一种利用餐厨垃圾制取磁性生物炭的方法.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CN111266086A(43)申请公布日2020.06.12(21)申请号202010074939.8B01J20/30(2006.01)(22)申请日2020.01.22(71)申请人青岛农业大学地址266000山东省青岛市城阳区长城路700号(72)发明人辛言君信帅帅刘国成陈清华马东(74)专利代理机构北京卓岚智财知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11624代理人郭智(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/34(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种利用餐厨垃圾制取磁性生物炭的方法(57)摘要本发明公开了一种利用餐厨垃圾制取磁性生物炭的方法，本发明属于生物炭材料技术领域，包括如下步骤：收集餐厨垃圾，自然风干至含水率低于10％，随后粉碎过筛得到粉碎物，将粉碎物放入瓷方舟置于管式炉中，通入氮气提供缺氧条件，以5～10℃min-1的升温速率升温至250～600℃，裂解2～4小时得到餐厨垃圾生物炭，取浓度为40gL-1～100gL-1餐厨垃圾生物炭与浓度为10mmolL-1～30mmolL-1的Fe3+盐和Cu2+盐混合，搅拌条件下持续加入浓度为50gL-1～80gL-1的强碱溶液，在100～200℃下反应6～48小时后，将水热后的产物经真空抽滤清洗、干燥处理得可循环再生的餐厨垃圾生物炭，通实现餐厨垃圾资源化利用、减少环境危害，具有良好的社会效益和环境效益。CN111266086ACN111266086A权利要求书1/1页1.一种利用餐厨垃圾制取磁性生物炭的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：收集餐厨垃圾，风干至水分低于10％，粉碎过筛得到粉碎物；S2：将粉碎物通过裂解制备餐厨垃圾生物炭，将制备的餐厨垃圾生物炭经洗涤、烘干、研磨并筛分备用；S3：将餐厨垃圾生物炭与Fe3+盐和Cu2+盐在水中超声混合，不断搅拌条件下持续加入强碱溶液；S4：将上述溶液转移至水热反应釜中，进行水热裂解反应；S5：将水热裂解后的产物经真空抽滤、清洗、干燥处理，即可。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，餐厨垃圾生物炭在惰性氛围下进行裂解制备，升温速率为5～10℃min-1，裂解温度为250～600℃，裂解时间为2～4小时。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中依次用去无水乙醇，浓度为0.5～1.0molL-1盐酸、硝酸或硫酸、去离子水进行洗涤，烘干温度为60～80℃，烘干5～10小时，采用研钵进行研磨，采用300-500目筛子进行筛分。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述餐厨垃圾生物炭含量40gL-1～100gL-1。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，Fe3+盐为氯化铁、九水合硝酸铁、硫酸铁或五水合草酸铁。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，Cu2+盐为氯化铜、三水合硝酸铜或五水合硫酸铜。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，Fe3+盐和Cu2+盐浓度为10mmolL-1～30mmolL-1。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述强碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾，浓度为50gL-1～80gL-1。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水热反应温度为100～200℃，水热反应时间为6-48小时，水热后的产物依次选用无水乙醇，盐酸、硝酸或硫酸的稀溶液和去离子水冲洗，经真空抽滤清洗至中性后置于烘箱中，烘干温度为70～80℃，烘干8～12小时。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，盐酸、硝酸或硫酸的稀溶液的浓度为0.5～1.0molL-1。2CN111266086A说明书1/4页一种利用餐厨垃圾制取磁性生物炭的方法技术领域[0001]本发明属于生物炭材料技术领域，具体地说涉及一种利用餐厨垃圾制取磁性生物炭的方法。背景技术[0002]2019年6月，中央农办，住建部、生态环境部和科技部等九部门联合印发《住房和城乡建设部等部门关于在全国地级及以上城市全面开展生活垃圾分类工作的通知》，提出自2019年起在全国地级及以上城市全面启动生活垃圾分类工作。随着垃圾分类政策的全面推行，加强餐厨垃圾的收集运输处理成为关注的热点问题。餐厨垃圾是指公共食堂、家庭、餐饮行业在日常生活消费过程中产生的食品废弃物，主要包括餐前食品加工时的食物废料和餐后的食物残余。传统的餐厨垃圾处置方法主要有填埋和焚烧。填埋过程产生的垃圾渗滤液和焚烧过程产生的二噁英等有毒气体对环境存在潜在危害，并且极易造成传染病的爆发，严重影响人类健康。因此，对于餐厨垃圾的资源化利用具有十分重要的意义。通过对餐厨垃圾在低氧或无氧条件下进行热解，垃圾中的大部分含碳有机物无法变为有害的CO2，而是转化为