本發(fā)明涉及生物炭制造
技術(shù)領(lǐng)域：
。更具體地說，本發(fā)明涉及一種木糠生物炭的制備方法以及木糠生物炭、用途。
背景技術(shù)：
：生物炭指在缺氧的條件下把生物質(zhì)進(jìn)行高溫處理，生物質(zhì)中的油和氣燃燒掉，剩下的就是生物炭。生物炭幾乎是純碳，埋到地下后可以有幾百至上千年不會(huì)消失，等于把碳封存進(jìn)了土壤，有助于減緩全球變暖，目前，全世界范圍內(nèi)引發(fā)了對(duì)生物炭的廣泛興趣。有不少科學(xué)家認(rèn)為，用生物炭捕捉碳元素相當(dāng)穩(wěn)定，能將碳元素“鎖”在地下數(shù)百年，并讓土壤變得更肥沃；另外還可以減少二氧化氮和甲烷等溫室氣體的排放。生物炭幾乎是純碳，埋到地下后可以有幾百至上千年不會(huì)消失，等于把碳封存進(jìn)了土壤。生物炭富含微孔，不但可以補(bǔ)充土壤的有機(jī)物含量，還可以有效地保存水分和養(yǎng)料，提高土壤肥力。事實(shí)上，之所以肥沃的土壤大都呈現(xiàn)黑色，就是因?yàn)楹剂扛叩木壒?。英國環(huán)保大師詹姆斯·拉夫洛克稱，生物炭是減輕災(zāi)難性氣候變化的唯一希望。研究人員也表示，生物炭也能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率，減少對(duì)碳密集肥料的需求。木炭碎料的孔洞結(jié)構(gòu)十分容易聚集營養(yǎng)物質(zhì)和有益微生物，從而使土壤變得肥沃，利于植物生長，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的同時(shí)讓農(nóng)業(yè)更具持續(xù)性。更妙的是，它把碳鎖定在生物群內(nèi)，而非讓它排放到空氣中。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種提高木糠轉(zhuǎn)化成生物炭的轉(zhuǎn)化率以及效率的木糠生物炭的制備方法，本發(fā)明的制備方法采用木糠作為生物炭的主要原料，采用碳酸氫鈉溶液浸漬后進(jìn)行無氧高溫?zé)峤夥磻?yīng)，碳酸氫鈉通過浸漬附著在木糠表面在高溫下分解產(chǎn)生二氧化碳，增大了木糠的熱接觸面，顯著縮短木糠熱分解的時(shí)間，提高生物炭的生產(chǎn)效率，以及木糠轉(zhuǎn)化率。本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種木糠生物炭的制備方法，包括：步驟一、將木糠干燥后粉碎過60目篩子，得到木糠粉；步驟二、將木糠粉與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-30％碳酸氫鈉溶液按重量比1-5∶10混合，浸漬1-2小時(shí)后，將水分干燥得到木糠粉混合物；步驟三、將木糠粉混合物放置于密封的燒結(jié)爐，通入氮?dú)庠跓o氧的條件下，將燒結(jié)爐溫度升到600-800℃，熱分解1-2小時(shí)后，冷卻至室溫，得到所述木糠生物炭。優(yōu)選的是，還包括：冷卻至室溫后得到的固體，經(jīng)過濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)20-40％硝酸浸漬1-2小時(shí)后，過濾后往固體中加入硝酸錳溶液、硝酸鑭溶液、硝酸鋅溶液、硝酸銨溶液，浸漬1-2小時(shí)后，置于球磨機(jī)中球磨1-2小時(shí)后，在溫度為40-60℃干燥將水分干燥，再放置于密封的燒結(jié)爐，通入氮?dú)庠跓o氧的條件下，將燒結(jié)爐溫度升到700-900℃，熱分解2-4小時(shí)后，再冷卻至室溫得到所述木糠生物炭。優(yōu)選的是，所述硝酸錳溶液濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)3-8％，所述硝酸鑭溶液濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)1-5％，所述硝酸鋅溶液濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)8-15％，所述硝酸銨溶液濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)10-20％，所述硝酸錳溶液、硝酸鑭溶液、硝酸鋅溶液、硝酸銨溶液添加的量均與冷卻至室溫后得到的固體等重。優(yōu)選的是，經(jīng)過球磨機(jī)球磨1-2小時(shí)后過100目篩子的球磨混合液，將不能過篩子的固體加入去離子水重新球磨至能過篩為止，最后將所得的球磨混合液在球磨機(jī)中球磨混合20分鐘，結(jié)束球磨。本發(fā)明還提供一種采用所述的木糠生物炭的制備方法制備的木糠生物炭。本發(fā)明還提供一種所述的木糠生物炭的用途，應(yīng)用于涂料中，起到凈化空氣吸附空氣中粉塵以及甲醛作用，木糠生物炭在涂料中的含量為10-20g/l。本發(fā)明還提供一種所述的木糠生物炭的用途，應(yīng)用于凈化水體吸附水中浮油，可直接添加至水中添加量0.1-0.3g/l，也可制成過濾層或過濾器進(jìn)行吸附。本發(fā)明至少包括以下有益效果：第一、本發(fā)明的制備方法采用木糠作為生物炭的主要原料，采用碳酸氫鈉溶液浸漬后進(jìn)行無氧高溫?zé)峤夥磻?yīng)，碳酸氫鈉通過浸漬附著在木糠表面在高溫下分解產(chǎn)生二氧化碳，增大了木糠的熱接觸面，顯著縮短木糠熱分解的時(shí)間，提高生物炭的生產(chǎn)效率，以及木糠轉(zhuǎn)化率；第二、通過添加的碳酸氫鈉浸漬的作用，在經(jīng)過高溫分解后能顯著增加生物炭的孔隙度，使得生物炭的孔隙均勻，增大生物炭比表面積，從而顯著增強(qiáng)生物炭的吸附能力；第三、本發(fā)明的制備方法優(yōu)選的，還采用硝酸錳溶液、硝酸鑭溶液、硝酸鋅溶液、硝酸銨進(jìn)行浸漬，無氧燒結(jié)后，使得生物炭表面附著錳、鑭、鋅元素，提高生物炭的活性，使得生物炭對(duì)于凈化空氣中的粉塵以及甲醛具有顯著的吸附作用，對(duì)污水中浮油的吸附顯著增強(qiáng)，并且對(duì)于甲醛還具有分解能力；第四、經(jīng)過球磨能使錳、鑭、鋅元素均勻附著在生物炭表面，并且生物炭顆粒均勻，提高生物炭比表面積；第五、本發(fā)明制得木糠生物碳添加到涂料中具有顯著的凈化空氣的能力，吸附空氣中的粉塵顯著降低空氣的pm2.5值，還能吸附且分解甲醛；本發(fā)明制得木糠生物碳還可應(yīng)用于吸附污水的油污。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。具體實(shí)施方式結(jié)合下面實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。實(shí)施例1木糠生物炭的制備方法包括：步驟一、收集木糠廢屑，將木糠在太陽底下曬干后粉碎過60目篩子，得到木糠粉；步驟二、將木糠粉與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％碳酸氫鈉溶液按重量比1∶10混合，浸漬1小時(shí)后，將水分干燥得到木糠粉混合物；步驟三、將木糠粉混合物放置于密封的燒結(jié)爐，通入氮?dú)庠跓o氧的條件下，將燒結(jié)爐溫度升到600℃，熱分解1小時(shí)后，冷卻至室溫，得到所述木糠生物炭。實(shí)施例2木糠生物炭的制備方法包括：步驟一、收集木糠廢屑，將木糠在太陽底下曬干后粉碎過60目篩子，得到木糠粉；步驟二、將木糠粉與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％碳酸氫鈉溶液按重量比5∶10混合，浸漬2小時(shí)后，將水分干燥得到木糠粉混合物；步驟三、將木糠粉混合物放置于密封的燒結(jié)爐，通入氮?dú)庠跓o氧的條件下，將燒結(jié)爐溫度升到700℃，熱分解1.5小時(shí)后，冷卻至室溫后得到的固體，經(jīng)過濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)35％硝酸浸漬1.5小時(shí)后，過濾后往固體中加入硝酸錳溶液、硝酸鑭溶液、硝酸鋅溶液、硝酸銨溶液，浸漬1.5小時(shí)后，置于球磨機(jī)中球磨1.5小時(shí)后，過100目篩子的球磨混合液，將不能過篩子的固體加入去離子水重新球磨至能過篩為止，最后將所得的球磨混合液在球磨機(jī)中球磨混合20分鐘，結(jié)束球磨，在溫度為50℃干燥將水分干燥，再放置于密封的燒結(jié)爐，通入氮?dú)庠跓o氧的條件下，將燒結(jié)爐溫度升到800℃，熱分解3小時(shí)后，再冷卻至室溫得到所述木糠生物炭；其中，所述硝酸錳溶液濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％，所述硝酸鑭溶液濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)2％，所述硝酸鋅溶液濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)12％，所述硝酸銨溶液濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)12％，所述硝酸錳溶液、硝酸鑭溶液、硝酸鋅溶液、硝酸銨溶液添加的量均與冷卻至室溫后得到的固體等重。試驗(yàn)1，采用實(shí)施例1-2的木糠生物炭添加到涂料中，木糠生物炭在涂料中的含量為15g/l，對(duì)比例1為不添加木糠生物炭的涂料，分別對(duì)3個(gè)10平米的房間a、b、c墻體進(jìn)行粉刷，粉刷厚度，用量一樣，粉刷墻體干后，將3個(gè)房間的pm2.5值調(diào)節(jié)至120，甲醛含量1.5mg/m2，密封房間，半個(gè)月后測試pm2.5值以及甲醛含量，數(shù)據(jù)如下表1：表1房間pm2.5值甲醛含量(mg/m2)實(shí)施例1a42nd實(shí)施例2b33nd對(duì)比例1c1251.35由表1可見，本發(fā)明具有吸附pm2.5顆粒和甲醛的作用，顯著降低pm2.5值和甲醛。試驗(yàn)2：采用實(shí)施例1-2的木糠生物炭，對(duì)某污水處理廠的污水取樣2000l，污水含浮油，將2000l的污水樣品平均分成2組e、f，分別對(duì)應(yīng)加入實(shí)施例1-2制得的木糠生物炭200g，攪拌處理2.5小時(shí)后，測試處理的污水，浮油含量nd。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的實(shí)施例。當(dāng)前第1頁12