一种高效除磷除重金属的生物炭、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CN105771899A(43)申请公布日2016.07.20(21)申请号201610279556.8(22)申请日2016.04.28(71)申请人农业部沼气科学研究所地址610000四川省成都市人民南路四段13号(72)发明人代立春谭芙蓉何明雄吴波王彦伟(74)专利代理机构成都玖和知识产权代理事务所(普通合伙)51238代理人黎祖琴(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F101/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种高效除磷除重金属的生物炭、制备方法及其应用(57)摘要本发明提供了一种利用甲壳类动物废弃物制备高效除磷生物炭的方法，该方法包括如下步骤：(1)将虾蟹壳洗净烘干后备用；(2)将步骤(1)所得物置于马弗炉中，在氮气氛围或限氧条件下，于300-900℃高温热解0.5-3小时，即得；所述虾蟹壳包括螃蟹壳、虾壳、龙虾壳中的至少一种。本发明本发明所得生物炭具有十分优异的磷吸附效果，吸附量可达180mg磷/g生物炭；本发明所得生物炭同时具有优秀的除重金属能力；本发明所得生物炭无需改性，制备过程简单，原料易得廉价，具有十分广阔的市场应用前景。CN105771899ACN105771899A权利要求书1/1页1.一种利用甲壳类动物废弃物制备高效除磷生物炭的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将甲壳类动物废弃物洗净烘干后备用；(2)将步骤(1)所得物置于碳化炉中，在氮气氛围或限氧条件下，于300-900℃高温热解0.5-3小时，即得；所述甲壳类动物废弃物包括虾蟹壳；所述虾蟹壳包括螃蟹壳、虾壳、龙虾壳中的至少一种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虾蟹壳在碳化之前进行或不进行粉碎处理。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法在在步骤(2)之后还包括步骤：将步骤(2)所得物进行研磨，至粒径为50-200目，优选为80目。4.根据权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的热解时间为2小时。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中的热解温度为300-900℃，优选为800-900℃。6.由权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到的生物炭。7.权利要求6所述的生物炭在除磷方面的应用。8.权利要求7所述的生物炭在同时除磷和除重金属方面的应用。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述重金属包括阴离子重金属、阳离子重金属。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述重金属为铅、铬、砷中的至少一种。2CN105771899A说明书1/4页一种高效除磷除重金属的生物炭、制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于吸附材料技术和废弃生物质资源化利用领域，具体涉及一种高效除磷除重金属的生物炭、制备方法及其应用。背景技术[0002]在各种水体污染中，由磷过量带来的水体富营养化问题比较普遍。研究人员对此进行长期的研究。一般而言，利用活性炭进行除磷是常规的选择，但由于活性炭的成本较高，不利于大规模的推广应用。[0003]近年来，废弃资源的回收利用越来越受到人们的关注。对于水体磷污染而言，利用废弃资源进行处理，可以显著的降低水体处理时的原料成本。[0004]然而，现有技术在利用废弃资源，特别是利用废弃生物质制备除磷产品时，通常需要十分复杂的过程才能获得一定的除磷效果。如CN103877937A需要将镧附在在生物炭上，且处理过程步骤繁多，并使用了大量的有机溶剂，在大规模制造时，不仅成本高昂而且容易污染环境，更为重要的是，其所得产品在对磷的清除率上效果并不如人意。CN103785357A同样存在类似的问题。[0005]因此，如何找到一种制备方法简单、除磷效果优异且以废弃资源作为原料的除磷产品，成为本领域亟待解决的问题。另外，由于重金属污染情况近年来日益凸显，如何在制备同时具有高效除磷能力和除重金属能力的符合上述要求的产品，对本领域而言，更是一种挑战。发明内容[0006]针对现有技术的缺点，本发明的目的之一在于提供一种高效除磷除重金属的生物炭的制备方法，该方法包括如下步骤：[0007](1)将甲壳类动物废弃物洗净烘干，备用；[0008](2)将步骤(1)所得物置于马弗炉中，在氮气氛围或限氧条件下，于300-900℃高温热解0.5-3小时，即得；[0009]所述甲壳类动物废弃物包括虾蟹壳；所述虾蟹壳包括螃蟹壳、虾壳、龙虾壳中的至少一种。[0010]本发明的发明人长期从事吸附材料技术和废弃生物质资源化利用领域方面工作，现有技术中极难找到原料为纯废弃生物质、制备方法简单、除磷效果优异的产品