[发明专利]一种蟹壳生物炭的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物炭技术领域，更具体的说是涉及一种蟹壳生物炭的制备方法。

背景技术

生物炭是指生物质在缺氧条件下经高温热解后剩下的物质。生物炭具有较大的比表面积和多孔结构，具有良好的吸附性能，可作为污水处理吸附剂，吸附水中的重金属、氨氮、磷酸盐等。

随着人口的增长，生产力的发展，各种污染日益严重，其中重污染值得引起重视，重金属污染对水体以及土壤造成的污染在慢慢扩散，重污染降解迫在眉睫。

电镀、油漆、印染、玻璃加工以及铅电池制造行业都会产生重金属污染。铅等重金属具有很强的毒性，有潜在的致癌和毒害神经作用，进入水体后对水生生物和人类产生巨大危害。欧盟、美国环境保护局以及世界卫生组织都规定饮用水以及作为饮用水源的地表水体中Pb含量应低于0.010mg/L。重金属污染不易被生物降解，不易随着环境的变迁发生迁移和转化。参与食物链循环后在生物体内积累，破坏生物体正常生理代谢活动，危害人体健康。

传统处理重金属污染的方法包括化学沉淀、膜分离、离子交换和电解等，但这些方法普遍存在成本高、效率低、易产生二次污染等问题。随着科学技术的发展，人们在重金属废水治理技术的基础上寻找各种合适的吸附材料，其中，生物质材料是一种有效处理重金属废水的可再生资源。

因此，如何提供一种成本低、效率高、无二次污染的生物炭是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种蟹壳生物炭的制备方法，以一种简单易操作的方式，将废弃的蟹壳制成生物炭，降低了废水处理成本，且无二次污染，为废弃物的综合利用开辟了新途径。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的:

(1)原料选取：选用新鲜的梭子蟹，剥壳，去肉，将蟹壳洗干净备用；

(2)烘干：洗净的蟹壳利用恒温鼓风机，在75℃的环境中烘干，24小时后取出

(3)混合粉碎：将各部位的梭子蟹壳混合粉碎处理，然后过筛，保留2～7mm大小颗粒；

(4)高温炭化：将粉碎后的颗粒，称取10g蟹壳粉装于坩埚中，压实密封，放入管式炉，通入氮气排出炉内空气，然后以10℃/min的速率从室温升至100℃预热1h，使原料受热均匀，再升至600℃-1100℃恒温热解2h，冷却至室温制得生物炭。

(5)研磨过筛：样品混匀研磨，过0.154mm筛，装于棕色玻璃瓶中干燥保存。

优选的，步骤(4)中通入氮气时间为30min。

优选的，步骤(4)中所述的预热，以5℃-15℃/min的速率从室温升至100℃。

氮气氛围中能阻止碳碳骨架在氧气中被氧化成CO₂而坍塌成大孔结构，最大限度地保有生物质原有的微小炭骨架结构，故氮气氛围中高温裂解更进一步提高蟹壳生物炭的比表面积，增加孔隙和孔容，为重金属吸附提供更多的吸附位点。

优选的，步骤(4)中所述的热解，是升温至600℃-1100℃进行热解，恒温热解时间为3-5h。

保证粉碎的颗粒充分炭化。

优选的，步骤(5)中所述的过筛，其筛子孔径为0.154mm。

保证了蟹壳生物炭的平均粒径均匀且有利于保证蟹壳生物炭的分散度。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种蟹壳生物炭的制备方法，充分利用废弃物再生，将废弃的蟹壳制成生物炭，对重金属污染进行吸附变废为宝，该方法充分利用现有资源,降低了废水处理成本,为废弃物的综合利用开辟了新途径。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明制备流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

(1)原料选取：选用新鲜的梭子蟹，剥壳，去肉，将蟹壳洗干净备用；

(2)烘干：洗净的蟹壳利用恒温鼓风机，在75℃的环境中烘干，24小时后取出