一种餐厨废弃物生物炭的铁铝改性方法与流程

1.本发明属于餐厨废弃物处理技术领域，具体涉及一种由厨废弃物来制备生物炭的方法，所制备的生物炭适用处理工业水。
技术背景
2.我国每年预计产生1.5亿吨餐厨废弃物，传统的餐厨废弃物资源化利用方式，如饲料化、肥料化和能源化等，其产生的经济价值均小于餐厨废弃物处理成本，不能实现资源高值化利用的目的；导致造成巨大的环境污染和资源浪费。
3.已有研究证明，以餐厨废弃物制备的生物炭虽然具有一定的孔隙结果，并具有一定的吸附能力，但因其在水中带负电荷，导致其对阴离子污染物和有机物吸附效率低。这限制了基于餐厨废弃物制备的生物炭在污水处理中的应用。因此，急需一种能提高餐厨废弃物基生物炭处理污水能力的方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种由餐厨废弃物来制备生物炭的方法，所制备的生物炭适用处理工业水，从而弥补现有技术的不足。
5.本发明首先提供一种由餐厨废弃物来制备的生物炭，是在液状的餐厨废弃物中加入铁离子fe
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和铝离子al
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进行处理，处理结束后，通过真空干燥处理使餐厨废弃物的含水量不高于10％，然后将干燥后的餐厨废弃物在氮气保护的条件下进行热解处理；热解产物冷却后粉碎制成本发明的生物炭；
6.所述铁离子fe
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和铝离子al
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的添加浓度为0.1-1.0m、0.25-0.75m；优选为0.5-0.6m、0.4-0.5m；
7.所述加入铁离子和铝离子，是通过添加氯化铁、氯化铝来实现的；
8.所述的热解，是在270℃—600℃反应1-1.5小时，其中温度优选为300-330℃；
9.本发明还提供所制备的生物炭在处理废水中的应用；
10.本发明另一个方面还提供一种处理工业废水的方法，是使用上述的生物炭来进行吸附处理。
11.本发明所提供的餐厨废弃物制备的生物炭可显著提高餐厨废弃物处理污水的能力。
附图说明
12.图1：制备的生物炭的照片图。
13.具体实施案例
14.本发明以餐厨废弃物来制备生物炭，从而有效的提高其资源价值的有效途径。生产的生物炭可广泛用于废水、废气处理，以及化学试剂、超级电容和食品添加剂等物质的制备。
15.本发明所提供的餐厨废弃物来制备生物炭，餐厨废弃物的初始含水量超过70％，基本呈液体，或浆液状；然后在餐厨废弃物中加入铁离子和铝离子，混合均匀后，通过真空干燥处理使餐厨废弃物含水量不高于10％，然后在氮气保护的条件下进行热解处理；热解产物冷却后粉碎制成本发明的生物炭；其中添加的铁离子和铝离子的浓度分别达到0.1-1.0m、0.25-0.75m
16.在本发明的一个实施例中，铁离子和铝离子，添加浓度优选为0.5-0.6m、0.4-0.5m；
17.而热解处理，其温度要求为270℃—600℃，其中优选为300-330℃。
18.本发明所提供的生物炭可用于处理工业废水。
19.下面结合实施例和附图对本发明进行详细的描述。
20.实施例1：铁铝改性餐厨基生物炭的生产方法
21.餐厨废弃物取自名流环境科技股份有限公司食堂，其含水量约75％，进行破碎操作，再破碎后的餐厨废弃物中加入含有氯化铁和氯化铝的水溶液，其中铁离子fe
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和铝离子al
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浓度分别为0.5-0.6m和0.4-0.5m，搅拌均匀；再将上述液体或浆状物质通过真空干燥获得细颗粒状餐厨废弃物处理产物，处理产物的含水量为5％-8％。
22.将干燥的处理产物置入热解炉中，充入氮气以排除其中氧气。将热解炉以10℃/分钟的速度升高温度，将热解温度维持在300-330℃，在此温度进行热解反应1-1.5小时。反应结束后，自然冷却至室温。取热解产物生物炭，再粉碎至60目，即为铁铝改性餐厨基生物炭(图1)。
23.另外制备对照样品，即除了不加入氯化铁和氯化铝外，其余步骤同上，制备得到普通餐厨基生物炭作为对照样品。
24.实施例2：铁铝改性餐厨基生物炭处理工业废水能力的评估
25.采用《ly/t 3279-2021工业水处理用活性炭技术指标及试验方法》中所列举试验方法，对铁铝改性餐厨基生物炭和普通餐厨基生物炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、铬(cr
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)去除力和化学需氧量(cod)去除率四个指标进行测定，并依据此标准的技术要求评估所制备的生物炭是否满足工业水处理用活性炭技术要求。铁铝改性的餐厨废弃物生物炭和未改性的餐厨废弃物生物炭均独立制备三次，并分别测定上述指标，取三次算数平均值，实验结果如表1所示。
26.表1：铁铝改性对于餐厨废弃物制备生物炭处理工业废水能力的影响表
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表1的结果表明，本发明制备的铁铝改性的生物炭可提高以餐厨废弃物制备的生物炭处理工业废水的能力，所制备的改性生物炭达到优级品的要求。


技术特征：
1.一种生物炭，其特征在于，所述的生物炭是在液状的餐厨废弃物中加入铁离子fe
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和铝离子al
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进行处理；处理结束后，浓缩使的处理后的餐厨废弃物的含水量不高于10％，然后将浓缩液在氮气保护的条件下进行热解处理；热解产物冷却后粉碎制成生物炭。2.如权利要求1所述的生物炭，其特征在于，所述的铁离子fe
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和铝离子al
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的添加浓度分别为0.1-1.0m、0.25-0.75m。3.如权利要求1所述的生物炭，其特征在于，所述的铁离子fe
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和铝离子al
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的添加浓度分别为0.5-0.6m、0.4-0.5m。4.如权利要求1所述的生物炭，其特征在于，所述的铁离子fe
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和铝离子al
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是由氯化铁、氯化铝来提供的。5.如权利要求1所述的生物炭，其特征在于，所述的浓缩使的处理后的餐厨废弃物的含水量为5％-8％。6.如权利要求1所述的生物炭，其特征在于，所述的热解，是在270℃—600℃反应1-1.5小时。7.如权利要求1所述的生物炭，其特征在于，所述的热解的温度为300-330℃。8.权利要求1所述的生物炭在处理废水中的应用。9.一种处理工业废水的方法，其特征在于，所述的方法是使用权利要求1所述的生物炭来进行吸附处理。

技术总结
本发明提供一种由餐厨废弃物来制备生物炭的方法，是在液状的餐厨废弃物中加入铁离子Fe


技术研发人员：白楠 谷珉 周本留 潘世会 姜文杰
受保护的技术使用者：名流环境科技股份有限公司
技术研发日：2022.09.22
技术公布日：2022/12/9