CN110395710A - 一种利用堆肥羊粪制备生物炭的方法 - Google Patents

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宋英今
王彩玉
孟姝妍
陈冠益
钟磊
林法伟
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
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Abstract

本发明公开了一种利用堆肥羊粪制备生物炭的方法，包括如下步骤：(1)将堆肥羊粪烘干，粉碎，过筛，得堆肥羊粪粉末；(2)打开气化炉开关，设置升温程序至反应温度800‑1000℃，气化炉达到反应温度前5‑10min通入空气，空气的分压控制在0.1Mpa，待气化炉升温至反应温度时，将堆肥羊粪粉末置于气化炉中，反应，所产气体经过冷凝管排出，所产生物炭冷却至室温后收集。本发明利用堆肥羊粪制备生物炭，解决羊粪产量大，利用方式单一等问题；实现资源化利用。制备生物炭，其产量比一般禽畜粪便高，且热解气化过程产气体污染物较少，减少环境污染。本发明的方法可进行热解气化，操作简便，应用广泛。

Description

一种利用堆肥羊粪制备生物炭的方法
技术领域
本发明属于生物质能源技术领域，具体涉及一种利用堆肥羊粪制备生物炭的方法。
背景技术
我国羊粪的产量巨大，是一种潜在的生物质原料。Jun Meng等研究表明，84天堆肥产物耦合400℃热解产生物炭用于土壤添加剂是最优的。A.Méndez等分别在400℃和600℃热解堆肥污泥产生物炭，并将8wt％生物炭运用到土壤中，使土壤中CO2的排放量分别减少11％和32％。孟俊等对堆肥猪粪进行热解产生物炭，使生物炭的产量得到提高；猪粪(堆肥猪粪和原猪粪)和生物炭运用于酸性土壤中，均提高了土壤的pH值，且生物炭的效果优于猪粪；在400℃热解腐熟堆肥所产生物炭对Cu(Ⅱ)的吸附是自发进行的，且吸附容量最大。可见，采用堆肥禽畜粪便进行热解气化逐渐成为研究热点，且可提高生物炭的产量。
热解是指有机基质在非氧化气氛下的热分解，产生液体生物油、固体生物炭和不可凝结的气态产物。热解主要分为慢速热解和快速热解，快速热解亚型分为闪速热解和真空热解等；慢速热解是在中等的温度条件(最高600℃)和较长的加热速率(20-100℃/min)下处理固体生物质，有利于生物炭的产生；快速热解是在中等温度(400-600℃)和快速加热速率(20000℃/min)下处理固体生物质，可实现液体热解油的最大产量，它可以有效地取代原油。慢速热解产生物炭是普遍采用的方法，但存在反应时间相对较长等缺点；
我国是羊饲养大国，羊粪的产生量巨大，如果处理不当，会产生对环境污染与资源的浪费。另外，一种反应时间相对短的用堆肥羊粪为原料制备生物炭是亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种既可以解决羊粪的产生量巨大的现状，实现资源化利用、又可以使反应时间缩短的一种利用堆肥羊粪制备生物炭的方法。
本发明的技术方案概述如下：
一种利用堆肥羊粪制备生物炭的方法，包括如下步骤：
(1)将堆肥羊粪于55-60℃烘干，粉碎，过筛，获得0.18-0.25mm堆肥羊粪粉末；
(2)打开气化炉开关，设置升温程序至反应温度800-1000℃，气化炉达到反应温度前5-10min通入空气，空气的分压控制在0.1Mpa，待气化炉升温至反应温度时，将步骤(1)获得的堆肥羊粪粉末置于气化炉中，反应，所产气体经过冷凝管排出，所产生物炭冷却至室温后收集；所述堆肥羊粪粉末与空气流量的比例为5g：0.1-0.2L/min。
所述气化炉为下吸式固定床气化炉、管式炉或流化床。
本发明的优点:
1.本发明利用堆肥羊粪制备生物炭，解决羊粪产量大，利用方式单一等问题；实现资源化利用。
2.本发明的方法制备生物炭，其产量比一般禽畜粪便高，且热解气化过程产气体污染物较少，减少环境污染。
3.本发明的方法，对气化炉的种类没有要求，可采用下吸式固定床气化炉、管式炉或流化床等，皆可进行热解气化，操作简便，应用广泛。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。下面的实施例是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但并不对本发明作任何限制。
本发明所用原料堆肥羊粪为市售，本发明采用北京启高生物科技有限公司出售的堆肥羊粪，其它公司出售的性质与其相似的堆肥羊粪都可以用于本发明。
空气(市售)。
实施例1
一种利用堆肥羊粪制备生物炭的方法，包括如下步骤：
(1)将堆肥羊粪于55℃烘干，粉碎，过筛，获得0.25mm堆肥羊粪粉末；装入聚乙烯塑封袋中备用；
(2)打开管式炉开关，设置升温程序至反应温度800℃，管式炉达到反应温度前10min通入流量为0.2L/min的空气，空气的分压控制在0.1Mpa，待管式炉升温至反应温度时，将步骤(1)获得的堆肥羊粪粉末5g置于管式炉的石英舟中，放置于管式炉炉管3/4处反应，所产气体经过冷凝管排出，所产生物炭冷却至室温后收集。
利用电子天平对生物炭进行产量测定。
本实施例所得生物炭为2.6722g，所占百分比为52.71％。
实施例2
一种利用堆肥羊粪制备生物炭的方法，包括如下步骤：
(1)将堆肥羊粪于57℃烘干，粉碎，过筛，获得0.212mm堆肥羊粪粉末；装入聚乙烯塑封袋中备用；
(2)打开下吸式固定床气化炉开关，设置升温程序至反应温度900℃，下吸式固定床气化炉达到反应温度前5min通入流量为0.4L/min的空气，空气的分压控制在0.1Mpa，待下吸式固定床气化炉升温至反应温度时，将步骤(1)获得的堆肥羊粪粉末10g置于下吸式固定床气化炉中，反应，所产气体经过冷凝管排出，所产生物炭冷却至室温后收集。
利用电子天平对生物炭进行产量测定。
本实施例所得生物炭为2.3724g，所占百分比为47.20％。
实施例3
一种利用堆肥羊粪制备生物炭的方法，包括如下步骤：
(1)将堆肥羊粪于60℃烘干，粉碎，过筛，获得0.18mm堆肥羊粪粉末；装入聚乙烯塑封袋中备用；
(2)打开流化床开关，设置升温程序至反应温度1000℃，流化床达到反应温度前8min通入流量为0.4L/min的空气，空气的分压控制在0.1Mpa，待流化床升温至反应温度时，将步骤(1)获得的堆肥羊粪粉末20g置于流化床中反应，所产气体经过冷凝管排出，所产生物炭冷却至室温后收集。
利用电子天平对生物炭进行产量测定。
本实施例所得生物炭为2.2677g，所占百分比为44.84％。
本发明的方法产生的生物炭高于一般畜禽粪便，堆肥羊粪作为生物炭原料，可作为土壤改良剂，增加土壤肥力，降低CO2排放量，提高酸性土壤的pH值，吸附Cu(Ⅱ)和甲霜灵对映体，固定重金属Cu和Zn，对土壤修复和维护意义重大。
以上内容不能认定本发明的具体实施只局限这些说明，凡是依照本发明申请专利范围内所做的均等变化和修饰，皆应属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围以内。

Claims (2)

1.一种利用堆肥羊粪制备生物炭的方法，其特征是包括如下步骤：
(1)将堆肥羊粪于55-60℃烘干，粉碎，过筛，获得0.18-0.25mm堆肥羊粪粉末；
(2)打开气化炉开关，设置升温程序至反应温度800-1000℃，气化炉达到反应温度前5-10min通入空气，空气的分压控制在0.1Mpa，待气化炉升温至反应温度时，将步骤(1)获得的堆肥羊粪粉末置于气化炉中，反应，所产气体经过冷凝管排出，所产生物炭冷却至室温后收集；所述堆肥羊粪粉末与空气流量的比例为5g：0.1-0.2L/min。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述气化炉为下吸式固定床气化炉、管式炉或流化床。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012154270A2 (en) * 2011-05-09 2012-11-15 Cool Planet Biofuels, Inc. Process for biomass conversion to synthesis gas
CN104232123A (zh) * 2014-09-23 2014-12-24 济南联星石油化工有限公司 一种生物质裂解炭化气化装置
CN106186161A (zh) * 2016-08-11 2016-12-07 嘉应学院 一种利用猪粪生物炭去除污染水体中铅的方法
CN108326012A (zh) * 2018-02-11 2018-07-27 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 多元物料协同气化方法及其系统
CN108408713A (zh) * 2017-05-31 2018-08-17 中国农业大学 一种生物炭及其制备方法与应用
CN108822895A (zh) * 2018-06-25 2018-11-16 天津大学 一种利用茶渣气化制备合成气的方法
CN108947651A (zh) * 2018-07-17 2018-12-07 浙江大学 一种羊粪生物炭及利用其减少稻田土壤胶体磷释放的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012154270A2 (en) * 2011-05-09 2012-11-15 Cool Planet Biofuels, Inc. Process for biomass conversion to synthesis gas
CN104232123A (zh) * 2014-09-23 2014-12-24 济南联星石油化工有限公司 一种生物质裂解炭化气化装置
CN106186161A (zh) * 2016-08-11 2016-12-07 嘉应学院 一种利用猪粪生物炭去除污染水体中铅的方法
CN108408713A (zh) * 2017-05-31 2018-08-17 中国农业大学 一种生物炭及其制备方法与应用
CN108326012A (zh) * 2018-02-11 2018-07-27 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 多元物料协同气化方法及其系统
CN108822895A (zh) * 2018-06-25 2018-11-16 天津大学 一种利用茶渣气化制备合成气的方法
CN108947651A (zh) * 2018-07-17 2018-12-07 浙江大学 一种羊粪生物炭及利用其减少稻田土壤胶体磷释放的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YIXIN LU ET AL: ""Adsorption Properties of Methyl Orange in Water by Sheep Manure Biochar"", 《POL. J. ENVIRON. STUD.》 *
陶秀萍 等: ""畜禽废弃物无害化处理与资源化利用技术研究进展"", 《中国农业科技导报》 *

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