[发明专利]一种利用发酵鸡粪制备生物炭吸附剂的方法及生物炭吸附剂

说明书

本发明公开了一种利用发酵鸡粪制备生物炭吸附剂的方法及生物炭吸附剂。该方法包括将鸡粪与生物质预混后进行发酵，制得发酵鸡粪肥；将发酵鸡粪肥于无氧或贫氧的条件下热解，制得生物炭吸附剂。本发明制备的生物炭吸附剂产率高，较生物质热解碳相比提高了近100％，较新鲜鸡粪生物炭提高了近50％。新鲜鸡粪与生物质混合发酵后热解生物炭，不仅能够对生物质和畜禽粪便等废弃物资源化利用，而且可以提高生物炭的产量，所制备的生物炭吸附剂具有较好的吸附性能。

技术领域

本发明属于吸附剂领域，更具体地，涉及一种利用发酵鸡粪制备生物炭吸附剂的方法及生物炭吸附剂。

背景技术

据统计，我国畜禽粪便年产量约17亿吨，其中鸡鸭等家禽的粪便为1.8亿吨，畜禽粪便的处理及资源化利用已经引起人们的广泛关注，现有针对畜禽粪便的处理方式主要包括能源化、肥料化、饲料化及基料化。近年来，随着热解技术的发展，将畜禽粪便热解也成为畜禽粪便处理的新方式。

畜禽粪便的热解是指在高温及无氧或贫氧的条件下将畜禽粪便转化为生物炭、焦油及热解气的过程，是一种新的将畜禽粪便资源化、减量化和无害化处理的方式。热解所得生物炭是一种高度芳香化的固态物质，结构疏松多孔，比表面积大，还有羟基、羰基等官能团，对金属离子、有机物、氮、磷等都有较好的吸附性，其生产成本低、生态安全、无污染、可再生已经受到关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对磷的吸附性强且制备方法简单的生物炭吸附剂。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供一种利用发酵鸡粪制备生物炭吸附剂的方法，该方法包括：

(1)将鸡粪与生物质预混后进行发酵，制得发酵鸡粪肥；

(2)将发酵鸡粪肥于无氧或贫氧的条件下热解，制得生物炭吸附剂。

根据本发明，预混后混合物的C/N优选为20～30。

根据本发明，预混后混合物的含水率优选为55～60％。

根据本发明，所述生物质优选包括水稻秸秆、稻壳、小麦秸秆、棉花秸秆、玉米秸秆、油菜秸秆和花生壳中的至少一种经粉碎过筛后获得的颗粒。

根据本发明，所述粉碎过筛后获得的颗粒的粒径优选为2～7mm。

根据本发明，所述发酵的方法优选为在预混后向混合物表面喷洒菌种进行发酵。所述菌种为本领域技术人员常规使用的发酵菌种，通常选用酵母菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌等。

根据本发明，所述发酵的时间优选为20～35天，发酵的温度优选为30-70℃。

根据本发明，所述热解的温度优选为300～800℃，热解的保温时间优选为10min～180min。更优选地，所述热解的温度为400～600℃，热解的保温时间为25min～35min。

本发明的第二方面提供由所述的方法制得的生物炭吸附剂。

本发明的优点和积极效果：

本发明制备的生物炭吸附剂产率高，较生物质热解碳相比提高了近100％，较新鲜鸡粪生物炭提高了近50％。新鲜鸡粪与生物质混合发酵后热解生物炭，不仅能够对生物质和畜禽粪便等废弃物资源化利用，而且可以提高生物炭的产量，所制备的生物炭吸附剂具有较好的吸附性能。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

实施例1