[发明专利]一种土壤重金属超积累植物体处置装置及制备生物质炭的方法

权利要求书

1.一种土壤重金属超积累植物体处置装置，其特征在于：包括炭化炉(100)、酸洗室(200)和电渗析室(300)，所述的炭化炉(100)上设置有磷酸存储罐(130)，且炭化炉(100)通过管道与氮气存储罐(140)相连，炭化炉(100)的底部出口端通过管道与酸洗室(200)相连，该酸洗室(200)上设置有盐酸存储罐(230)，酸洗室(200)内设置有多孔滤筒(220)和搅拌棒(210)，所述酸洗室(200)的底部出口通过管道与电渗析室(300)相连通，该电渗析室(300)的内部设置有离子交换膜(310)，所述电渗析室(300)底部的废酸出口通过管道与酸性残液收集室(330)相连。

2.根据权利要求1所述的一种土壤重金属超积累植物体处置装置，其特征在于：所述的电渗析室(300)包括两个电极(320)，离子交换膜(310)包括阴离子膜和一价阳离子膜，阴离子膜和一价阳离子膜交错排列在电渗析室(300)的内部，其中靠近阴极的离子交换膜(310)为阴离子膜，靠近阳极的离子交换膜(310)为一价阳离子膜。

3.根据权利要求1所述的一种土壤重金属超积累植物体处置装置，其特征在于：还包括沉淀室(400)，电渗析室(300)底部的废水出口通过管道与沉淀室(400)相连，且沉淀室(400)上设置有硫化氢存储罐(410)。

4.根据权利要求1所述的一种土壤重金属超积累植物体处置装置，其特征在于：炭化炉(100)内部设置有分层的加热隔板(110)。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种土壤重金属超积累植物体处置装置，其特征在于：还包括排气主管(550)，所述炭化炉(100)、酸洗室(200)和电渗析室(300)上设置有排气管，上述的排气管分别与排气主管(550)相连，排气主管(550)的尾端(551)设置有废气净化室(500)，废气净化室(500)内设置有污染物吸附剂(510)。

6.一种利用土壤重金属超积累植物体制备生物质炭的方法，其特征在于：步骤如下：

步骤一：将用于修复重金属污染土壤的植物体置入炭化炉(100)内进行杀青处理，杀青后将炭化炉(100)抽真空，抽真空完成后再向炭化炉(100)通入氮气，而后升温对土壤重金属超积累植物体进行初步炭化，得到炭渣；

步骤二：当炭渣冷却至室温后，向炭化炉(100)内注入磷酸和水，混合均匀后对其进行加热，在高温条件下将炭渣活化成多孔炭；

步骤三：多孔炭随水流进入酸洗室(200)进行酸洗处理，并酸洗处理除去多孔炭中的超积累重金属，而后过滤得到多孔生物质炭。

7.根据权利要求6所述的一种利用土壤重金属超积累植物体制备生物质炭的方法，其特征在于：步骤二中的磷酸的质量浓度为30～50％。

8.根据权利要求6所述的一种利用土壤重金属超积累植物体制备生物质炭的方法，其特征在于：步骤二中植物体和磷酸的质量比为1：(1～5)。

9.根据权利要求6所述的一种利用土壤重金属超积累植物体制备生物质炭的方法，其特征在于：超积累植物体内包含有Cd、Cu、Zn、As、Cr、Pb元素。

10.根据权利要求7～9任意一项所述的一种利用土壤重金属超积累植物体制备生物质炭的方法，其特征在于：步骤一中炭化炉(100)的加热温度为100～120℃，持续时间为6h；步骤二中炭化炉(100)的加热温度为300～400℃，持续时间为6h。