[发明专利]一种基于污泥的磁性氮掺杂生物炭催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种基于污泥的磁性氮掺杂生物炭催化剂及其制备方法，属于污泥资源化利用领域和环境修复领域。该制备方法包括以下步骤：将城市生活污水处理厂、造纸污水处理厂或工业园区污水处理厂产生的浓缩污泥和一定量的富氮化合物以及生物质废弃物进行超声混合，经烘干、球磨后将原料置于坩埚中加盖密封，并在马弗炉中高温焙烧，最终制得高催化活性、高稳定性且分离回收容易的磁性氮掺杂生物炭催化剂。该催化剂可与氧化剂过一硫酸盐（PMS）耦合，高效降解甚至矿化水体中的难降解有机污染物。本发明提供的制备方法具有原料来源广、反应条件温和、制备成本低、绿色环保等优势，既回收利用了污水处理厂难处理的污泥和生物质废弃物，又解决了水体中的难降解有机物污染问题，在污泥资源化利用领域和环境修复领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种磁性氮掺杂生物炭催化剂，其特征在于，通过如下方法制备而成：(1) 在坩埚中加入浓缩污泥、富氮化合物和生物质废弃物，置于超声清洗器中混合均匀；(2) 将步骤(1)所得混合物烘干至恒重，然后移入球磨机中研磨至50目以下；(3) 将步骤(2)所得混合物移入坩埚中，加盖后置于马弗炉中，经高温焙烧后自然降至室温，即得磁性氮掺杂生物炭催化剂；步骤(1)中所述浓缩污泥源自生活污水处理厂、造纸污水处理厂或工业园区污水处理厂，固体含量为1‑10%，固体中有机质含量为35‑55%，无机灰分中含有钙、铁、铝、硅、锰元素，其中铁元素含量为2‑10%；所述富氮化合物为尿素、双氰胺、三聚氰胺、硫脲、盐酸胍中的任意一种；所述生物质废弃物为木屑、稻草、秸秆、树皮、花生壳中的任意一种。