CN110304630A - 鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂及其制备方法与应用。该方法包括如下步骤:(1)将鸡粪和玉米秸秆分别干燥后粉碎、过筛,得到鸡粪粉末和玉米秸秆粉末;(2)将鸡粪粉末与玉米秸秆粉末混合均匀,然后加入粘结剂,加热搅拌均匀,造粒并干燥,得到复合球形颗粒;(3)将复合球形颗粒升温至400~600℃炭化1~2h,再升温至750~850℃并通入水蒸气活化20~40min,再冷却至室温,得到鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂。本发明获得的活性炭土壤修复剂比表面积高,具有丰富的孔隙结构,有利于进行物理吸附,因此,可将可用于吸附土壤重金属和有机染色剂亚甲基蓝等方面。
Description
技术领域
本发明属于重金属、有机染色剂污染土壤吸附剂技术领域,特别涉及一种鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂及其制备方法与应用。
背景技术
土壤重金属、有机染色剂污染已成为备受关注的全球性环境污染问题之一,修复重金属污染土壤已显得非常迫切。施加改良剂是修复重金属、有机染色剂污染土壤的一种较经济的原位钝化方法。土壤中重金属的原位钝化过程与添加材料有关,主要包括以下几个方面作用机理:吸附、沉淀、络合、离子交换和氧化还原等。但常用的改良剂包括石灰、磷酸盐和工业废物(炉熔渣、高炉矿渣粉)等长期使用会对土壤环境带来负面影响或失效。因而寻找一个可长期固定重金属、有机染色剂并对土壤没有进一步污染的土壤改良剂已越来越受到人们的关注。
炭/活性炭可用作土壤重金属离子钝化剂、有机染色剂吸附剂:由于生物质炭/活性炭比表面积较高,有较多的活性位点吸附大分子的有机染色剂;具有较丰富的含氧官能团(羟基、羧基)和含磷官能团(磷酸盐)等活性位点,是化学吸附反应的活性中心,易于与重金属离子络合;同时生物质炭呈碱性,提高土壤的pH值,降低土壤重金属污染物的生物有效性。
生物质炭的原料种类和工艺对最终炭产品的孔隙结构和表面官能团及重金属离子吸附特性影响显著。寻找一种具有较大比表面积,吸附大分子的有机染色剂,又牢固络合小分子的重金属的高效土壤修复剂是实用化技术的关键。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂的制备方法。
本发明的另一目的在于提供所述方法制备得到的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂。
本发明的又一目的在于提供所述鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将鸡粪干燥后粉碎、过筛,得到鸡粪粉末;同时将玉米秸秆干燥后粉碎、过筛,得到玉米秸秆粉末;
(2)将步骤(1)中得到的鸡粪粉末与玉米秸秆粉末混合均匀,然后加入粘结剂后于180±5℃条件下加热搅拌均匀,再进行造粒,干燥,得到鸡粪/玉米秸秆复合球形颗粒;
(3)将步骤(2)中得到的鸡粪/玉米秸秆复合球形颗粒在保护性气体氛围下升温至400~600℃保温1~2h进行炭化,再升温至750~850℃并通入水蒸气活化20~40min,活化完成后停止通入水蒸气,再冷却至室温,得到鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂。
步骤(1)中所述的干燥的条件优选为:105℃真空烘箱中烘干12h以上。
步骤(1)中所述的过筛为过80~100目筛;优选为过80目筛。
步骤(2)中所述的鸡粪粉末与玉米秸秆粉末的质量比为(0:10)~(10:0),优选为(0:10)~(10:0),但不包括0;更优选为(2:8)~(8:2);更加优选为(4:6)~(6:4);最优选为5:5。
步骤(2)中所述的粘结剂优选为玉米淀粉。
步骤(2)中所述的粘结剂的用量为占鸡粪与玉米秸秆总质量的35~40%;优选为占鸡粪与玉米秸秆总质量的40%。
步骤(2)中所述的鸡粪/玉米秸秆复合球形颗粒的粒径大小约为1.0cm。
步骤(2)中所述的造粒为手工造粒或用造粒机进行造粒。
步骤(2)中所述的加热的温度优选为180℃
步骤(2)中所述的干燥的温度为105℃。
步骤(3)中所述的保护性气体优选为氮气。
步骤(3)中所述的炭化的条件优选为:500℃炭化1h。
步骤(3)中所述的活化的条件优选为:800℃活化30min。
步骤(3)中所述的水蒸气的流量优选为0.5mL/min。
步骤(3)中所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂包含如下按质量百分比计的水分、挥发分、灰分和固定碳:
步骤(3)中所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂优选为包含如下按质量百分比计的水分、挥发分、灰分和固定碳:
步骤(3)中所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂的比表面积为189.99~703.28m2/g(优选为296.28~407.20m2/g),孔径大小为2.30~4.09nm(优选为2.40~3.13nm)。
一种鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂,通过上述任一项所述的方法制备得到。
所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂在重金属污染土壤治理和/或土壤改良领域中的应用。
所述的应用包括重金属污染土壤的表观吸附与解析的应用。
所述的重金属为铜。
所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂中鸡粪与玉米秸秆的质量比为(4:6)~(6:4);优选为5:5。
所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂在吸附有机染色剂中的应用,该土壤修复剂可以作为有机染色剂的吸附剂,在液相中吸附有机染色剂。
所述的有机染色剂包括亚甲基蓝等。
本发明鉴于畜禽粪便及秸秆在各自炭化、活化后表现出的对重金属离子潜在优异化学吸附或物理吸附性能,从宏观性质和微观结构出发,设计和制备出性能稳定、廉价的畜禽粪便/秸秆基复合活性炭材料,发展基于化学组成、表面官能团和孔结构可控的畜禽粪便/秸秆基复合活性炭的制备科学和方法。
本发明相对于现有技术,具有如下的优点及效果:
(1)本发明因地取材,以南方收获后的秸秆和养殖业废弃物畜禽粪便为原料,研究复合活性炭还田对土壤重金属修复影响,其中:秸秆炭比表面积高、孔隙结构发达,利于进行物理吸附;畜禽粪便炭灰分大、表面有氧官能团多,利于对重金属进行化学吸附。
(2)本发明以提高复合颗粒活性炭炭对土壤重金属、有机染色剂的综合吸附效率为目标,采用畜禽粪便与秸秆进行复合,制备高效吸附重金属离子的畜禽粪便/秸秆基复合活性炭,一方面是利用畜禽粪便炭的活性点对重金属的优良化学吸附与配位反应吸附性能,另一方面是利用含碳量高的秸秆炭进一步活化后留下的丰富孔隙结构,利于更多重金属离子、有机染色剂进入颗粒活性炭孔道,与畜禽粪便/秸秆基复合活性炭的活性点进行物理/化学吸附。
(3)本发明中主要阐述了玉米秸秆与鸡粪的复合比例对炭的孔结构、比表面积、复合颗粒活性炭的含氧有机官能团有较大的影响:当鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂中玉米秸秆与鸡粪的比例为2:8或6:4时对重金属铜离子土壤溶液的表观吸附为470~500mg/kg,既能在短时间内吸附重金属铜离子,也可以在很大程度上吸附有机染色剂亚甲基蓝;综合考虑土壤中的金属离子吸附(铜离子吸附)和有色染剂(亚甲基蓝吸附),鸡粪与玉米秸秆活性炭对铜离子的吸附均表现出优异性,同时纯鸡粪活性炭对亚甲基蓝吸附值最低,因而选取5:5比例的鸡粪与玉米秸秆活性炭为最优配方。
(4)本发明所研究的重金属、有机染色剂污染土壤修复剂的制备参数对土壤修复性能的影响,可以为生产生活和后续的研究提供宝贵的经验。
附图说明
图1是热解前(25℃)和热解后(500℃)的玉米秸秆(CS)、鸡粪(CM)以及玉米秸秆和鸡粪复合(50%CS-50%CM)颗粒的FTIR图谱。
图2是热解前(25℃)和热解后(500℃)的玉米秸秆(CS)、鸡粪(CM)以及玉米秸秆和鸡粪复合(50%CS-50%CM)颗粒的XRD图谱。
图3是热解前(25℃)和热解后(500℃)的玉米秸秆(CS)、鸡粪(CM)以及玉米秸秆和鸡粪复合(50%CS-50%CM)颗粒的Cu2+吸附效率。
图4是鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭修复剂的扫描电镜图(SEM);其中,a和b分别为C1(即鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭修复剂)在1000倍和5000倍下的观察结果;c和d分别为C2在2000倍和5000倍下的观察结果;e和f分别为C3在2000倍和5000倍下的观察结果;g和h分别为C4在2000倍和5000倍下的观察结果;i和j分别为C5在2000倍和5000倍下的观察结果;k和l分别为C6在2000倍和5000倍下的观察结果。
图5是鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭修复剂的红外光谱图(FTIR)。
图6是鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭修复剂的X射线衍射光谱图(XRD)。
图7是鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭对亚甲基蓝(MB)、碘离子(1/2I2)和铜离子(Cu2+)的吸附值及其比表面积统计图;其中,a为亚甲基蓝吸附值;b为碘液吸附值;c为铜离子吸附值;d为比表面积。
图8是鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭修复剂对土壤溶液的铜离子的吸附图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。除非特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。除非特别说明,本发明所用试剂和原材料均可通过市售获得。
实施例1
(1)鸡粪/玉米秸秆复合颗粒的制备的预处理:鸡粪来自苏盐城养鸡场,玉米秸秆来自云南玉米田;原料分别装在铁托盘上后放置于105℃真空烘箱中烘12h以上保证完全烘干;采用大型中药粉碎机进行粉碎(转速25000r/min);然后用80目筛筛选所需粉末;
(2)鸡粪/玉米秸秆复合球形颗粒的制备:将鸡粪粉末与玉米秸秆粉末原料分别以0:10(即不含鸡粪),2:8,4:6,5:5,6:4,8:2,10:0(即不含玉米秸秆)的质量比例混合放置于1000mL大烧杯中,接着分别称取含量为40%,意义为玉米淀粉/原料(鸡粪+秸秆)=40%,即粘结剂用量占鸡粪与玉米秸秆混合物质量的40%的玉米淀粉粘结剂(从广州化学试剂厂购得)并加入大烧杯置于电磁炉上于180℃的条件下加热30min待粘结剂冷却后,把原料分别倒置在干燥铁托盘上,用手(或造粒机)将原料搓捏成直径约1.0cm的颗粒小圆球,置于烘箱中以105℃隔夜烘干。
(3)鸡粪/玉米秸秆复合热解炭的制备:将步骤(2)中得到的干燥后的复合颗粒球形物加入石英管,放置于管式反应炉,升温至500℃时保温60min,保证原料完全炭化,全程通入氮气;
(3)鸡粪/玉米秸秆复合颗粒的活性炭制备:将步骤(3)中得到的不同鸡粪与玉米秸秆质量复合比例的热解炭(除质量比为5:5外),用反应炉进行活化实验:将已经在500℃炭化1小时的热解炭,随管式反应炉升温至800℃,并在800℃时保温30min进行活化,活化期间通入水蒸气(流量为0.5mL/min),活性炭随炉降温至室温,整个过程反应管都保持氮气通入,得到鸡粪与玉米秸秆质量比例分别为0:10,2:8,4:6,6:4,8:2,10:0的鸡粪/玉米秸秆共热解复合活性炭重金属污染土壤修复剂,编号分别为C1、C2、C3、C4、C5、C6,编号代表的制备参数如表1所示;
(4)将步骤(2)制备得到的鸡粪/玉米秸秆共热解热解炭,用傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)进行分析,其红外光谱图如图1所示;用X射线衍射仪(XRD)进行分析,其XRD图谱如图2所示。
图1为热解前(25℃)和热解后(500℃)的玉米秸秆(CS)、鸡粪(CM)和玉米秸秆和鸡粪复合(50%CS-50%CM,即质量比为5:5)颗粒的FTIR图谱。从图1可以看出,通过红外光谱测试分析,得到鸡粪高温生物质碳、玉米秸秆高温生物质的主要官能团有酯基中的C-H、碳酸盐中的C-O、芳香基中的C-H,其中,鸡粪高温碳材料中含有大量的P-O以及大量游离的-OH,验证鸡粪炭中含有大量含氧官能团和含磷官能团,容易形成吸附活性位点,增强吸附性能;将鸡粪炭、玉米秸秆生物质炭混合造粒后的混合炭官能团数量和种类没有呈现增加趋势,吸附性能比鸡粪炭高温碳材料弱,说明单纯的物理混合只能一定程度上平均两种物料的表面官能团,不会使其产生化学反应从而增强吸附性能。
图2为热解前(25℃)和热解后(500℃)的玉米秸秆(CS)、鸡粪(CM)和玉米秸秆和鸡粪复合(50%CS-50%CM)颗粒的XRD分析结果。通过XRD表征分析可知,玉米秸秆炭、鸡粪炭、混合炭表面均含有白磷矿石及方解石等晶体物质,鸡粪炭当炭化温度达到一定高度时会出现白磷矿石,在一定程度上增强了鸡粪炭的吸附性能。
(5)将步骤(2)制备得到的鸡粪/玉米秸秆共热解热解炭对铜离子进行吸附,吸附效率如图3所示。
图3为热解前(25℃)和热解后(500℃)的玉米秸秆(CS)、鸡粪(CM)和玉米秸秆和鸡粪复合(50%CS-50%CM)颗粒的Cu2+吸附效率。从整体观察,高温碳材料的液相吸附效率在500℃炭化温度内,明显比不热解的原材料要搞。500℃热解的纯玉米秸秆(CS@500)吸附效率为44.91%,500℃热解的纯鸡粪(CM@500)吸附效率为69.40%,500℃热解的混合样品(50%CS-50%CM@500)吸附效率为55.63%。这说明,纯鸡粪热解材料的铜离子吸附效率>混合材料>玉米秸秆碳材料。
(6)将步骤(3)制备得到的鸡粪/玉米秸秆共热解复合活性炭分贝进行工业分析,采用长沙友欣仪器制造有限公司的YX-GYFX 7701全自动工业分析仪进行测试复合活性炭的水分、灰分、挥发分;固定碳采用ASTME 870-82方法,由差减法求得。并测量其比表面积和孔径尺寸,结果见表1;
表1的工业分析结果表明,上述不同鸡粪与玉米秸秆复合比例的活性炭的水分较低,且稳定在4.49%~7.22%之间;除了C1挥发份含量为8.64%较低,其他各组活性炭挥发份含量在11.35%~13.43%之间且差异不大;但各组灰分含量排序为C6>C5>C4>C3>C2>C1,因而利用差减法得出的固定碳含量C6<C5<C4<C3<C2<C1。从而得出结论,活性炭的得率与其灰分含量呈正相关,与其固定碳含量呈负相关。
表1的比表面积和孔径尺寸结果表明,C1>C2>C3>C5>C4>C6,C1的比表面积最大,高达703.28m2/g,C6的比表面积最小,为296.28m2/g;而C4的比表面积为290.52m2/g,与C5的296.28m2/g很接近,这表明复合活性炭的比表面积大小大致与其玉米秸秆成分含量的高低呈正相关。这可能是由于玉米秸秆固定碳含量最高,灰分含量较低,在高温条件下更多的碳与水蒸汽发生氧化还原反应,从而形成发达的孔隙结构。而复合活性炭的孔径大小与其鸡粪成分含量的呈正相关关系,因而,纯玉米的活性炭1的孔径最小,为2.30nm,纯鸡粪的活性炭C6的孔径最大,为4.09nm。
表1复合颗粒活性炭的制备及预处理方法
(7)将步骤(3)制备得到的鸡粪/玉米秸秆共热解热解炭、复合活性炭在扫描电子显微镜(SEM)下观察其表面形貌,结果如图4所示;用傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)进行分析,其红外光谱图如图5所示;用X射线衍射仪(XRD)进行分析,其XRD图谱如图6所示。
图4为不同颗粒活性炭的表面形貌,从图中能够清晰地观察到各种复合比例活性炭的微观表面孔隙结构,亦能为以上的BET分析作进一步检验。从图4可看出,C1和C2外表较为光滑,孔径较大且呈鳞片状结构,表面杂质极少且整体结构差异不大,这与其中的玉米秸秆成分较高的原因有关;C3和C4外表附着细碎颗粒,出现了大小不一的孔隙结构,体现出刻蚀的非均一性,这主要由于鸡粪和玉米秸秆的成分不同、结构性质有所差异;C5和C6表面极其粗糙,其孔隙较小而十分密集,刻蚀程度十分明显,表面结构复杂、细小颗粒分布不规则。
图5为不同颗粒活性炭的红外光谱,C3、C4、C5、C6(鸡粪含量较高)在1640cm-1和1420cm-1附近均有明显的吸收峰,前者归属为C=C的骨架振动,后者则为C-O键的面外变形振动,这两个峰是碳酸盐的特征峰,说明活性炭中均含有一定量的CO3 2-,而玉米秸秆原料(即不含鸡粪;C1)的生物质颗粒活性炭的C-O键不明显。不同比例复合颗粒活性炭在1000cm-1附近有较强的吸收峰,此峰归属为P-O键的反对称伸缩振动,说明此含有一定量的的磷酸盐,而C1、C2活性炭在此处的峰显得较弱,说明磷酸盐在玉米秸秆中的含量没有鸡粪炭高。
图6不同颗粒活性炭的XRD分析结果。六种颗粒活性炭在2θ为20°~30°存在衍射峰,表明六种颗粒活性炭中均存在一定量的无定形碳(Carbon,缩写C)。六种颗粒活性炭在2θ为20°~30°均存在较大的衍射峰,对比PDF卡片可知这些为白磷矿石((Ca,Mg)3(PO4)2,缩写为W)特征峰,因此表明六种颗粒活性炭中都含有一定量的白磷矿石,而鸡粪含量越多的颗粒活性炭中白磷矿石特征峰越强,鸡粪颗粒活性炭(C6)中的白磷矿石含量最高,玉米秸秆颗粒活性炭(C1)的白磷矿石含量最低。C4、C5和C6在2θ为40°~50°之间出现了较强的衍射峰,对比PDF卡片,这些都为石英(Quartz,缩写为Q),与鸡粪的颗粒活性炭(C6)相比,玉米秸秆颗粒活性炭(C1)中并未出现明显的石英特征峰。
(8)分别将步骤(3)制备得到的鸡粪/玉米秸秆共热解复合活性炭分别对亚甲基蓝、碘离子、铜离子吸附,其对应的吸附值及其比表面积的关系如图7所示。对碘分子的吸附则主要依靠微孔,碘吸附值的大小与炭或活性炭的孔径大小分布具有较好的一致性,常作为评价活性炭孔径分布的重要指标。亚甲基蓝的吸附主要依靠中孔,代表土壤有机染色剂的降解去除;铜离子吸附值主要为炭和活性炭处理微量重金属废水、土壤提供理论依据。图7结果表明,碘吸附值与其比表面积、玉米秸秆的含量有正相关关系,及玉米秸秆含量越高,比表面积越高,其碘吸附值越高,微孔越多。
不同比例的鸡粪/玉米秸秆共热解复合活性炭在相同的热解温度和活化条件下,其亚甲基蓝吸附值没有明显差异性,吸附值均在19mg/g~20mg/g之间,但纯鸡粪活性炭的亚甲基蓝吸附值最低。铜离子吸附,与比表面积没有正相关关系,与鸡粪的含量有正相关关系,鸡粪含量越高,其铜离子吸附值越高,表明铜离子吸附主要是与其活性炭的表面官能团相关。
实施例2
吸附重金属的土壤表观吸附:分别称取0.8g的20目风干土壤(风干土壤来源于华南农业大学,挖取约20cm深度、土质均匀)和0.16g颗粒活性炭(即实施例1制备的鸡粪/玉米秸秆共热解复合活性炭重金属污染土壤修复剂C1、C2、C3、C4、C5、C6),置于50mL离心管(聚乙烯塑料瓶),炭土质量比为1:5,离心管加入25mL的pH为4.8的缓冲溶液(含0.07mol/L乙酸钠和0.03mol/L乙酸),置于20℃的恒温振荡器上以150rpm振荡2h,再往离心管加入0.2mL0.2mol/L的Cu(NO3)2溶液,使初始溶液Cu2+浓度为1mmol/L;置于20℃的恒温振荡器上以150rpm振荡2h后迅速取出,置于恒温20℃的离心机上以3000rpm离心10min,随后将平衡液从离心管中倒出并过滤,取5mL滤液置于100mL容量瓶中,用去离子水定容,用原子吸收光谱检测平衡溶液Cu2+浓度(Ce),平行两次。
图8为复合活性炭对土壤溶液的铜离子的表观吸附值。C6吸附量最高,就是纯鸡粪活性炭的吸附值最高,其次是C2和C4吸附量也较高且两者数值相当接近,达到将近500mg/kg。表明鸡粪与玉米秸秆的复合的活性炭,均表现出较高的固定铜离子能力。
综合考虑土壤中的金属离子吸附(铜离子吸附)和有色染剂(亚甲基蓝吸附),鸡粪与玉米秸秆活性炭对铜离子的吸附均表现出优异性,同时纯鸡粪活性炭对亚甲基蓝吸附值最低,因而选取5:5比例的鸡粪与玉米秸秆活性炭为最优配方。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将鸡粪干燥后粉碎、过筛,得到鸡粪粉末;同时将玉米秸秆干燥后粉碎、过筛,得到玉米秸秆粉末;
(2)将步骤(1)中得到的鸡粪粉末与玉米秸秆粉末混合均匀,然后加入粘结剂后于180±5℃条件下加热搅拌均匀,再进行造粒,干燥,得到鸡粪/玉米秸秆复合球形颗粒;
(3)将步骤(2)中得到的鸡粪/玉米秸秆复合球形颗粒在保护性气体氛围下升温至400~600℃保温1~2h进行炭化,再升温至750~850℃并通入水蒸气活化20~40min,活化完成后停止通入水蒸气,再冷却至室温,得到鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂。
2.根据权利要求1所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂的制备方法,其特征在于:
步骤(2)中所述的鸡粪粉末与玉米秸秆粉末的质量比为0:10~10:0。
3.根据权利要求2所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂的制备方法,其特征在于:
步骤(2)中所述的鸡粪粉末与玉米秸秆粉末的质量比为2:8~8:2。
4.根据权利要求1所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂的制备方法,其特征在于:
步骤(3)中所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂包含如下按质量百分比计的水分、挥发分、灰分和固定碳:
步骤(3)中所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂的比表面积为189.99~703.28m2/g,孔径大小为2.30~4.09nm。
5.根据权利要求1所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂的制备方法,其特征在于:
步骤(2)中所述的粘结剂为玉米淀粉;
步骤(2)中所述的粘结剂的用量为占鸡粪与玉米秸秆总质量的35~40%。
6.根据权利要求1所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂的制备方法,其特征在于:
步骤(3)中所述的炭化的条件为:500℃炭化1h;
步骤(3)中所述的活化的条件为:800℃活化30min;
步骤(3)中所述的水蒸气的流量为0.5mL/min。
7.根据权利要求1所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂的制备方法,其特征在于:
步骤(1)中所述的干燥的条件为:105℃真空烘箱中烘干12h以上;
步骤(1)中所述的过筛为过80~100目筛;
步骤(2)中所述的鸡粪/玉米秸秆复合球形颗粒的粒径大小为1.0cm;
步骤(2)中所述的干燥的温度为105℃。
8.一种鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂,其特征在于:通过权利要求1~7任一项所述的方法制备得到。
9.权利要求8所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂在重金属污染土壤治理,和/或土壤改良领域中的应用。
10.权利要求8所述的鸡粪/玉米秸秆复合共热解活性炭土壤修复剂在吸附有机染色剂中的应用,其特征在于:
所述的有机染色剂为亚甲基蓝。
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