[发明专利]一种显著增加生物炭价值的方法

说明书

本发明属于环境保护技术领域，具体为一种显著增加生物炭价值的方法。本发明以生物质（包括农业废弃物、林业废弃物、餐厨垃圾、藻类、污泥或畜禽粪便的任意一种或几种的混合物）为原料，以金属盐为改良剂，进行共热解反应，金属盐通过络合和催化交联，减少有机质释放，促进芳香化，提高生物炭的固碳效果，从而增加生物炭产率及价值。本发明方法，工艺简单、成本低廉、绿色环保，可以减少温室气体排放，具有巨大的环境效益、社会效益和经济效益，对生物质的资源化利用也具有积极意义。

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种显著增加生物炭价值的方法。

背景技术

生物炭是由生物质废弃物热解钝化产生的，它在土壤中的储存被认为是降低大气CO₂浓度的一种有效途径。生物炭缓解气候变化的潜力主要来源于其稳定的本性，减少了光合作用固定的碳（C）返回大气中。此外，生物炭可以提高农业生产力，特别是在低肥力和退化的土壤中；可以减少径流中养分和农用化学品的损失；可以修复土壤中的污染物；可以抑制土壤中温室气体的排放。

然而，在生物炭制备过程中，仅有少量的碳元素保留在生物炭中，大量的碳元素会排放至大气中，这将极大的影响生物炭产率及经济效益。因此，通过简单有效的方法，提高生物炭制备过程中碳元素的保留能力，从而提高生物炭的产率，是本领域的重要研究方向。假如生物炭产率提高20%，生物炭按每吨1000元标准计算，那么每吨生物炭可增加200元收益，将会产生较大的经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原料广泛、成本低廉、绿色环保的显著增加生物炭价值的方法。

本发明提供的显著增加生物炭价值的方法，具体步骤如下：

（1）将生物质粉末与金属盐改良剂混合，得到混合物，生物质粉末和金属改良剂的质量比为1:（0.001 ~ 10）；

（2）对混合物进行热解，控制热解温度为300 ~ 800 ℃，热解时间为0.1 ~ 10小时；

（3）步骤（2）中的反应结束后，冷却降温至室温，即得到生物炭产物。

本发明步骤（1）中，所述的生物质包括农业废弃物、林业废弃物、餐厨垃圾、藻类、污泥或畜禽粪便的任意一种或几种的混合物。

本发明步骤（1）中，所述金属盐改良剂为金属氯化物、金属磷酸盐、金属草酸盐金属硝酸盐或金属硫酸盐中一种或几种的混合物。

进一步，金属氯化物具体为FeCl₃、MgCl₂、CaCl₂、KCl或NaCl中任一种或几种的混合物，金属磷酸盐为K₂HPO₄、Na₂HPO₄、CaHPO₄、Mg₃(PO₄)₂或FePO₄中任一种或几种的混合物，金属草酸盐为MgC₂O₄、CaC₂O₄或FeC₂O₄中任一种或几种的混合物，金属硝酸盐为KNO₃、NaNO₃、Fe(NO₃)₃、Ca(NO₃)₂或Mg(NO₃)₂中任一种或几种的混合物，金属硫酸盐为Fe₂(SO₄)₃、CaSO₄、MgSO₄或K₂SO₄或Na₂SO₄中任一种或几种的混合物。