CN111250044A - 一种污泥-玉米芯生物炭及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种污泥‑玉米芯生物炭及其制备方法和应用，属于污泥资源化利用技术领域。本发明的制备方法包括以下步骤：将污泥和玉米芯混合，进行无氧热解反应，得到污泥‑玉米芯生物炭；所述无氧热解反应的温度为350～600℃。本发明制备的污泥‑玉米芯生物炭用于土壤修复，具有较好的固化土壤重金属、改良土壤性质与促进植物生长的效果；且能够实现污泥和玉米芯的回收利用，成本低廉。

Description

一种污泥-玉米芯生物炭及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及污泥资源化利用技术领域，尤其涉及一种污泥-玉米芯生物炭及其制备方法和应用。
背景技术
长期以来，土壤酸化板结、肥力下降、土地环境污染问题日益严峻，重金属污染更对土壤环境造成了严重危害，已成为制约土壤质量和作物生产、限制全世界粮食生产和人口发展的关键问题。同时，城市污泥等固体废弃物的处理处置也成为城市发展的制约因素。因此，高效的、低成本的土壤修复技术是目前土壤重金属污染亟需解决的一大难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污泥-玉米芯生物炭及其制备方法和应用，制备的污泥-玉米芯生物炭用于土壤修复，具有较好的固化土壤重金属、改良土壤性质与促进植物生长的效果；且能够实现污泥和玉米芯的回收利用，成本低廉。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种污泥-玉米芯生物炭的制备方法，包括以下步骤：将污泥和玉米芯混合，进行无氧热解反应，得到污泥-玉米芯生物炭；所述无氧热解反应的温度为350～600℃。
优选的，所述无氧热解反应的时间为1～3h。
优选的，所述无氧热解反应在通氮气条件下进行，所述氮气的流速为10～30mL/min。
优选的，所述玉米芯的质量为污泥和玉米芯总质量的10～50％。
优选的，所述混合前，还包括对污泥和玉米芯分别依次进行烘干、破碎和过筛。
优选的，所述污泥和玉米芯过筛所用筛网的目数独立地为40～100目。
优选的，所述无氧热解反应后，还包括对无氧热解反应产物依次进行洗涤和烘干，得到污泥-玉米芯生物炭。
本发明提供了上述方案所述制备方法制备得到的污泥-玉米芯生物炭。
本发明提供了上述方案所述污泥-玉米芯生物炭在土壤修复中的应用。
优选的，所述土壤为重金属污染的土壤。
本发明提供了一种污泥-玉米芯生物炭的制备方法，包括以下步骤：将污泥和玉米芯混合，进行无氧热解反应，得到污泥-玉米芯生物炭；所述无氧热解反应的温度为350～600℃。
本发明利用污泥的有机成分在高温条件下无氧热解能够炭化生成生物炭，且不同反应温度下生成的生物炭具有不同的含碳量、芳香度和表面官能团的性质，同时玉米芯的灰分含量极低，并且拥有丰富的挥发性有机物和固定碳，以玉米芯作为增碳剂通过共热解过程，可以增加污泥生物炭的含碳量，优化生物炭的表面孔结构和吸附能力，减少污泥的重金属含量(通过与玉米芯共热解作用制成生物炭可固定污泥中的重金属)，最终得到的污泥-玉米芯生物炭中的表面官能团可通过吸附作用、络合作用与土壤中的重金属离子结合，以便有效的固化土壤中的重金属；污泥-玉米芯生物炭含碳量、孔隙度高，也可以吸附土壤中的重金属，提高土壤中有机质及阳离子交换量，改善土壤理化性质，促进植物和农作物生长；同时，本发明将污泥进行了资源化的利用，降低了制备生物炭的成本。
附图说明
图1为实施例1和对比例1～2制备的生物炭在水溶液中的吸附性能对比图；
图2为实施例2制备的污泥-玉米芯生物炭的孔体积分布图；
图3为实施例2制备的污泥-玉米芯生物炭的傅里叶红外谱图；
图4为投加不同比例的实施例2制备的污泥-玉米芯生物炭对土壤重金属的固化效果图；
图5为投加不同比例的实施例2制备的污泥-玉米芯生物炭对土壤有机质的影响图；
图6为投加不同比例的实施例2制备的污泥-玉米芯生物炭对土壤阳离子交换量的影响图；
图7为投加不同比例的实施例2制备的污泥-玉米芯生物炭对黑麦草干重的影响图；
图8为实施例2制备得到的污泥-玉米芯生物炭对重金属污染土壤中不同重金属形态的迁移转化图。
具体实施方式
本发明提供了一种污泥-玉米芯生物炭的制备方法，包括以下步骤：将污泥和玉米芯混合，进行无氧热解反应，得到污泥-玉米芯生物炭；所述无氧热解反应的温度为350～600℃。
所述混合前，本发明优选还包括对污泥和玉米芯分别依次进行烘干、破碎和过筛。在本发明中，所述污泥优选来自城镇污水厂的脱水污泥，所述脱水污泥的含水率优选为60～90％；所述玉米芯优选来自河北省承德市。在本发明中，所述污泥的烘干温度优选为60～110℃，烘干时间优选为24～48h；所述玉米芯的烘干温度优选为60～105℃，烘干时间优选为12～48h。本发明对所述破碎和过筛的方式没有特殊要求，采用本领域熟知的破碎和过筛方式即可。在本发明中，所述污泥和玉米芯过筛所用筛网的目数独立地优选为40～100目，更优选为60～80目，本发明取筛下物。
本发明对所述污泥和玉米芯混合的方式没有特殊要求，任意能够将污泥和玉米芯混合均匀的方式均可。在本发明中，所述玉米芯的质量优选为污泥和玉米芯总质量的10～50％，更优选为40～50％；在本发明的实施例中，具体为10％、20％、30％、40％或50％。
在本发明中，所述无氧热解反应的温度为350～600℃，优选为400～600℃，更优选为500～600℃，最优选为500～550℃。在本发明的实施例中，所述无氧热解反应的温度具体为350℃、400℃、450℃、500℃、550℃或600℃。所述无氧热裂解反应的时间优选为1～3h，更优选为1.5～2.5h。本发明优选自室温升至无氧热解反应的温度，升温速率优选为5～30℃/min。在本发明中，所述无氧热解反应的时间指的是达到无氧热解反应温度后的保温时间。在本发明中，所述无氧热解反应优选在通氮气条件下进行，所述氮气的流速优选为10～30mL/min，更优选为15～25mL/min。本发明所述无氧热解反应过程中污泥和玉米芯共同炭化，生成高碳量的污泥-玉米芯生物炭。本发明利用污泥的有机成分在高温条件下无氧热解能够炭化生成生物炭，且不同反应温度下生成的生物炭具有不同的含碳量、芳香度和表面官能团的性质，同时玉米芯的灰分含量极低，并且拥有丰富的挥发性有机物和固定碳，以玉米芯作为增碳剂通过共热解过程，可以增加污泥生物炭的含碳量、优化生物炭的表面孔结构和吸附能力，减少污泥的重金属含量；得到的污泥-玉米芯生物炭中的表面官能团可通过吸附作用、络合作用与土壤中的重金属离子结合，以便有效的固化土壤中的重金属；污泥-玉米芯生物炭含碳量、孔隙度高，可以吸附土壤中的重金属、提高土壤中有机质、阳离子交换量、改善土壤理化性质，促进植物和农作物生长。
完成所述无氧热解反应后，本发明优选还包括对无氧热解反应产物依次进行洗涤和烘干，得到污泥-玉米芯生物炭。在本发明中，所述洗涤的方式优选为离心洗涤，所述离心洗涤时污泥-玉米芯生物炭与水的用量比优选为(1～2)g：(10～30)mL，更优选为1g：20mL。在本发明中，所述离心洗涤的转速优选为5500～6500rpm，更优选为5800～6000rpm；所述离心洗涤的时间优选为20min。本发明通过洗涤可洗掉生物炭表面多余的灰分。在本发明中，所述烘干的温度优选为105℃，本发明对所述烘干的时间没有特殊要求，以达到污泥-玉米芯生物炭表面干燥为宜。
本发明提供了上述方案所述制备方法制备得到的污泥-玉米芯生物炭。在本发明中，所述污泥-玉米芯生物炭是污泥和玉米芯在无氧环境下缓慢热解产生的固体物质，所述污泥-玉米芯生物炭含碳量较高(含碳量为25～30wt％)，比表面积较大(可达160～200m2/g)，含有大量的微孔结构，有丰富的表面官能团(如C-N、N＝N、C＝O)，稳定性和安全性高。较大的表面积和大量的微孔结构以及含氧官能团有利于吸附重金属离子；而含碳量高和大量的微孔结构可提高土壤中有机质、阳离子交换量、改善土壤理化性质，促进植物和农作物生长。
本发明提供了上述方案所述污泥-玉米芯生物炭在土壤修复中的应用。在本发明中，所述土壤优选为重金属污染的土壤；所述重金属优选包括铅离子。在本发明中，所述土壤中铅离子的浓度优选为100～500mg/kg。本发明对所述土壤的来源没有特殊限定，在本发明的实施例中，具体是采用京郊砂化表层土(0～20cm)。本发明对所述应用的方式没有特殊要求，采用本领域熟知的应用方式即可。在本发明中，所述应用的方式具体为：将污泥-玉米芯生物炭和待修复土壤混合即可。在本发明中，所述污泥-玉米芯生物炭的施加量优选为待修复土壤质量的1～7％，更优选为3～5％；在本发明的实施例中，具体为1％、2％、3％、4％、5％或7％。
下面结合实施例对本发明提供的污泥-玉米芯生物炭及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将城市污水厂脱水污泥(含水率82％)和玉米芯分别进行烘干破碎，过60目筛，按照玉米芯的质量为污泥和玉米芯总质量的不同比例(10％、20％、30％、40％、50％)混合后，进行无氧热解反应(温度为400℃，时间为2h，氮气流速为30mL/min)，得到热解后的生物炭；取2g热解后的生物炭与40mL水混合离心(6000rpm，20min)，过滤，105℃下烘干，得到污泥-玉米芯生物炭。
对比例1
与实施例1的不同之处在于采用单一污泥进行无氧热解反应，得到单一污泥炭。
对比例2
与实施例1的不同之处在于采用单一玉米芯进行无氧热解反应，得到单一玉米芯炭。
对实施例1和对比例1～2得到的产品进行重金属吸附实验，具体实验操作为：配置重金属废水浓度50.0mg/L的Pb(NO3)2溶液，用NaOH溶液调节pH至6.0左右。取100mL重金属废水于250mL锥形瓶中，分别加入500mg的单一污泥炭、单一玉米芯炭以及不同玉米芯添加质量比例(10％、20％、30％、40％、50％)制备的污泥炭(烧制条件均为400℃、2h)。锥形瓶置于25℃恒温水浴中、控制转速为150rpm，震荡48h后取上清液，测定Pb浓度，并计算吸附量qe＝(C0-Ct)V/m来判断生物炭对水中重金属的吸附能力。其中，C0、Ct为起始浓度和48h后Pb浓度，V为溶液体积，m为取样量。
具体的测试结果见图1，对水溶液中Pb2+的最大吸附量：玉米芯污泥共热解制备生物炭>单一污泥炭>单一玉米芯炭。同时结果还显示，玉米芯的添加量越多，对重金属的吸附能力越强，高达10.76mg/g(施加50％玉米芯-污泥炭时)。
对比例3
与实施例1的不同之处在于无氧热解反应的温度为300℃。
具体的：将城市污水厂脱水污泥(含水率82％)和玉米芯分别进行烘干破碎，过60目筛，按照玉米芯的质量为污泥和玉米芯总质量的不同比例(10％、20％、30％、40％、50％)混合后，进行无氧热解反应(温度为300℃，时间为2h，氮气流速为30mL/min)，得到热解后的生物炭；取2g所述生物炭与40mL水混合离心(6000rpm，20min)，过滤，105℃下烘干，得到污泥-玉米芯生物炭；
测定对比例3中生物炭对水溶液中重金属的吸附能力，测试方法同实施例1和对比例1～2，比较300℃、2h制备的玉米芯污泥生物炭与单一玉米芯生物炭及单一污泥炭的吸附结果发现，对水溶液中Pb2+的最大吸附量：玉米芯污泥共热解制备生物炭>单一污泥炭>单一玉米芯炭。玉米芯的添加量越多，对重金属的吸附能力越强，最高可达7.14mg/g(施加50％玉米芯-污泥炭时)，但玉米芯的添加量相同时，均远低于实施例1中400℃、2h条件下玉米芯生物炭的吸附量。
实施例2
将城市污水厂脱水污泥(含水率80％)和玉米芯分别进行烘干破碎，过80目筛，按照玉米芯的质量为污泥和玉米芯总质量的50％的比例混合后，进行无氧热解反应(温度为350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃，时间为2h，氮气流速为25mL/min)，得到热解后的生物炭；
取2g所述生物炭与40mL水混合离心(6000rpm，20min)，过滤，105℃下烘干，得到污泥-玉米芯生物炭。
将本实施例得到的污泥-玉米芯生物炭进行比表面积测试，测试结果如图2所示，由图2可知，热解温度升高会导致孔径分布发生变化，产生更多的微孔(<2nm)，得到的生物炭比表面积大、吸附位点多，利于吸附重金属。
图3为所述污泥-玉米芯生物炭的傅里叶红外图，图3中，随箭头方向对应的样品依次为无氧热解温度为350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃和未热解的污泥(在图3中为污泥)。由图3可知，未热解的污泥的官能团主要为C-N、N＝N和C-H，经过无氧热解后得到的污泥-玉米芯生物炭的表面官能团主要为C-N、N＝N、C＝O等，含氧官能团更有利于吸附带正电荷的金属离子。
对土壤重金属的固化效果测试：通过黑麦草土壤盆栽试验，将本实施例热解条件500℃、2h后制得的污泥-玉米芯生物炭与硝酸铅浓度为500mg/kg的砂土按照不同质量比例混合(1％、3％、5％)合计0.55kg施于盆中，以25g/m2的密度播撒黑麦草种，其上覆土约5mm。每个比例设置10个平行样，采用破碎取样的方式进行实验。盆口内径约11cm、盆底内径约8cm，盆高约9cm，盆底垫层滤纸防止土壤流失，将盆中混合物用水浇透。试验期间盆栽置于室内，温度约为20～23℃，并使植株均能获得充足日照，每隔一天以100mL蒸馏水喷洒浇灌。记录播种、定苗时间，定苗后每隔4天取适量的混合土样和植株进行理化指标测定。
测试结果为：经过45天的黑麦草盆栽试验，图4为添加不同质量比例的上述污泥-玉米芯生物炭后土壤中重金属Pb的含量变化，与污染土壤对比，加入生物炭后土壤中Pb固化率分别为30.0％、33.4％和35.1％；3％～5％的污泥-玉米芯生物炭施用比例对土壤中重金属可有明显的固化效果，其中5％的施用比例效果最优。
将本实施例热解条件500℃、2h后制备的污泥-玉米芯生物炭施用土壤种植黑麦草45天后，土壤中有机质含量等理化性质测定如图5和图6，由图5和图6可知，污泥-玉米芯生物炭对土壤有机质和阳离子交换量均有改善的效果，其中对提高土壤有机质含量尤为明显；添加实施例2热解条件500℃、2h后制备的污泥-玉米芯生物炭后，植物的干重变化见图7，由图7可知，污泥-玉米芯生物炭对于黑麦草的生长有促进作用。由图8可知，添加5％的实施例2制备得到的污泥-玉米芯生物炭(热解条件500℃、2h)后，上述污染土壤中重金属形态主要由可交换态、可还原态向残渣态转化，从而起到固化土壤中重金属的效果(实验采用改良的BCR法来测定土壤中重金属形态，主要包括可交换态、可氧化态、可还原态和残渣态)。
实施例3
将城市污水厂脱水污泥(含水率70％)和玉米芯分别进行烘干破碎，过60目筛，按照玉米芯的质量为污泥和玉米芯总质量的50％的比例混合后，进行无氧热解反应(温度为400℃，时间为2h，氮气流速为30mL/min)，得到热解后的生物炭；取2g所述生物炭与40mL水混合离心(5000rpm，20min)，过滤，105℃下烘干，得到污泥-玉米芯生物炭。
对土壤重金属的固化效果测试：通过黑麦草土壤盆栽试验，将上述方法制得的污泥-玉米芯生物炭与500mg/kg的砂土按照不同比例混合(1％、3％、5％、7％)合计0.55kg施于盆中，以25g/m2的密度播撒黑麦草种，其上覆土约5mm。每个比例设置10个平行样，采用破碎取样的方式进行实验。盆口内径约11cm、盆底内径约8cm，盆高约9cm，盆底垫层滤纸防止土壤流失，将盆中混合物用水浇透。试验期间盆置于室内，温度约为20～23℃，并使植株均能获得充足日照，每隔一天以100mL蒸馏水喷洒浇灌。记录播种、定苗时间，定苗后每隔4天取适量的混合土样和植株进行理化指标测定。
测试结果为：经过50天的黑麦草盆栽试验，添加不同比例的上述污泥-玉米芯生物炭对于土壤中重金属Pb的固化率，分别为30.2％、31.5％、34.4％和32.3％。
实施例4
将城市污水厂脱水污泥(含水率75％)和玉米芯分别进行烘干破碎，过60目筛，按照玉米芯的质量为污泥和玉米芯总质量的40％的比例混合后，进行无氧热解反应(温度为600℃，时间为1.5h，氮气流速为20mL/min)，得到热解后的生物炭；取2g所述生物炭与40mL水混合离心(6000rpm，15min)，过滤，105℃下烘干，得到污泥-玉米芯生物炭。
对土壤重金属的固化效果测试：通过黑麦草土壤盆栽试验，将上述方法制得的污泥-玉米芯生物炭与450mg/kg的砂土按照不同比例混合(1％、2％、4％)合计0.55kg施于盆中，以25g/m2的密度播撒黑麦草种，其上覆土约5mm。每个比例设置10个平行样，采用破碎取样的方式进行实验。盆口内径约11cm、盆底内径约8cm，盆高约9cm，盆底垫层滤纸防止土壤流失，将盆中混合物用水浇透。试验期间盆栽置于室内，温度约为20～23℃，并使植株均能获得充足日照，每隔一天以100mL蒸馏水喷洒浇灌。记录播种、定苗时间，定苗后每隔4天取适量的混合土样和植株进行理化指标测定。
测试结果为：经过50天的黑麦草盆栽试验，添加不同比例的上述污泥-玉米芯生物炭对于土壤中重金属Pb的固化率，分别为27.7％、28.2％和32.6％。
实施例5
将城市污水厂脱水污泥(含水率80％)和玉米芯分别进行烘干破碎，过60目筛，按照玉米芯的质量为污泥和玉米芯总质量的50％的比例混合后，进行无氧热解反应(温度为550℃，时间为2h，氮气流速为25mL/min)，得到热解后的生物炭；取2g所述生物炭与40mL水混合离心(5000rpm，15min)，过滤，105℃下烘干，得到污泥-玉米芯生物炭；
对土壤重金属的固化效果测试：通过黑麦草土壤盆栽试验，将上述方法制得的污泥-玉米芯生物炭与400mg/kg的砂土按照不同比例混合(1％、3％、5％、7％)合计0.55kg施于盆中，以25g/m2的密度播撒黑麦草种，其上覆土约5mm。每个比例设置10个平行样，采用破碎取样的方式进行实验。盆口内径约11cm、盆底内径约8cm，盆高约9cm，盆底垫层滤纸防止土壤流失，将盆中混合物用水浇透。试验期间盆栽置于室内，温度约为20～23℃，并使植株均能获得充足日照，每隔一天以100mL蒸馏水喷洒浇灌。记录播种、定苗时间，定苗后每隔4天取适量的混合土样和植株进行理化指标测定；
测试结果为：经过50天的黑麦草盆栽试验，添加不同比例的上述污泥-玉米芯生物炭对于土壤中重金属Pb的固化率，分别为29.8％、30.3％、33.6％和31.1％。
实施例6
将城市污水厂脱水污泥(含水率77％)和玉米芯分别进行烘干破碎，过60目筛，按照玉米芯的质量为污泥和玉米芯总质量的50％的比例混合后，进行无氧热解反应(温度为400℃，时间为1h，氮气流速为30mL/min)，得到热解后的生物炭；取2g所述生物炭与40mL水混合离心(5000rpm，20min)，过滤，105℃下烘干，得到污泥-玉米芯生物炭；
对土壤重金属的固化效果测试：通过黑麦草土壤盆栽试验，将上述方法制得的污泥-玉米芯生物炭与300mg/kg的砂土按照不同比例混合(1％、2％、3％、5％)合计0.55kg施于盆中，以25g/m2的密度播撒黑麦草种，其上覆土约5mm。每个比例设置10个平行样，采用破碎取样的方式进行实验。盆口内径约11cm、盆底内径约8cm，盆高约9cm，盆底垫层滤纸防止土壤流失，将盆中混合物用水浇透。试验期间盆置于室内，温度约为20～23℃，并使植株均能获得充足日照，每隔一天以100mL蒸馏水喷洒浇灌。记录播种、定苗时间，定苗后每隔4天取适量的混合土样和植株进行理化指标测定；
测试结果为：经过45天的黑麦草盆栽试验，添加不同比例的上述污泥-玉米芯生物炭对于土壤中重金属Pb的固化率，分别为24.5％、25.3％、27.1％和33.4％。
实施例7
将城市污水厂脱水污泥(含水率82％)和玉米芯分别进行烘干破碎，过60目筛，按照玉米芯的质量为污泥和玉米芯总质量的50％的比例混合后，进行无氧热解反应(温度为400℃，时间为2h，氮气流速为30mL/min)，得到热解后的生物炭；取2g所述生物炭与40mL水混合离心(6000rpm，20min)，过滤，105℃下烘干，得到污泥-玉米芯生物炭；
对土壤重金属的固化效果测试：通过黑麦草土壤盆栽试验，将上述方法制得的污泥-玉米芯生物炭与500mg/kg的砂土按照不同比例混合(1％、3％、5％)合计0.55kg施于盆中，以25g/m2的密度播撒黑麦草种，其上覆土约5mm。每个比例设置10个平行样，采用破碎取样的方式进行实验。盆口内径约11cm、盆底内径约8cm，盆高约9cm，盆底垫层滤纸防止土壤流失，将盆中混合物用水浇透。试验期间盆栽置于室内，温度约为20～23℃，并使植株均能获得充足日照，每隔一天以100mL蒸馏水喷洒浇灌。记录播种、定苗时间，定苗后每隔4天取适量的混合土样和植株进行理化指标测定；
测试结果为：经过45天的黑麦草盆栽试验，添加不同比例的上述污泥-玉米芯生物炭对于土壤中重金属Pb的固化率，分别为27.3％、33.1％和35.2％。
对比例4
与实施例7的不同之处在于无氧热解反应的温度为650℃。
对土壤重金属的固化效果测试：通过黑麦草土壤盆栽试验，将对比例4制得的污泥-玉米芯生物炭与500mg/kg的砂土按照不同比例混合(1％、3％、5％)合计0.55kg施于盆中，以25g/m2的密度播撒黑麦草种，其上覆土约5mm。每个比例设置10个平行样，采用破碎取样的方式进行实验。盆口内径约11cm、盆底内径约8cm，盆高约9cm，盆底垫层滤纸防止土壤流失，将盆中混合物用水浇透。试验期间盆栽置于室内，温度约为20～23℃，并使植株均能获得充足日照，每隔一天以100mL蒸馏水喷洒浇灌。记录播种、定苗时间，定苗后每隔4天取适量的混合土样和植株进行理化指标测定；
测试结果为：经过45天的黑麦草盆栽试验，对比例4添加不同比例的上述污泥-玉米芯生物炭对于土壤中重金属Pb的固化率，分别为27.3％、28.7％、29.1％；同时发生了明显的土壤板结现象，植物无法生长，严重影响土壤可持续利用。
上述实施例和对比例3～4的结果表明，当无氧热解反应的温度为350～600℃时，制备的污泥-玉米芯生物炭具有较好的固化土壤重金属效果，当无氧热解反应的温度低于上述范围后，固化土壤重金属的效果较差；超出上述范围后，固化土壤重金属效果无提升且伴随着严重的土壤板结的问题。
此外，本发明的实施例还表明，制备的污泥-玉米芯生物炭用于土壤修复，除了具有较好的固化土壤重金属的效果外，还具有改良土壤性质与促进植物生长的效果，且能够实现污泥和玉米芯的回收利用，成本低廉。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种污泥-玉米芯生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将污泥和玉米芯混合，进行无氧热解反应，得到污泥-玉米芯生物炭；所述无氧热解反应的温度为350～600℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无氧热解反应的时间为1～3h。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述无氧热解反应在通氮气条件下进行，所述氮气的流速为10～30mL/min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述玉米芯的质量为污泥和玉米芯总质量的10～50％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合前，还包括对污泥和玉米芯分别依次进行烘干、破碎和过筛。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述污泥和玉米芯过筛所用筛网的目数独立地为40～100目。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无氧热解反应后，还包括对无氧热解反应产物依次进行洗涤和烘干，得到污泥-玉米芯生物炭。
8.权利要求1～7任一项所述制备方法制备得到的污泥-玉米芯生物炭。
9.权利要求8所述污泥-玉米芯生物炭在土壤修复中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述土壤为重金属污染的土壤。
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