CN114517104B - 含油污泥基生物炭及其制备方法和应用 - Google Patents

含油污泥基生物炭及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及土壤修复领域，公开了一种含油污泥基生物炭及其制备方法和应用。本发明制备含油污泥基生物炭的方法包括：(1)在活化剂的存在下，将热化学清洗法和/或溶剂萃取法处理含油污泥得到的固体残渣与生物质原料混合进行共热解，所述活化剂为无机碱和无机盐的混合物；(2)洗涤并干燥共热解的产物。本发明实现了含油污泥的资源化利用，保证了环境质量；本发明得到的生物炭比表面积大，可以在此载体上负载金属或金属氧化物，含氧官能团的种类和数量较多，无论是吸附‑固化重金属还是作为催化材料氧化有机物，都有很强的实用价值。

Description

含油污泥基生物炭及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及土壤修复领域，具体涉及一种含油污泥基生物炭及其制备方法和应用。
背景技术
在原油的开采、运输、加工过程中不可避免的产生了含油污泥，含油污泥的成分复杂、危害大。据统计，中国石化行业每年约产生300-500万吨的含油污泥。相关的法律法规要求必须对含油污泥进行无害化处理。在资源化处理技术中，热化学清洗和溶剂萃取可回收油泥中的原油、操作方法简单、易实现工业化。但是这两种技术处理后的油泥，产生的固体残渣一般都含有一定量的原油，所以不能直接排放，必须进行深度处理，而对于这部分固体残渣资源化利用的研究则非常少。
另一方面，我国是一个农业大国，每年光作物秸秆就有约8亿吨，农林废弃物资源丰富，充分开发和利用我国丰富的农林废弃物资源具有十分重要的意义。但农林废弃物中的挥发份含量较大，在热解过程中的质量损失较多，造成生物炭的产率低。
共热解技术是一项新兴技术，可以实现废物的无害化和减量化，目前对热解技术研究的重点是热解过程中产生的气相和液相产物的分布和组成，而对于油泥残渣资源化利用的研究则相对较少。CN110078338A公开了一种含油污泥的处理方法，包括：将含油污泥及玉米秸秆分别烘干至含水量为10-15％，粉碎、过100目筛；将过筛后的含油污泥及玉米秸秆按质量比1:0.1-0.5的比例混匀后进行共热解，得热解产物及残渣；将所述残渣与适量煤矸石混匀后置于600-800℃、惰性气体环境下煅烧1-3h。该方法仍需要进行煅烧，能耗较高，且虽然煅烧之前进行了共热解，但仍可能产生污染大气的气体。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的含油污泥和农林废弃物资源化利用困难的问题，提供一种含油污泥基生物炭及其制备方法和应用。
含油污泥的残渣与生物质进行共热解可以发挥两者的优势，同时生物质的添加似乎还对含油污泥的残渣中重金属的钝化具有显著的促进作用。因此，为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种制备含油污泥基生物炭的方法，该方法包括：
(1)在活化剂的存在下，将热化学清洗法和/或溶剂萃取法处理含油污泥得到的固体残渣与生物质原料混合进行共热解，所述活化剂为无机碱和无机盐的混合物；
(2)洗涤并干燥共热解的产物。
本发明第二方面提供了如上所述的方法制得的含油污泥基生物炭。
本发明第三方面提供了如上所述的方法制得的含油污泥基生物炭在修复土壤中的应用。
本发明第四方面提供了一种修复土壤的方法，该方法包括：按照如上所述的方法制备含油污泥基生物炭；将所得含油污泥基生物炭与待修复的土壤进行混合。
本发明的技术方案具有如下优点：
(1)实现了含油污泥的资源化利用，保证了环境质量；
(2)将来源丰富的生物质原料(农林废弃物)和油泥残渣共热解，不仅解决了焚烧、堆存的问题，还增加了生物炭的氧含量；
(3)制备工艺简单、设备成熟，成本低，易于实现批量生产；
(4)含油污泥的很多处理技术都存在处理后的固体残渣含油量不能达标排放的问题，因此也限制了很多技术的工业应用，本发明不仅解决了含油污泥残渣的资源化问题，还为含油污泥处理技术的实施提供了可能；
(5)本发明得到的生物炭也扩大了土壤修复领域载体材料的选择，用于土壤修复能够有效降低土壤重金属含量并提高土壤有机质含量，相比石墨烯、活性炭这类载体材料，本发明得到的生物炭在制备成本和原料来源上具有很大优势；
(6)本发明得到的生物炭比表面积大，可以在此载体上负载金属或金属氧化物，含氧官能团的种类和数量较多，也可以进一步氧化处理使载体表面进一步官能团化，无论是吸附-固化重金属还是作为催化材料氧化有机物，都有很强的实用价值。
附图说明
图1为本发明对比例3中获得的生物炭的X-射线光电子能谱分析检测的C1s谱图；
图2为本发明对比例3中获得的生物炭的X-射线光电子能谱分析检测的O1s谱图；
图3为本发明实施例1中获得的生物炭的X-射线光电子能谱分析检测的C1s谱图；
图4为本发明实施例1中获得的生物炭的X-射线光电子能谱分析检测的O1s谱图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明中，未作特殊说明的情况下，所述“室温”是指20-30℃。
本发明提供的制备含油污泥基生物炭的方法包括：
(1)在活化剂的存在下，将热化学清洗法和/或溶剂萃取法处理含油污泥得到的固体残渣与生物质原料混合进行共热解，所述活化剂为无机碱和无机盐的混合物；
(2)洗涤并干燥共热解的产物。
本发明的优选实施方式中，所述固体残渣与生物质原料的重量比为(1-5)：1。控制所述固体残渣与生物质原料的重量比在上述优选实施范围内能够进一步提高所得生物炭的比表面积等。
本发明中，所述固体残渣可以为各种常规的经热化学清洗法或溶剂萃取法处理含油污泥得到的固体残渣，为了进一步确保共热解的效果，需要控制固体残渣的含油量和含水量。优选情况下，所述固体残渣的含油量为10-30重量％，含水量在20重量％以下。
本发明中，所述热化学清洗法和溶剂萃取法为本领域常规使用的方法，本领域技术人员可以根据实际情况选用其中任意一种或将二者结合起来对含油污泥进行处理，并对具体条件进行调整和选择。出于节约成本和提高对含油污泥处理效果的目的，根据本发明的优选实施方式，其中，所述热化学清洗法的步骤可以包括：
i.将含油污泥与任选的萃取剂混合，获得混合物A；
ii.将化学清洗剂与混合物A混合，获得混合物B；
iii.依次对混合物B进行加热搅拌、静置和离心分离，获得固体残渣。
优选地，步骤i中所述萃取剂选自轻质油，优选选自煤油、芳香油、石脑油和轻柴油中的至少一种。
更优选地，步骤i中所述含油污泥与萃取剂的重量比为1:1-10，优选为1:1-3。
优选地，步骤ii中所述化学清洗剂选自十六烷基三甲基溴化铵、硅酸钠及其水合物、烷基糖苷和α-磺基脂肪酸甲酯钠盐中的至少一种的水溶液，浓度为0.5-5重量％。
更优选地，所述化学清洗剂中，溶质与溶剂(水)的重量比为1:1-10，优选为1:5-10。
进一步优选地，步骤ii中所述化学清洗剂与混合物A的重量比为10-1:：1，优选为8-5：1。
优选地，步骤iii中所述加热搅拌的条件包括：温度50-80℃，时间10-120min，搅拌速度50-800rpm。优选为温度60-70℃，时间30-60min，搅拌速度200-500rpm。
优选地，步骤iii中所述静置的条件包括：时间1-60min，温度50-80℃。优选为时间5-20min，温度60-70℃。
优选地，步骤iii中所述离心分离的条件包括：时间5-30min，速度500-5000rpm。
根据本发明的优选实施方式，其中，所述溶剂萃取法的具体步骤可以为：将含油污泥与萃取剂混合后高速搅拌，而后离心分离，获得固体残渣。
优选地，所述萃取剂选自轻质油，优选选自煤油、芳香油、石脑油和轻柴油中的至少一种。
更优选地，所述含油污泥与萃取剂的重量比为1:1-10，优选为1:3-5。
优选地，所述高速搅拌的条件包括：速度4000-8000rpm，时间1-10s。优选为速度5000-6000rpm，时间2-5s。
优选地，所述静置的条件包括：时间1-10min，温度20-30℃。优选为时间1-3min，温度22-27℃。也可以不静置而直接进行离心。
优选地，所述离心分离的条件包括：时间5-20min，速度500-2000rpm。
本发明中，所述含油污泥可以为原油开采、运输、加工过程中不可避免产生的含油污泥，一般含有原油、水分、粘土颗粒、化学药剂、有机质、微生物及其代谢产物、矿物油和金属元素(尤其是铁、硅等金属)等。优选地，所述含油污泥选自罐底油泥、炼厂油泥和油田落地油泥中的至少一种。所述含油污泥的含油量通常为50-90重量％。
本发明中，控制所述生物质原料的粒径更有利于制备比表面积大的生物炭，优选情况下，所述生物质原料的粒径使其能够通过10-60目的筛网，一般通过破碎的方式控制生物质原料的粒径。出于成本、能耗和简化工艺等方面的考虑，优选地，所述生物质原料的粒径使其能够通过14-50目的筛网。
本发明中，所述生物质原料可以来源于植物，例如种子、茎秆、根、叶和果实中的至少一种，即，可以来源于木材、棉花、棉绒、纸、麦草、稻草、高粱秆、芦苇、麻、桑皮、楮皮、玉米秸、油菜秆、菊芋茎秆、狼尾草、茅草、芒草、象草、巨菌草、藤条、柳枝稷、葡萄藤、甘蔗和能源植物以及它们的废料(即植物性废料)。所述生物质原料也可以来源于微生物，如藻类(特别是中大型海生藻类，例如海带、浒苔)等。
如前所述，所述生物质原料也可以由植物性废料提供。所述植物性废料可以为农作物的茎叶部分(如秸秆(包括水稻、小麦、玉米、高粱等禾本科农作物成熟脱粒后剩余的茎叶部分)、棉花秆、大豆秆、油菜秆、菊芋茎秆、狼尾草、茅草、芒草、象草、巨菌草、藤条、柳枝稷等)、种子壳(如杏壳、棉籽壳、稻壳、花生壳、麸皮、米糠等)、木质废料(木屑、边角料、薪柴、树皮、枝桠柴、卷皮、刨花等)、纸屑、棉屑、玉米芯、甘蔗渣等。
优选地，所述生物质原料选自秸秆、木屑、种子壳和蔗糖渣中的至少一种。
本发明中，所述共热解在活化剂的存在下进行，所述活化剂为无机碱和无机盐的混合物。所述活化剂的作用是活化剂与原料中的碳原子充分接触，相互作用，改变碳材料的内部孔道结构，因此，通过引入活化剂，能够获得制备的生物炭具有更高的比表面积、孔径分布更宽的生物炭材料。
对所述无机碱和无机盐的重量比没有特别的要求，更优选地，所述无机碱和无机盐的重量比为(2-10)：1。
更优选地，所述无机碱选自碱金属氢氧化物，进一步优选为NaOH和/或KOH。
更优选地，所述无机盐选自ZnCl2、NaCl、KCl、FeCl3、K2CO3、NaHCO3、CaCl2和AlCl3中的至少一种；
本发明中，以特定比例配合使用特定的无机碱与无机盐能够进一步改善所得生物炭的性能。
本发明中，对活化剂的用量没有特别的要求，但优选地，所述活化剂与生物质原料的重量比为(0.1-2)：1，优选为(0.2-1.5)：1。
本发明中，对共热解的方式没有特别的限制，例如，可以在惰性气氛下，使固体残渣与生物质原料的混合物升温，保温，然后再降温，升温的方式为程序升温的方式。但优选地，所述共热解的方式为：在惰性气氛下，使固体残渣与生物质原料的混合物升温至400-800℃，优选为500-700℃，并在该温度下保温1-3h，然后再自然降温至室温。更优选地，升温速率为2-20℃/min。所述惰性气氛可以由惰性气体(稀有气体)和/或氮气提供。通过按照如上优选的方式控制共热解的条件能够进一步提高所得生物炭的比表面积等结构特性。
本发明中，所述方法还可以包括在共热解后洗涤前进行酸浸泡(如0.5-5mol/L的盐酸浸泡)的步骤。其目的在于中和残留的活化剂以及去除灰分等，防止杂质滞留在生物炭中。
本发明中，对步骤(2)中洗涤和干燥的方式没有特别的限定，在此不再赘述。
根据本发明一种特别优选的实施方式，所述方法包括：
1)将含油污泥经过热化学清洗处理后得到的固体残渣，干燥至含水量为1-3重量％，含油量为10-15重量％；
其中，热化学清洗处理的具体步骤为：
i.取含油污泥；
ii.取九水合硅酸钠加入到去离子水中，制成浓度为7-10g/L的化学清洗剂；将含油污泥与化学清洗剂按照1:9-12的重量比混合，获得混合物B；
iii.将混合物B置于磁力搅拌器中，60-70℃恒温450-550rpm搅拌50-700min；搅拌结束后室温静置1-5min，而后将其进行离心，去除上层液体后获得固体残渣。
2)将杏壳用粉碎机粉碎至粒径30-40目，再和烘干后的固体残渣混合均匀，杏壳粉末与固体残渣的重量比为1:2.5-3；
3)取KOH和CaCl2，将两者按照2-2.3:1的重量比混合均匀后再和固体残渣、杏壳粉末混合，KOH和CaCl2的总用量与杏壳粉末的用量之间的重量比为1.2-1.5:1；
4)将混合物置于管式炉中，通入氮气，通氮速率450-550mL/min，通氮3-6min后，采用程序升温的方式热解混合物，从室温以9-12℃/min的升温速率升至650-700℃，此温度下恒温反应1-2h，然后在氮气气氛下自然降温至室温；
5)将所得产物用盐酸浸泡5-15min，然后用水冲洗至中性，干燥后即得生物炭。
本发明还提供了由如上所述的方法制得的含油污泥基生物炭。
本发明还提供了如上所述的方法制得的含油污泥基生物炭在修复土壤中的应用。
本发明还提供了一种修复土壤的方法，其特征在于，该方法包括：按照如上所述的方法制备含油污泥基生物炭；将所得含油污泥基生物炭与待修复的土壤进行混合。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，室温约为25℃；
生物炭的比表面积通过氮气物理吸附来测量(采用美国麦克默瑞提克公司ASAP2420型号的孔径分析仪测得)。
实施例1
1)将含油污泥(组成为含油率70重量％，含水率15.8重量％，含固率14.2重量％，来源于上海白沙湾输油站)经过热化学清洗处理后得到的固体残渣，置于105℃烘箱中干燥至含水量为9重量％，含油量为30重量％；
其中，热化学清洗处理的具体步骤为：
i.取含油污泥1重量份，石脑油3重量份，混合获得混合物A1；
ii.取适量十六烷基三甲基溴化铵加入到6重量份去离子水中，制成浓度为6g/L的化学清洗剂1。将混合物A1与化学清洗剂1(2:3重量份)混合，获得混合物B1；
iii.将混合物B1置于磁力搅拌器中，60℃恒温400rpm搅拌30min。搅拌结束后室温静置2min，而后将其进行离心(1000rpm，25min)，去除上层液体后获得固体残渣。
2)将稻秆(含水量为10重量％)用粉碎机粉碎至粒径20目，称取粉末3g，和烘干后的固体残渣10g混合均匀；
3)称取0.5g KOH，0.2g ZnCl2，将两者混合均匀后再和固体残渣、稻秆粉末混合；
4)将混合物置于管式炉中，通入氮气，通氮速率50mL/min，通氮50min后，采用程序升温的方式热解混合物：从25℃以10℃/min的升温速率升至500℃，此温度下恒温反应3h，然后在氮气气氛下自然降温至室温；
5)将所得产物用盐酸(HCl浓度为1mol/L)浸泡20min，然后用自来水冲洗至中性，置于烘箱中干燥(105℃、1h)，即得生物炭，生物炭的比表面积达到374m2/g。
实施例2
1)将含油污泥(组成为含油率68重量％，含水率27重量％，含固率5重量％，来源于荆门石化)经过溶剂萃取法处理后得到的固体残渣，置于105℃烘箱中干燥至含水量为5重量％，含油量为20重量％；
其中，溶剂萃取法的具体步骤为：取1重量份含油污泥，取5重量份120号溶剂油，混合后用高速搅拌器搅拌2秒(速度5000rpm)，静置1min，离心分离(1700rpm，5min)，取下层固体残渣备用。
2)将玉米秆(含水量为20重量％)用粉碎机粉碎至粒径30目，称取粉末6g，和烘干后的固体残渣6g混合均匀；
3)称取3g KOH，1g ZnCl2，将两者混合均匀后再和固体残渣、玉米秆粉末混合；
4)将混合物置于管式炉中，通入氮气，通氮速率300mL/min，通氮10min后，采用程序升温的方式热解混合物：从25℃以5℃/min的升温速率升至600℃，此温度下恒温反应2.5h，然后在氮气气氛下自然降温至室温；
5)将所得产物用盐酸(HCl浓度为1mol/L)浸泡10min，然后用自来水冲洗至中性，置于烘箱中干燥(105℃、1h)，即得生物炭，生物炭的比表面积达到215m2/g。
实施例3
1)将含油污泥(组成为含油率80重量％，含水率8重量％，含固率12重量％，来源于燕山石化)经过热化学清洗处理后得到的固体残渣，置于105℃烘箱中干燥至含水量为2重量％，含油量为12重量％；
其中，热化学清洗处理的具体步骤为：
i.取含油污泥1重量份；
ii.取适量九水合硅酸钠加入到9重量份去离子水中，制成浓度为9g/L的化学清洗剂2。将含油污泥与化学清洗剂2(1:10重量份)混合，获得混合物B2；
iii.将混合物B2置于磁力搅拌器中，65℃恒温500rpm搅拌60min。搅拌结束后室温静置2min，而后将其进行离心(1700rpm，10min)，去除上层液体后获得固体残渣。
2)将杏壳(含水量为12重量％)用粉碎机粉碎至粒径30目，称取粉末3g，和烘干后的固体残渣15g混合均匀；
3)称取3g KOH，1.5g CaCl2，将两者混合均匀后再和固体残渣、杏壳粉末混合；
4)将混合物置于管式炉中，通入氮气，通氮速率500mL/min，通氮5min后，采用程序升温的方式热解混合物，从25℃以10℃/min的升温速率升至700℃，此温度下恒温反应1h，然后在氮气气氛下自然降温至室温；
5)将所得产物用盐酸(HCl浓度为1mol/L)浸泡10min，然后用自来水冲洗至中性，置于烘箱中干燥(105℃、1h)，即得生物炭，生物炭的比表面积达到503m2/g。
实施例4
按照实施例3的方法制备生物炭，不同的是，固体残渣的用量为8g，杏壳的用量为10g，所得生物炭的比表面积为196m2/g。
实施例5
按照实施例3的方法制备生物炭，不同的是，固体残渣的用量为16g，杏壳的用量为2g，所得生物炭的比表面积为246m2/g。
实施例6
按照实施例3的方法制备生物炭，不同的是，KOH的用量为2.3g，CaCl2的用量为2.2g，所得生物炭的比表面积为224m2/g。
实施例7
按照实施例3的方法制备生物炭，不同的是，不对固体残渣进行干燥，固体残渣的含油量为3重量％，所得生物炭的比表面积为187m2/g。
实施例8
按照实施例3的方法制备生物炭，不同的是，以15℃/min的升温速率升至750℃，所得生物炭的比表面积为155m2/g。
对比例1
按照实施例3的方法制备生物炭，不同的是，使用等重量的KOH替换CaCl2，所得生物炭的比表面积为306m2/g。
对比例2
按照实施例3的方法制备生物炭，不同的是，使用等重量的CaCl2替换KOH，所得生物炭的比表面积为322m2/g。
对比例3
按照实施例3的方法制备生物炭，不同的是，不添加KOH和CaCl2，所得生物炭的比表面积为67m2/g。
对比例4
按照实施例3的方法制备生物炭，不同的是，使用等重量的固体残渣替换杏壳，所得生物炭的比表面积为378m2/g。
对比例5
按照实施例3的方法制备生物炭，不同的是，使用等重量的杏壳替换固体残渣，所得生物炭的比表面积为41m2/g。
测试例1
本测试例用来说明实施例和对比例得到的生物炭的含油量、氧含量和对重金属的钝化作用。
采用四氯乙烯溶剂萃取的方式测得固体残渣中的含油量，具体方法为：将固体残渣与一定量的四氯乙烯混合，置于水平振荡器中，以200次/min的频次震荡提取30min，静置10min后，用带有玻璃纤维滤膜的玻璃漏斗将提取液过滤至50mL比色管中，再重复上述步骤提取，直至提取液清亮无色，用红外分光光度计测定吸光度，最后按照以下公式换算成残渣中的石油类含量：
式中，
A：固体残渣中的含油率；
c：红外分光光度计仪器上显示的浓度值，mg/L；
v：萃取所用的四氯乙烯的体积，L；
m：固体残渣的质量，mg。
采用煅烧的方式得到固体残渣中的含油量，固体残渣干燥后在马弗炉中煅烧数小时至恒重，减少的质量即为固体残渣中的含油量。
经分析，实施例和对比例制得的固体残渣生物炭中含油量均小于500mg/kg，即小于0.0005重量％)。具体结果详见表1。
表1生物炭中含油量结果
生物炭 含油量，mg/kg
实施例1 129
实施例2 86
实施例3 42
实施例4 29
实施例5 74
实施例6 59
实施例7 24
实施例8 21
对比例1 37
对比例2 46
对比例3 87
对比例4 94
对比例5 -
通过X-射线光电子能谱分析检测实施例1和对比例3中获得的生物炭中含氧官能团的种类和数量，结果详见表2和图1-4，其中，图1-2分别为对比例3获得的生物炭的C1s谱图和O1s谱图；图3-4分别为实施例1获得的生物炭的C1s谱图和O1s谱图。
表2生物炭含氧官能团的种类和数量
从XPS数据中可以看出，实施例1的生物炭O含量明显高于对比例3生物炭的O含量。这使得实施例1提供的生物炭具有更多的重金属离子吸附位点，使其对重金属离子的吸附作用更强。
测试例2
本测试例用来说明本发明得到的生物炭能够用于土壤修复。
采集0-20cm的表层土壤。将土壤去除植物根系等杂质，在阴凉通风处自然风干，风干后的土壤样品过2mm筛网备用。将配置好的Cd2+、Cu2+溶液倒入筛好的土样，搅拌均匀，放置于通风避光处，自然风干后制得模拟Cd-Cu复合污染土样。用ICP-OES(采用美国PE公司的7300DV型号ICP-OES仪)测定该模拟Cd-Cu复合污染土样中Cd2+和Cu2+的浓度分别为20mg/kg、26.8mg/kg。
称取400g上述模拟Cd-Cu复合污染土样于花盆中，按照生物炭与土壤质量比1：20的比例添加到受污染的土壤中作为实验组，同时设置一空白对照组，其中仅加入等重量的模拟Cd-Cu复合污染土样。按照15重量％的含水率分别在实验组和对照组花盆中加入去离子水，然后静置培养。期间每隔4h按称重法补充水分，使花盆中土壤的含水率保持在15±2重量％，培养4天后分别从实验组和对照组花盆中取样，将取出的土样自然风干后测定其中镉和铜的浓度。具体操作按照环境保护标准HJ 832-2017进行，采用微波消解法(采用美国CEM公司，MARS6型号微波消解仪)预处理土壤样品，然后采用ICP-OES(采用美国PE公司的7300DV型号ICP-OES仪)测定镉和铜的浓度。结果如表3所示。
表3对金属含量的影响
土壤中有机质含量是土壤肥力的重要指标之一，也是土壤重要的组成成分，对土壤缓冲能力、保肥能力、生态环境质量具有重要作用。因此本实验还测定了施加生物炭前后对土壤有机质含量的影响。有机质含量的测试方法参照GB 9834-1988，结果如表4所示。
表4对土壤有机质的影响
从以上实施例与对比例的测试结果可以看出，本发明得到的生物炭的比表面积大，含氧官能团的种类和数量较多，用于土壤修复能够有效降低土壤重金属含量并提高土壤有机质含量。另外，比较实施例3与实施例4-8可以看出，控制固体残渣与生物质原料的重量比、无机碱与无机盐的重量比、固体残渣的含油量、共热解的条件在优选范围内能够获得综合性能更优的生物炭。
特别地，从实施例3可以看出，根据本发明特别优选的实施方式能够获得性能更优的生物炭。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种制备含油污泥基生物炭的方法，其特征在于，该方法包括：
(1)在活化剂的存在下，将热化学清洗法和/或溶剂萃取法处理含油污泥得到的固体残渣与生物质原料混合进行共热解，所述活化剂为无机碱和无机盐的混合物；所述无机碱与无机盐的重量比为(2-10)：1；所述无机碱选自KOH，所述无机盐选自CaCl2；所述固体残渣与生物质原料的重量比为(1-5)：1，所述活化剂与生物质原料的重量比为(0.1-2)：1；
(2)洗涤并干燥共热解的产物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述固体残渣的含油量为10-30重量％，含水量在20重量％以下。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含油污泥选自罐底油泥、炼厂油泥和油田落地油泥中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述生物质原料的粒径使其能够通过10-60目的筛网。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述生物质原料选自秸秆、木屑、种子壳和蔗糖渣中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述共热解的方式为：在惰性气氛下，使固体残渣与生物质原料的混合物升温至500-700℃，并在该温度下保温1-3h，然后再自然降温至室温，其中，升温速率为2-20℃/min。
7.由权利要求1-6中任意一项所述的方法制得的含油污泥基生物炭。
8.权利要求1-6中任意一项所述的方法制得的含油污泥基生物炭在修复土壤中的应用。
9.一种修复土壤的方法，其特征在于，该方法包括：按照权利要求1-6中任意一项所述的方法制备含油污泥基生物炭；将所得含油污泥基生物炭与待修复的土壤进行混合。
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