[发明专利]一种废弃物沼渣制备非均相Fenton催化剂的方法和应用

摘要

本发明公开了一种废弃物沼渣制备非均相Fenton催化剂的方法及应用，属于废弃物综合利用和水处理领域。包括以下步骤：废弃物沼渣通过清洗、干燥、粉碎、活化剂及过渡金属的盐溶液浸渍、微波活化、酸洗及筛分等步骤，制备出高比表面积的富含催化催化活性组分的沼渣基非均相Fenton催化剂。本发明的制备方法简单易操作、成本低廉，制备的催化剂在常温常压下催化Fenton氧化处理废水具有较宽的pH适用范围、高效的催化活性和稳定性，有效解决了废弃物沼渣高附加值资源化利用的难题，降低了Fenton催化剂制备成本，具有环境友好和可持续发展的技术特点和良好的工业化应用前景。

主权项

1.一种废弃物沼渣制备非均相Fenton催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤：1）将原料沼渣清洗、干燥并粉碎，待用；沼渣产生原料包括畜禽粪便、农作物秸秆、餐厨垃圾、污泥的厌氧消化过程，或者产生于混合原料包括畜禽粪便/农作物秸秆、畜禽粪便/有机生活垃圾的厌氧消化过程，沼渣的干燥温度为80‑90℃，干燥后粉碎至粉末状；2）将粉碎后的沼渣与活化剂及过渡金属的盐溶液通过一步合成法进行化学活化和浸渍处理，静置并收集固体沉淀物；活化剂是KOH溶液，浓度为1‑3 mol/L，浸渍比例为KOH溶液：干燥沼渣=1‑3L:100g，过渡金属的盐溶液为过渡金属Fe的硝酸盐溶液或以Fe的硝酸盐溶液为基础复合Cu、Mn、Zn、Al的盐溶液一种以上的组合，干燥沼渣与过渡金属的盐溶液进行浸渍处理，浸渍比例为干燥沼渣：过渡金属的盐溶液=100g：1‑3L，金属盐在金属盐溶液中的含量为30‑70%，活化剂和金属盐一步合成法浸渍时间为1‑3小时，浸渍过程中搅拌器以80‑100 转/分钟进行混匀；过渡金属的盐溶液为以Fe的硝酸盐溶液为基础复合Cu、Mn、Zn、Al的盐溶液一种以上的组合物，体积比为过渡金属Fe的硝酸盐溶液:其他过渡金属的盐溶液=5:1‑3；3）将固体沉淀物进行微波活化处理，微波活化处理的条件是微波热解温度为400‑900℃，微波时间为10‑40分钟，微波功率为250‑400W；微波活化处理过程中采用氮气进行隔绝氧气保护，氮气流速为100‑300 mL/min；4）将微波活化后的样品进行酸洗，具体为：采用H₂SO₄溶液进行酸洗，H₂SO₄溶液浓度为1‑3 mol/L，冲洗至溶液pH值不再发生变化为止；5）将酸洗后的样品进行除杂和筛分，得沼渣基非均相Fenton催化剂，具体为酸洗后的样品采用纯净水继续冲洗杂质，干燥，然后筛分得到粒径为1‑5 mm的沼渣基非均相Fenton催化剂。