[发明专利]一种制备功能型蓝藻生物炭并应用于强化厌氧消化的方法

权利要求书

1.一种制备功能型蓝藻生物炭并应用于强化厌氧消化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)收集的蓝藻粉生物质经过筛处理剔除杂质，所述蓝藻粉生物质中有机质含量在90wt％以上，对所述蓝藻粉生物质进行破碎处理，控制其平均粒径范围为1-5mm；

(2)采用高温慢速热解方法处理步骤(1)中得到的蓝藻粉生物质，进一步对其热解处理，制备得到初级蓝藻生物炭；

(3)采用过氧化氢溶液氧化处理步骤(2)中得到的初级蓝藻生物炭，将氧化处理后的蓝藻生物炭经蒸馏水持续漂洗至滤出液为pH中性后，再经低温慢速烘干得到功能型蓝藻生物炭，并将其在密封避光条件下保存；所述过氧化氢溶液浓度为20-30wt％；

(4)将步骤(3)得到的功能型蓝藻生物炭混合到厌氧消化体系中，调节厌氧消化体系pH至中性，然后控制厌氧消化体系温度维持在30-40℃，连续搅拌，收集沼气；

步骤(3)中所述过氧化氢溶液与所述初级蓝藻生物炭的体积质量比为(20-30):1；

步骤(2)中所述的高温慢速热解方法包括：将蓝藻粉生物质输送至炭化炉内并持续通入氮气对整个炭化过程进行氮气保护；热解温度为300-500℃，升温速度为5-20℃/min，炭化停留时间为1-3h；

步骤(3)中所述的氧化处理包括：连续搅拌混匀所述过氧化氢溶液和所述初级蓝藻生物炭的混合物，加热至60℃，恒温继续搅拌12h；

步骤(3)中所述低温慢速烘干条件为：烘干温度为60-80℃，烘干时间为8-12h；所述保存温度为16-26℃。

2.根据权利要求1所述的制备功能型蓝藻生物炭并应用于强化厌氧消化的方法，其特征在于，步骤(3)中所述功能型蓝藻生物炭的表面分布有羧基类、羟基类和酯酮类官能团。

3.根据权利要求2所述的制备功能型蓝藻生物炭并应用于强化厌氧消化的方法，其特征在于，所述羧基类官能团的含量为0.58mmol/g生物炭，所述羟基类官能团的含量为0.51mmol/g生物炭，所述酯酮类官能团的含量为0.73mmol/g生物炭。

4.根据权利要求1所述的制备功能型蓝藻生物炭并应用于强化厌氧消化的方法，其特征在于，所述功能型蓝藻生物炭的供电子能力≥1.22±0.32μmol e^-/g生物炭。