CN103406099A - 一种钙镁矿化生物炭及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钙镁矿化生物炭及其制备方法与应用。本发明提供的钙镁矿化生物炭是将粉粹的生物质与镁盐和钙盐的混合物炭化即得。本发明制备钙镁矿化生物炭的方法步骤简单，材料易得，工艺便于推广应用。本发明制备的钙镁矿化生物炭可用于辨识性回收畜禽废水中的磷素，回收率大于99%，有效解决了目前利用单纯生物炭吸附磷素选择性差的问题。

Description

一种钙镁矿化生物炭及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于农业资源环境技术领域，具体涉及一种改性生物炭及其制备方法与应用。

背景技术

随着我国规模化养殖业迅猛发展，其所引起的畜禽废水污染问题日益凸显，畜禽废水中含有大量磷、氮、有机质、重金属等，其过量排放会对水环境造成严重污染。特别是畜禽废水中磷素的过量流失，已成为我国水环境治理的限制性因素之一。据《第一次全国污染源普查公报》统计，畜禽废水磷流失量达16.04万吨，占全国总磷流失量的34.2%。

与此同时，目前全球范围内存在磷资源匮乏的问题。据美国地质调查局统计，全球磷灰石储量基础仅为500亿吨，按现有开采技术状况将在125年左右耗尽，我国已将磷矿列入2010年后不能满足国民经济发展的20种矿石之一。因此，在畜禽废水中回收磷资源，将磷的环境污染控制与资源循环利用合并，既有利于水体富营养化的治理，又有利于提高磷的利用效率，具有重要意义。

现有技术中，回收废水磷素的方法主要有吸附法、结晶法、离子交换法、生物法等。结晶法对结晶剂投加量、pH值等理化参数条件要求精准，很难达到控制要求；离子交换法存在再生周期长、再生废液量大等缺点；生物摄磷法在微生物群落结构探测、菌种纯培养和驯化操控方面存在困难。

吸附法具有高效低耗、工艺简便、易于管理的优势特点，但是由于传统吸附剂存在吸附容量小、性质不稳定等缺点，限制了该法的推广应用。此外，由于畜禽废水成分复杂，含有大量有机质、氮、重金属等其他污染物质，会干扰吸附剂对磷素的吸附回收效能，成为现在一个难以解决的问题。为了克服上述缺点，功能性吸附材料的开发利用成为研究热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种钙镁矿化生物炭及其制备方法和其在回收畜禽废水磷素中的应用。

本发明提供的一种钙镁矿化生物炭的制备方法，包括如下步骤：将粉粹的生物质与镁盐和钙盐混合物炭化即得。

所述的方法中，所述粉粹的生物质与镁盐中镁离子的质量比为3-18:1；优选8:1或3:1；所述粉粹的生物质与钙盐中钙离子的质量比为3-18:1；优选8:1或3:1。

所述的方法中，所述生物质可选自玉米芯、玉米秸秆和/或麦秸秆；优选玉米秸秆；所述镁盐中镁离子来自于氯化镁或硫酸镁；所述钙盐中钙离子来自于氧化钙；所述氯化镁或硫酸镁由含有氯化镁或硫酸镁的卤盐提供；所述氧化钙由含有氧化钙的高炉矿渣提供。

具体地，所述卤盐中氯化镁或硫酸镁的质量分数为70-75%；优选75%或70%。

具体地，所述高炉矿渣中氧化钙的质量分数为70-75%；优选75%。

所述的方法中，所述炭化为限氧升温炭化法；所述限氧升温炭化法中，炭化温度为300-600℃，炭化时间为2-6h；所述碳化温度优选300℃或450℃，所述炭化时间优选4h。

所述限氧升温炭化法中，所述升温速度为10-20℃/min；优选15℃/min或20℃/min。

所述限氧具体采用不锈钢罐压实装填生物质与镁盐和钙盐混合物后密封。

所述的方法中，所述粉粹的生物质与镁盐和钙盐的混合物的制备过程包括1）和2）：

1）将粉粹的生物质加入镁盐溶液，搅拌、静置后，干燥脱水；

2）将上述步骤1)制备的混合物加入钙盐溶液，搅拌、静置后，干燥脱水即得；

所述镁盐溶液和所述钙盐溶液的加入顺序可以互换。

具体的，所述镁盐溶液和所述钙盐溶液分别为镁盐和钙盐的水溶液。

具体的，所述粉碎的生物质为将生物质粉碎为粒径1-3mm的颗粒物；优选1mm。

具体的，所述镁盐溶液中镁离子的浓度为1-4mol/L；优选2mol/L或4mol/L；所述钙盐溶液中钙离子的浓度为1-4mol/L；优选2mol/L或4mol/L。

具体的，所述步骤1）和步骤2）中，所述搅拌0.5-1.5h、静置2-4h，100-150℃干燥脱水2-6h；优选的，为下述a）或b）：

a）：所述步骤1）中，所述搅拌0.5h、静置3h、150℃干燥脱水6h；所述步骤2）中，所述搅拌1h、静置3h、120℃干燥脱水4h；

b）：所述镁盐溶液和所述钙盐溶液的加入顺序互换后，所述步骤1）中，所述搅拌1.5h、静置2h、100℃干燥脱水2h；所述步骤2）中，所述搅拌1.5h、静置4h、150℃干燥脱水6h。

上述任一所述方法制备得到的钙镁矿化生物炭也属于本发明的保护范围。

所述钙镁矿化生物炭的孔径为10-100nm，BET比表面积大于400m²/g，孔道内固载的钙镁矿化物粒径为10-50nm，镁的重量百分比为5-20%，钙的重量百分比为5-20%；优选的，所述钙镁矿化生物炭的孔径为10-60nm，BET比表面积大于400m²/g，孔道内固载的钙镁矿化物粒径30-50nm，镁的重量百分比为10%，钙的重量百分比为10%，或所述钙镁矿化生物炭的孔径为10-50nm，BET比表面积大于500m²/g，孔道内固载的钙镁矿化物粒径10-30nm，镁的重量百分比为20%，钙的重量百分比为20%。

所述钙镁矿化生物炭在回收和/或去除畜禽废水中磷素中的应用也属于本发明的保护范围。

本发明的另一个目的是提供一种回收和/或去除畜禽废水中磷素的方法。

所述方法包括：采用间歇式流化床反应器将所述的钙镁矿化生物炭加到畜禽废水中进行间歇式流化态吸附反应，反应完后分别将畜禽废水和钙镁矿化生物炭排出间歇式流化床反应器即可。

所述的方法中，所述间歇式流化态吸附反应过程包括：按照进料0.5-1h、反应3-6h、沉淀1-2h、排料0.5-1h、空载1-2h，每6-12h为一个周期，每处理1-100m³畜禽废水，需要一个周期；优选的，按照进料1h、反应6h、沉淀2h、排料1h、空载2h，每12h为一个周期，一个周期处理畜禽废水100m³，或按照进料0.5h、反应5h、沉淀2h、排料0.5h、空载2h，每10h为一个周期，一个周期处理畜禽废水50m³；

所述反应完后分别将畜禽废水和钙镁矿化生物炭排出间歇式流化床反应器，具体为将畜禽废水排出间歇式流化床反应器时，需要采用倾角30°-60°、长度1-2m的斜管装置排出畜禽废水，调控上升流速0.1-0.5m/s；将钙镁矿化生物炭排出间歇式流化床反应器时，采用虹吸装置排出，抽吸量0.1-1L/s；优选的，采用倾角45°、长度1m的斜管装置排出畜禽废水，调控上升流速0.5m/s，或采用倾角45°、长度2m的斜管装置排出畜禽废水，调控上升流速0.3m/s；优选的，所述将钙镁矿化生物炭排出间歇式流化床反应器时，采用虹吸装置排出，抽吸量0.5L/s或0.1L/s。

所述在间歇式流化态吸附反应前，还需要调节畜禽废水的pH值到4.0-6.0，温度至20-40℃；优选的，调节pH值到4.0或5.0，温度至40℃或30℃；

所述在间歇式流化态吸附反应前，可调节畜禽废水中磷素含量至200-500mg/L；优选200mg/L或400mg/L；所述加入的钙镁矿化生物炭与所述调节后畜禽废水磷素的质量比为10:1-20:1；优选20:1或10:1。

所述钙镁矿化生物炭的粒径为1-3mm；优选1mm或3mm。

所述粒径为1-3mm的钙镁矿化生物炭的制备方法包括：将所述的钙镁矿化生物炭机械搅拌粉碎。

所述pH值调节剂选自草酸和/或柠檬酸；优选柠檬酸。

所述间歇式流化床反应器的高径比为5:1-10:1；优选5:1或10:1。

本发明制备钙镁矿化生物炭的方法步骤简单，材料易得，工艺便于推广应用。

本发明制备的钙镁矿化生物炭可用于辨识性回收畜禽废水中的磷素，回收率大于99%，有效解决了目前利用单纯生物炭吸附磷素选择性差的问题。

富含养分磷素的钙镁矿化生物炭可作土壤改良剂回收利用。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中所用的卤盐，其主要成分为氯化镁或硫酸镁，氯化镁或硫酸镁的质量分数为70-75%，基于海水晒盐获得。

下述实施例中所用的高炉矿渣，其主要成分为氧化钙，氧化钙的质量分数为70-75%，回收冶炼高炉废渣获得。

实施例1

（一）钙镁矿化生物炭的制备

取粒径2mm的玉米芯50kg，按玉米芯与镁盐中镁离子的质量比为18:1配制卤盐水溶液，卤盐中氯化镁的质量分数为75%，卤盐水溶液中镁离子的浓度为1mol/L；按玉米芯与氧化钙中钙离子的质量比为18:1配制高炉矿渣水溶液，高炉矿渣中氧化钙的质量分数为70%，高炉矿渣水溶液中钙离子的浓度为1mol/L。

将粒径2mm的玉米芯加入到上述配制好的卤盐水溶液中，搅拌1h、静置4h、100℃干燥脱水4h；然后将脱水后的生物质和镁盐的混合物加入到上述配制好的高炉矿渣水溶液中，搅拌0.5h、静置4h、150℃干燥脱水6h；然后采用限氧升温炭化法（所述限氧采用不锈钢罐压实装填生物质与镁盐和钙盐混合物后密封）在升温速度10℃/min、峰值温度450℃条件下炭化6h，即得钙镁矿化生物炭，其基本骨架为生物炭，孔径10-50nm，BET比表面积大于500m²/g，孔道内固载的钙镁矿化物粒径10-30nm，镁的重量百分比为5%，钙的重量百分比为5%。

（二）利用钙镁矿化生物炭辨识性回收畜禽废水中磷素的方法

采用自来水稀释法调节畜禽废水磷素含量500mg/L，采用草酸调节pH值6.0，控制温度30℃，将上述步骤（一）制备的钙镁矿化生物炭机械搅拌粉碎至粒径为2mm,按钙镁矿化生物炭:磷素的质量比15:1添加到畜禽废水中进行间歇式流化态吸附反应，采用高径比10:1的间歇式流化床反应器，按照进料0.5h、反应3h、沉淀1h、排料0.5h、空载1h，每6h为一个周期，处理畜禽废水10m³，排料时采用倾角30°、长度1.5m的斜管装置，调控上升流速0.3m/s排出畜禽废水，畜禽废水磷素流出量小于5mg/L，采用虹吸装置按抽吸量0.1L/s排出底部钙镁矿化生物炭。

实施例2

（一）钙镁矿化生物炭的制备

取粒径1mm的玉米秸秆200kg，按玉米秸秆与镁盐中镁离子的质量比为8:1配制卤盐水溶液，卤盐中硫酸镁的质量分数为75%，卤盐水溶液中镁离子的浓度为2mol/L；按玉米秸秆与氧化钙中钙离子的质量比为8:1配制高炉矿渣水溶液，高炉矿渣中氧化钙的质量分数为75%，高炉矿渣水溶液中钙离子的浓度为2mol/L。

将粒径1mm玉米秸秆加入到上述配制好的卤盐水溶液中，搅拌0.5h、静置3h、150℃干燥脱水6h；然后将脱水后的生物质和镁盐的混合物加入到上述配制好的高炉矿渣水溶液中，搅拌1h、静置3h、120℃干燥脱水4h；然后采用限氧升温炭化法（所述限氧采用不锈钢罐压实装填生物质与镁盐和钙盐混合物后密封）在升温速度15℃/min、峰值温度300℃条件下炭化4h，即得钙镁矿化生物炭，其基本骨架为生物炭，孔径10-60nm，BET比表面积大于400m²/g，孔道内固载的钙镁矿化物粒径30-50nm，镁的重量百分比为10%，钙的重量百分比为10%。

（二）利用钙镁矿化生物炭辨识性回收畜禽废水中磷素的方法

采用自来水稀释法调节畜禽废水磷素含量200mg/L，采用柠檬酸调节pH值4.0，控制温度40℃，将上述步骤（一）制备的钙镁矿化生物炭机械搅拌粉碎至粒径为1mm，按钙镁矿化生物炭:磷素的质量比20:1添加到畜禽废水中进行间歇式流化态吸附反应，采用高径比5:1的间歇式流化床反应器，按照进料1h、反应6h、沉淀2h、排料1h、空载2h，每12h为一个周期，处理畜禽废水100m³，排料时采用倾角45°、长度1m的斜管装置，调控上升流速0.5m/s排出畜禽废水，畜禽废水磷素流出量小于1mg/L，采用虹吸装置按抽吸量0.5L/s排出底部钙镁矿化生物炭。

实施例3

（一）钙镁矿化生物炭的制备

取粒径3mm麦秸秆90kg，按麦秸秆与镁盐中镁离子的质量比为14:3配制卤盐水溶液，卤盐中氯化镁的质量分数为70%，卤盐水溶液中镁离子的浓度为3mol/L；按麦秸秆与氧化钙中钙离子的质量体比为14:3配制高炉矿渣水溶液，高炉矿渣中氧化钙的质量分数为70%，高炉矿渣水溶液中钙离子的浓度为3mol/L。

将粒径3mm麦秸秆加入到上述配制好的卤盐水溶液中，搅拌1.5h、静置2h、120℃干燥脱水2h；然后将脱水后的生物质和镁盐的混合物加入到上述配制好的高炉矿渣水溶液中，搅拌1.5h、静置4h、120℃干燥脱水2h；然后采用限氧升温炭化法（所述限氧采用不锈钢罐压实装填生物质与镁盐和钙盐混合物后密封）在升温速度15℃/min、峰值温度600℃条件下炭化2h，即得钙镁矿化生物炭，其基本骨架为生物炭，孔径50-100nm，BET比表面积大于600m²/g，孔道内固载的钙镁矿化物粒径10-30nm，镁的重量百分比为15%，钙的重量百分比为15%。

（二）利用钙镁矿化生物炭辨识性回收畜禽废水中磷素的方法

采用自来水稀释法调节畜禽废水磷素含量300mg/L，采用草酸调节pH值5.0，控制温度20℃，将上述步骤（一）制备的钙镁矿化生物炭机械搅拌粉碎至粒径为3mm按钙镁矿化生物炭:磷素的质量比10:1添加到畜禽废水中进行间歇式流化态吸附反应，采用高径比7:1的间歇式流化床反应器，按照进料1h、反应4h、沉淀1.5h、排料1h、空载1.5h，每9h为一个周期，处理畜禽废水30m³，排料时采用倾角60°、长度2m的斜管装置，调控上升流速0.1m/s排出畜禽废水，畜禽废水磷素流出量小于3mg/L，采用虹吸装置按抽吸量1L/s排出底部钙镁矿化生物炭。

实施例4

（一）钙镁矿化生物炭的制备

取粒径1mm的玉米秸秆200kg，按玉米秸秆与氧化钙中钙离子的质量比为3:1配制高炉矿渣水溶液，高炉矿渣中氧化钙的质量分数为75%，高炉矿渣水溶液中钙离子的浓度为4mol/L；按玉米秸秆与镁盐中镁离子的质量比为3:1配制卤盐水溶液，卤盐中硫酸镁的质量分数为70%，卤盐水溶液中镁离子的浓度为4mol/L。

将粒径1mm玉米秸秆加入到上述配制好的高炉矿渣水溶液中，搅拌1.5h、静置2h、100℃干燥脱水2h；然后将脱水后的生物质和钙盐的混合物加入到上述配制好的卤盐水溶液中，搅拌1.5h、静置4h、150℃干燥脱水6h；然后采用限氧升温炭化法（所述限氧采用不锈钢罐压实装填生物质与镁盐和钙盐混合物后密封）在升温速度20℃/min、峰值温度450℃条件下炭化4h，即得钙镁矿化生物炭，其基本骨架为生物炭，孔径10-50nm，BET比表面积大于500m²/g，孔道内固载的钙镁矿化物粒径10-30nm，镁的重量百分比为20%，钙的重量百分比为20%。

（二）利用钙镁矿化生物炭辨识性回收畜禽废水中磷素的方法

采用自来水稀释法调节畜禽废水磷素含量400mg/L，采用柠檬酸调节pH值5.0，控制温度30℃，将上述步骤（一）制备的钙镁矿化生物炭机械搅拌粉碎至粒径为3mm，按钙镁矿化生物炭:磷素的质量比10:1添加到畜禽废水中进行间歇式流化态吸附反应，采用高径比10:1的间歇式流化床反应器，按照进料0.5h、反应5h、沉淀2h、排料0.5h、空载2h，每10h为一个周期，处理畜禽废水50m³，排料时采用倾角45°、长度2m的斜管装置，调控上升流速0.3m/s排出畜禽废水，畜禽废水磷素流出量小于2mg/L，采用虹吸装置按抽吸量0.1L/s排出底部钙镁矿化生物炭。

实施例5

（一）钙镁矿化生物炭的制备

取粒径3mm麦秸秆5kg，按麦秸秆与氧化钙中钙离子的质量比为16:3配制高炉矿渣水溶液，高炉矿渣中氧化钙的质量分数为70%，高炉矿渣水溶液中钙离子的浓度为3mol/L；按麦秸秆与镁盐中镁离子的质量比为16:1配制卤盐水溶液，卤盐中氯化镁的质量分数为75%，卤盐水溶液中镁离子的浓度为1mol/L。

将粒径3mm麦秸秆加入到上述配制好的高炉矿渣水溶液中，搅拌1h、静置2h、150℃干燥脱水4h；然后将脱水后的生物质和钙盐的混合物加入到上述配制好的卤盐水溶液中，搅拌0.5h、静置3h、110℃干燥脱水2h；然后采用限氧升温炭化法（所述限氧采用不锈钢罐压实装填生物质与镁盐和钙盐混合物后密封）在升温速度20℃/min、峰值温度600℃条件下炭化2h，即得钙镁矿化生物炭，其基本骨架为生物炭，孔径50-100nm，BET比表面积大于600m²/g，孔道内固载的钙镁矿化物粒径10-30nm，镁的重量百分比为5%，钙的重量百分比为15%。

（二）利用钙镁矿化生物炭辨识性回收畜禽废水中磷素的方法

采用自来水稀释法调节畜禽废水磷素含量500mg/L，采用柠檬酸调节pH值4.0，控制温度40℃，将上述步骤（一）制备的钙镁矿化生物炭机械搅拌粉碎至粒径为2mm，按钙镁矿化生物炭:磷素的质量比15:1添加到畜禽废水中进行间歇式流化态吸附反应，采用高径比8:1的间歇式流化床反应器，按照进料1h、反应6h、沉淀1h、排料1h、空载1h，每10h为一个周期，处理畜禽废水1m³，排料时采用倾角60°、长度1.5m的斜管装置，调控上升流速0.5m/s排出畜禽废水，畜禽废水磷素流出量小于5mg/L，采用虹吸装置按抽吸量0.5L/s排出底部钙镁矿化生物炭。

实施例6

（一）钙镁矿化生物炭的制备

取粒径2mm的玉米芯160kg，按玉米芯与氧化钙中钙离子的质量比为7:2配制高炉矿渣水溶液，高炉矿渣中氧化钙的质量分数为70%，高炉矿渣水溶液中钙离子的浓度为4mol/L；按玉米芯与镁盐中镁离子的质量比为7:1配制卤盐水溶液，卤盐中硫酸镁的质量分数为75%，卤盐水溶液中镁离子的浓度为2mol/L。

将粒径2mm的玉米芯加入到上述配制好的高炉矿渣水溶液中，搅拌0.5h、静置3h、100℃干燥脱水6h；然后将脱水后的生物质和钙盐的混合物加入到上述配制好的卤盐水溶液中，搅拌1h、静置2h、100℃干燥脱水4h；然后采用限氧升温炭化法（所述限氧采用不锈钢罐压实装填生物质与镁盐和钙盐混合物后密封）在升温速度10℃/min、峰值温度300℃条件下炭化6h，即得钙镁矿化生物炭，其基本骨架为生物炭，孔径10-60nm，BET比表面积大于400m²/g，孔道内固载的钙镁矿化物粒径30-50nm，镁的重量百分比为10%，钙的重量百分比为20%。

（二）利用钙镁矿化生物炭辨识性回收畜禽废水中磷素的方法

采用自来水稀释法调节畜禽废水磷素含量200mg/L，采用草酸调节pH值6.0，控制温度20℃，将上述步骤（一）制备的钙镁矿化生物炭机械搅拌粉碎至粒径为1mm，按钙镁矿化生物炭:磷素的质量比20:1添加到畜禽废水中进行间歇式流化态吸附反应，采用高径比5:1的间歇式流化床反应器，按照进料0.5h、反应6h、沉淀2h、排料0.5h、空载2h，每11h为一个周期，处理畜禽废水80m³，排料时采用倾角30°、长度1m的斜管装置，调控上升流速0.1m/s排出畜禽废水，畜禽废水磷素流出量小于2mg/L，采用虹吸装置按抽吸量1L/s排出底部钙镁矿化生物炭。

Claims (10)

1.一种钙镁矿化生物炭的制备方法，包括如下步骤：将粉粹的生物质与镁盐和钙盐混合物炭化即得。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述粉粹的生物质与镁盐中镁离子的质量比为3-18:1；所述粉粹的生物质与钙盐中钙离子的质量比为3-18:1。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述生物质可选自玉米芯、玉米秸秆和/或麦秸秆；所述镁盐中镁离子来自于氯化镁或硫酸镁；所述钙盐中钙离子来自于氧化钙；所述氯化镁或硫酸镁由含有氯化镁或硫酸镁的卤盐提供；所述氧化钙由含有氧化钙的高炉矿渣提供。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于：所述炭化为限氧升温炭化法；所述限氧升温炭化法中，炭化温度为300-600℃，炭化时间为2-6h。

5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于：所述粉粹的生物质与镁盐和钙盐的混合物的制备过程包括1）和2）：

1）将粉粹的生物质加入镁盐溶液，搅拌、静置后，干燥脱水；

2）将上述步骤1)制备的混合物加入钙盐溶液，搅拌、静置后，干燥脱水即得；

所述镁盐溶液和所述钙盐溶液的加入顺序可以互换。

6.权利要求1-5任一所述方法制备得到的钙镁矿化生物炭。

7.根据权利要求6所述的钙镁矿化生物炭，其特征在于：所述钙镁矿化生物炭的孔径为10-100nm，BET比表面积大于400m²/g，孔道内固载的钙镁矿化物粒径为10-50nm，镁的重量百分比为5-20%，钙的重量百分比为5-20%。

8.权利要求6或7所述的钙镁矿化生物炭在回收和/或去除畜禽废水中磷素中的应用。

9.一种回收和/或去除畜禽废水中磷素的方法，所述方法包括：采用间歇式流化床反应器将权利要求6或7所述的钙镁矿化生物炭加到畜禽废水中进行间歇式流化态吸附反应，反应完后分别将畜禽废水和钙镁矿化生物炭排出间歇式流化床反应器即可。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：

所述间歇式流化态吸附反应过程包括：按照进料0.5-1h、反应3-6h、沉淀1-2h、排料0.5-1h、空载1-2h，每6-12h为一个周期，每处理1-100m³畜禽废水，需要一个周期；

所述反应完后分别将畜禽废水和钙镁矿化生物炭排出间歇式流化床反应器，具体为将畜禽废水排出间歇式流化床反应器时，需要采用倾角30°-60°、长度1-2m的斜管装置排出畜禽废水，调控上升流速0.1-0.5m/s；将钙镁矿化生物炭排出间歇式流化床反应器时，采用虹吸装置排出，抽吸量0.1-1L/s；

所述在间歇式流化态吸附反应前，还需要调节畜禽废水的pH值到4.0-6.0，温度至20-40℃；

所述在间歇式流化态吸附反应前，可调节畜禽废水中磷素含量至200-500mg/L，所述加入的钙镁矿化生物炭与所述调节后畜禽废水磷素的质量比为10:1-20:1。