[发明专利]一种蓝藻制备生物炭的方法

说明书

本发明涉及生物炭制备技术领域，具体是一种蓝藻制备生物炭的方法，用于改善生物炭的比表面积和孔容积，提升污水治理效果，具体包括步骤1‑步骤6。本发明以蓝藻作为原料，通过炭化、改性使得制得的生物炭具有较佳的比表面积和孔容积，最大限度提升了吸附效果，可以更好的清理污水中的重金属，同时蓝藻在光合作用时可以给水体增加溶氧，并且利用水中可溶性氮磷，净化水质，降低水体氮磷含量，改善富营养化的水体，有利于保护生态环境，最终达到治理污染、降低成本的效果。

技术领域

本发明涉及生物炭制备技术领域，具体是一种蓝藻制备生物炭的方法。

背景技术

生物炭是一种富含碳、细粒度、多孔材料，具有较强的吸附作用，多用于水污染治理。

经检索，中国专利202110870239.4公开了“一种接枝负载改性生物炭的制备方法及应用”涉及生物炭制备技术领域，该改性生物炭的制备方法包括以下步骤：(1)接枝：将甘蔗渣风干、研磨、过筛后热解，恒温保持后自然冷却，得到甘蔗渣生物炭；向甘蔗渣生物炭中加入NaOH和尿素的混合溶液，搅拌反应，再加入四氯化碳，搅拌反应，再加入亚硝酸钠溶液，搅拌反应，过滤得到固体；(2)负载：将步骤(1)得到的固体加入钛酸酯和乙醇的混合溶液中，搅拌反应，而后干燥，即得。该制备方法简单、高效，制备出的接枝负载改性生物炭可有效用于含重金属污水处理，但是该专利制得的生物炭比表面积和孔容积较低，吸附效果差，进而严重影响污水治理效果。因此，本领域技术人员提供了一种蓝藻制备生物炭的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓝藻制备生物炭的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种蓝藻制备生物炭的方法，包括如下制备步骤：

步骤1：将打捞的蓝藻清洗干净，沥水后烘干处理，直至含水率降低至5-10％停止；

步骤2：将烘干处理后的蓝藻置入粉碎机中粉碎处理，过筛后得到蓝藻粉末；

步骤3：将蓝藻粉末置入炭化炉中进行预炭化，得到初步炭化蓝藻；

步骤4：将初步炭化的蓝藻与KOH混合，混合后置入炭化炉内进行二次炭化热解，得到固体热解产物；

步骤5：将固体热解产物置入搅拌容器中，加入改性溶液于常温下浸泡、搅拌后静置3-6h；

步骤6：去除上清液，将改性后的固定热解产物用清水清洗至中性，经干燥得到成品生物炭。

作为本发明更进一步的方案：步骤1中干燥采用空脉动干燥机干燥，干燥温度为70-85℃、真空度于0-0.15Mpa之间以5-10min：8-15min的脉动比进行脉动。

作为本发明更进一步的方案：步骤2中筛分采用50-80目筛网。

作为本发明更进一步的方案：步骤3中预炭化的温度180-270℃、时长3-4h、升温速率为18-25℃/min。

作为本发明更进一步的方案：步骤3中预炭化以及步骤4中二次炭化过程中均需要通入混合惰性气体，混合气体的流量为100-120ml/min，且混合惰性气体采用氮气和氧气组合，两者的气体比为1：3。

作为本发明更进一步的方案：步骤4中二次炭化的温度860-970℃、时长2-3h、升温速率为45-72℃/min。

作为本发明更进一步的方案：步骤4中蓝藻与KOH的比例为1：1-1.5，且KOH的浓度为15-30％。

作为本发明更进一步的方案：步骤5中改性溶液由氯化镁、氧酸盐、井水组成，两者的比例为1-3：1：8

作为本发明更进一步的方案：步骤5中搅拌速率为320-380r/min，搅拌时长20-30min。