02F101/38(2006.01)(71)申请人徐州工程学院地址221000江苏省徐州市泉山区南三环路18号徐州工程学院大学科技园（徐州市2.5产业园）(72)发明人范秀磊钱政张舒王丞赵智磊王文杰刘加强李园园(74)专利代理机构徐州市三联专利事务所32220代理人陈鹏(51)Int.Cl.C02F11/10(2006.01)C10B53/00(2006.01)C02F1/28(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图8页(54)发明名称一种金属离子改性污泥基生物炭的制备方法及其应用(57)摘要本发明公开一种金属离子改性污泥基生物炭的制备方法，包括步骤：(1)将污泥干燥、研磨过筛，烘干后再经管式炉高温热解得污泥基生物炭；(2)将步骤(1)得到的污泥基生物炭放入一种金属离子溶液中浸渍，蒸馏水洗净至中性，烘干至恒重，研磨过筛，放入管式炉中二次高温热解制成金属离子改性污泥基生物炭。本发明的金属离子改性污泥基生物炭具有较大的比面积和孔径，能高效去除TC、SMZ、AMC等抗生素，避免抗生素污染。CN111268880ACN111268880A权利要求书1/1页1.一种金属离子改性污泥基生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将污泥干燥、研磨过筛，烘干后再经管式炉高温热解得污泥基生物炭；(2)将步骤(1)得到的污泥基生物炭放入金属离子溶液中浸渍，蒸馏水洗净至中性，烘干至恒重，研磨过筛，放入管式炉中二次高温热解制成金属离子改性污泥基生物炭。2.根据权利要求1所述的一种金属离子改性污泥基生物炭的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中污泥在常温下风干48h，研磨后过60目筛，然后在60℃的烘箱内烘干。3.根据权利要求2所述的一种金属离子改性污泥基生物炭的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中管式炉的终点温度为600℃，升温速度为5℃/min，气氛为300mL/min的N2。4.根据权利要求1所述的一种金属离子改性污泥基生物炭的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的金属离子溶液为FeS04·4H2O、Al(NO3)3·9H2O或Mn(NO3)2·6H2O中的任一种。5.根据权利要求1所述的一种金属离子改性污泥基生物炭的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中污泥基生物炭的质量为40-60g，金属离子溶液的浓度为0.014mol/L，体积为200mL。6.根据权利要求5所述的一种金属离子改性污泥基生物炭的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)待污泥基生物炭放入金属离子溶液后，继续加入80ml浓度为0.09mol/L的NaOH溶液，120ml浓度为0.02mol/L的NaNO3溶液，然后水浴浸渍温度为90℃，磁力搅拌时间为12h，离心速度为5000rpm，离心时间为10分钟，离心后的固体用蒸馏水洗净至中性。7.根据权利要求6所述的一种金属离子改性污泥基生物炭的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中向管式炉中通入N2的终点温度为500℃，升温速度为5℃/min，气氛为300mL/min的N2。8.一种金属离子改性污泥基生物炭的应用，其特征在于，将权利要求1-7任一项所述制备方法制得的金属离子改性污泥基生物炭用于去除水中抗生素。9.根据权利要求8所述的一种金属离子改性污泥基生物炭的应用，其特征在于，所述水中的抗生素具体是TC、SMZ和AMC。2CN111268880A说明书1/6页一种金属离子改性污泥基生物炭的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及一种金属离子改性污泥基生物炭的制备方法及其应用，属于生物炭制备技术领域。背景技术[0002]随着城市化和工业化的不断发展，2013年全国各污水厂共产生污泥3000万吨，预计2020年达到6000-9000万吨。污泥是纤维、动植物残体、微生物、病原体和重金属的混合物。传统的污泥处理技术包括好氧/厌氧消化、焚烧、堆肥、填埋和直接用于农业，如果处理不当，接收的生态系统可能受到威胁。填埋场使用的污泥稳定性差，易腐蚀、脱落，产生恶臭气体，水体易渗漏，污染地下水；污泥焚烧时会产生二恶英等剧毒物质。[0003]污泥中含有大量的生物质和有机物，可以碳化合成生物炭，实现污泥资源的高附加值利用，具有良好的经济效益和社会效益。污泥热解产生的生物炭大大降低了环境中有机微污染物的风险。污泥与核桃壳共热解产生的生物炭可以吸收水中的铵和磷，引起了广泛的关注。此外，生物炭可以通过多种方式进行改性，以提高生物炭的吸附性能。通过加载具有良好开发潜