[发明专利]一种超富集植物高质化无害化利用方法

说明书

本发明公开一种超富集植物高质化无害化利用方法，包括：将超富集植物粉碎、烘干，过100目筛子；炭化温度为450‑550℃，炭化时间为25‑35min，得到炭化料；炭化料用质量分数为45‑55％的碱性溶液浸渍：浸渍20‑28h后以90‑120℃烘10‑15h得到不定型颗粒状炭块；在氮气氛围下活化为活性炭粗品，其中活化温度为750‑850℃，活化时间25‑35min；烘干10‑15h得到自身含有金属的具有催化效果的活性炭；将活性炭产品HA‑AC；添加5％～15％的HA‑AC到生物质或其它反应原料中；溶胀后物料置于超临界反应釜中进行密封反应，反应温度为380～600℃，反应压力为22.1MPa～30MPa，得到富氢气体。具有不需要额外负载金属，也不需要经过复杂的制备工艺和较长的制备周期，又能充分稳固重金属避免二次污染的优点。

技术领域

本发明属于超富集植物的深加工利用技术领域，具体的涉及一种超富集植物高质化无害化(高质化是指将超富集植物制备成超临界水气化反应中使用的催化剂，无害化是指超富集植物中的重金属没有二次污染)利用方法。

背景技术

重金属污染土壤的超富集植物修复(Pyhtoremetiation)技术，又称绿色修复(Greenremediation)，是以植物忍耐、分解或超量积累某种或某些化学元素的生理功能为基础，通过植物系统及其根系吸收、挥发，或富集土壤环境中的重金属污染物，降低土壤中的重金属含量，以期达到清除污染、修复或治理土壤为目的的一种环境污染治理技术。我国目前面临着严峻的土壤重金属污染问题，治理土壤重金属污染已成为当今环境、生态和农业科学领域研究的热点和难点。植物修复技术因其具有环境友好性、效果永久性、治理原位性、适用广域性、成本低廉性等独特优势，逐渐发展成为重金属污染土壤修复最有发展前途的修复方法之一。

植物修复后的产物，与一般陆地生物质一样含有大量生物质能，但不同之处是富集了较高浓度的重金属污染物；若处置不当，重金属污染物往往会通过植物腐烂、落叶等途径使有害重金属重返土壤，因此实现超富集植物的无害化、资源化、能源化处置与利用，是植物修复技术规模发展过程中亟待解决的问题。目前处理超富集植物的方法有焚烧法、堆肥法、压缩填埋法、液相萃取法、高温分解法等，然而这些处理方法容易造成“二次污染”，因为这些处理方式包括焚烧、气化、热解等处理方法常压下高温处理容易导致重金属不同程度蒸发而向气相迁移，最终附着在飞灰颗粒上向大气扩散；堆肥法和压缩填埋法产生的渗滤液含有高浓度的重金属，在酸雨环境下，会导致重金属污染物向地下水源渗滤，造成重金属二次迁移与污染问题；此外，在资源利用方面，部分方法无法高效地利用超富集植物中的生物质能，只实现了简单的减容处理。

超临界水气化(Supercritical Water Gasification,SCWG)技术是一种新兴的环境友好型处理技术。水在超临界状态下(温度和压力高于水的临界温度374℃和临界压力22.1MPa)具有独特的物理化学性质，理化性质发生根本转变，成为气液之外的第三相。在超临界水气化过程中，水一方面作为媒介，加速了反应的进程，另一方面同时作为反应物参与水气重整反应，提高了氢气的含量。