[发明专利]改性生物炭在餐厨垃圾厌氧消化产甲烷中的应用方法

权利要求书

1.一种改性生物炭在餐厨垃圾厌氧消化产甲烷中的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

将改性生物炭与餐厨垃圾充分混合，混合后的物料投加到厌氧反应器中，调节厌氧反应器中溶液的初始pH为中性，并在中温下进行厌氧消化产甲烷；

所述改性生物炭为负载了铁镍复合氧化物NiFe₂O₄的生物炭颗粒。

2.根据权利要求1所述的改性生物炭在餐厨垃圾厌氧消化产甲烷中的应用方法，其特征在于，厌氧消化产甲烷结束后，对沼渣和沼液进行分离，在分离获得的沼渣中，采用磁性分离对其中改性生物炭进行回收，回收得到的改性生物炭经过清洗、干燥后循环利用。

3.根据权利要求1或2所述的改性生物炭在餐厨垃圾厌氧消化产甲烷中的应用方法，其特征在于，所述改性生物炭的制备方法包括以下步骤：

将Ni²⁺盐和Fe³⁺盐放入去离子水中混合搅匀，接着加入柠檬酸作为络合剂，调节pH至中性，搅拌至溶胶产生，停止搅拌，将获得的溶胶干燥后，热解得到粉体；

将粉体与生物炭混合后置于水中，搅拌均匀后进行固液分离，将分离出的固体干燥后热解，得到改性生物炭。

4.根据权利要求3所述的改性生物炭在餐厨垃圾厌氧消化产甲烷中的应用方法，其特征在于，所述生物炭的制备方法为：以生物质废弃物作为原料，经过烘干后，破碎、过筛后得到生物质废弃物粉末，热解炭化后洗涤至中性，干燥后得到生物炭。

5.根据权利要求1或2所述的改性生物炭在餐厨垃圾厌氧消化产甲烷中的应用方法，其特征在于，所述餐厨垃圾经预处理后再进行混合，所述预处理为经过分选去除餐厨垃圾中难以生化降解的物质，并将分选后的餐厨垃圾打成浆状。

6.根据权利要求1或2所述的改性生物炭在餐厨垃圾厌氧消化产甲烷中的应用方法，其特征在于，所述改性生物炭在餐厨垃圾中的添加浓度为1-15g/L，所述厌氧消化产甲烷的方法和条件为：采用序批式厌氧消化，将厌氧反应器中的初始液体pH调节到7.0-7.5，加水稀释至含固率为10％-30％，温度为30-40℃，接种率kg VS_餐厨垃圾/kg VS_接种物为1：(1-3)，有机负荷为10-20gVS/L。

7.根据权利要求4所述的改性生物炭在餐厨垃圾厌氧消化产甲烷中的应用方法，其特征在于，所述的所有干燥温度均为80-105℃，干燥时间为24-48h，所述的所有热解均为氮气保护下的热解，热解温度为400-600℃，升温速率为5-10℃/min，热解时间为1-1.5h。

8.根据权利要求2所述的改性生物炭在餐厨垃圾厌氧消化产甲烷中的应用方法，其特征在于，所述磁性分离为将磁铁插入沼渣中来回移动，吸引改性生物炭。

9.根据权利要求3所述的改性生物炭在餐厨垃圾厌氧消化产甲烷中的应用方法，其特征在于，所述改性生物炭的制备过程中，进行搅拌至溶胶产生时，温度为80-100℃，搅拌时间为0.5-1.5h，转速为100-150r/min。

10.根据权利要求3所述的改性生物炭在餐厨垃圾厌氧消化产甲烷中的应用方法，其特征在于，所述粉体与生物炭混合过程中，粉体与生物炭的比例为1：(5-10)。