[发明专利]一种废弃芒果核生物炭及其制备方法

说明书

本发明公开了一种废弃芒果核制备生物炭的方法，属于生物炭制备技术领域。本发明以芒果加工过程中以及果园或农贸市场芒果腐烂产生的大量废弃芒果核为基础物质，通过清洗、烘干、粉碎后，得到芒果核粉末，然后在氮气保护下热解，得到一种芒果核生物炭产品。实例证明，本发明不仅原料易得，制备方法简单，生产成本低，效率高，将果品废弃物资源化利用，实现了废物利用，节约了资源，有效解决了芒果核高附加值资源化利用，制成的生物炭环保、安全，具有良好的大规模生产的前景，而且可有效减少其产生的环境污染问题。

技术领域

本发明属于生物质资源化利用领域，具体涉及一种生物炭的制备方法。

背景技术

利用农业、工业有机废弃物等生物质制备低成本的环保材料既有利于废弃物的合理管理，也可以有效的减轻其造成的环境污染，具有重要的意义，尤其当前污染严重、环境质量下降且资源紧张的背景下，亟需开发廉价可持续且有效的环保材料。

生物炭是指生物质在绝氧或缺氧的条件下经高温热解得到的富含稳定性碳的有机物质。生物炭可由工农业废弃物制备，既可作为高品质能源、土壤改良剂，也可作为还原剂、肥料缓释载体及二氧化碳封存剂等，已广泛应用于固碳减排、土壤改良、水体净化等，可在一定程度上为气候变化、环境污染和土壤功能退化等全球关切的热点问题提供解决方案。因此将废弃生物质转化成生物炭，被认为是一种可持续的环保材料，具有优越的应用前景。

芒果是第二大热带水果，年产量超过50.6百万吨。芒果废弃物约占芒果总重量的16％-64％，其中芒果核占芒果总重量的20％-60％。随着我国芒果产业的发展，每年会产生大量的芒果核废弃物，如果不能合理的处理，就会导致严重的环境污染，造成严重的资源浪费。随着现代工农业的快速发展和环境保护要求的逐步提高，生物炭日益受到关注。目前制备生物炭的前体物质主要有污泥、农作物秸杆、动物粪便、木屑等。随着全球资源的日益短缺及环保意识的加强，生物炭的需求量越来越大，工农业有机废弃物逐步成为人们关注的对象和焦点。然而，常规热解法制备的生物炭因为原料的不同，性能差异明显，且比表面积、表面官能团不足，限制了其在污染物吸附中的应用，因此需要针对不同的原料对制备方法进行优化。

基于以上考虑，本发明提出了一种以芒果核为原料来制备生物炭，旨在提供一种新型的芒果核利用方式，减少污染，提高其附加值，所得的产品还能用于改良土壤、污染水体的修复等。

发明内容

本发明所用解决的技术问题：针对现在芒果核浪费的问题，提供了一种芒果核生物炭资源化利用的方式。本发明的目的是提供一种废弃芒果核生物炭，本发明的另一个目的是提供一种废弃芒果核生物炭的制备方法，以期解决芒果核废弃物造成的环境污染问题，通过将其高效转化为生物炭，对其进行有效的资源化管理。

实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种废弃芒果核生物炭的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将芒果核洗净、烘干、粉碎，过50目筛，得到芒果核渣；

步骤2：将步骤1得到的芒果核渣置于烧杯中，加入H₂O₂溶液，充分搅拌后，超声，过滤，用蒸馏水洗至pH为中性后烘干至恒重，研磨，得到活化的芒果核粉末；

步骤3：将干燥的活化的芒果核粉末置于石英方舟，放入管式炉中，氮气保护，氮气通入速率为30mL/min，管式炉的升温速率为10℃/min，升温至300-700℃，炭化2h后，冷却至室温，得到预处理芒果核生物炭；

步骤4：将制得的预处理芒果核生物炭用蒸馏水反复洗涤至洗涤液的pH为中性，然后烘干至恒重、粉碎，过100目筛，干燥保存。

进一步地，制备芒果核渣的步骤中，烘干温度为60-65℃，烘干时间为8-12h。

进一步地，上述的H₂O₂溶液浓度为10％；