本發(fā)明屬于固廢資源化利用，具體地，涉及一種以園林廢棄物為原料制備生物炭的方法。
背景技術(shù)：
1、生物炭是在氧氣限制條件下高溫?zé)岱纸馍镔|(zhì)產(chǎn)生的一種富含碳、細(xì)粒度、多孔的材料，具有表面吸附的作用，并且在增加土壤對(duì)養(yǎng)分的吸附，降低向大氣及水體的排放，降低對(duì)環(huán)境的污染，提高養(yǎng)分利用率等具有一定的作用，加之其價(jià)廉、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，生物炭在處理土壤養(yǎng)分、酸化及重金屬等問題方面已得到越來越多的關(guān)注。此外，將生物炭和普通有機(jī)肥有機(jī)結(jié)合起來，具有提高土壤養(yǎng)分、提高肥料利用率、穩(wěn)定增產(chǎn)、降低環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，具備較高的研究?jī)r(jià)值，具有良好的發(fā)展前景。
2、園林廢棄物主要指園林植物自然凋落或人工修剪所產(chǎn)生的枯枝、落葉、草屑、花敗、樹木與灌木剪枝等其他植物殘?bào)w，是一種潛在的未充分利用的可再生生物質(zhì)原料。園林廢棄物中木質(zhì)素、纖維素含量高，是制備生物炭的較好原料，但目前存在炭轉(zhuǎn)化效率和比表面積低的技術(shù)瓶頸，限制了其在環(huán)境等方面的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種以園林廢棄物為原料制備生物炭的方法，以園林廢棄物為原料，通過特殊的工藝制備成生物炭，不僅實(shí)現(xiàn)了廢物資源化利用，而且制得的生物炭具備優(yōu)異的吸附性能。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種以園林廢棄物為原料制備生物炭的方法，包括以下步驟：
4、s1.將園林廢棄物進(jìn)行干燥處理；
5、s2.將處理后的原料置于密封的熱解爐中，并通入保護(hù)氣體，然后進(jìn)行升溫炭化處理；
6、s3.炭化處理后的生物質(zhì)原材料冷卻至室溫，再依次經(jīng)過研磨、過篩，得到生物炭。
7、進(jìn)一步地，所述園林廢棄物包括樹枝、樹葉、植物花卉殘?bào)w、枯草等，優(yōu)選喬灌木修剪下來的枝條。
8、進(jìn)一步地，步驟s1的具體操作為：
9、將園林廢棄物經(jīng)過自然風(fēng)干后，粉碎，然后與含胺溶液進(jìn)行混合，升高溫度至55-65℃充分?jǐn)嚢杼幚?，自然冷卻至室溫，過濾，濾渣經(jīng)過烘箱干燥后，完成處理過程。
10、進(jìn)一步地，粉碎后的園林廢棄物的粒徑為2-6mm。
11、進(jìn)一步地，含胺溶液為氨水或氯化銨溶液，濃度為12-15g/l。
12、進(jìn)一步地，粉碎后的園林廢棄物與含胺溶液的固液比為1g:3-5ml。
13、進(jìn)一步地，烘箱干燥參數(shù)為：于70-80℃下干燥15-24h。
14、先采用含胺溶液對(duì)粉碎后的園林廢棄物進(jìn)行處理，能夠?qū)U棄物中的木質(zhì)素和多糖之間的化學(xué)鍵進(jìn)行初步破壞，將不溶的木質(zhì)素變?yōu)檩^易溶的羥基木質(zhì)素，結(jié)晶纖維素變成無定形纖維素，引起細(xì)胞膨脹，使得原料結(jié)構(gòu)變得疏松，便于后續(xù)的炭化處理。
15、進(jìn)一步地，步驟s2中保護(hù)氣體為氮?dú)饣驓鍤?，通入保護(hù)氣體的流速為2-3l/min，通入時(shí)間為30min。
16、進(jìn)一步地，升溫炭化處理包括兩個(gè)過程：
17、1)從室溫升溫至200-300℃，升溫速率為10℃/min，保溫時(shí)間為30-60min；
18、2)從第一階段的終溫繼續(xù)升溫至500-700℃，升溫速率為5℃/min，熱解時(shí)間為2-3h。
19、通過前后兩個(gè)熱處理過程，前過程為較低溫度(200-300℃)的預(yù)先處理，后過程為較高溫度(500-700℃)的熱解處理，不僅具有循序漸進(jìn)的效果，防止原料的不完全熱解，而且前處理的保溫過程，能夠進(jìn)一步提高原料結(jié)構(gòu)的疏松度，進(jìn)一步提高后續(xù)的熱解效果。
20、進(jìn)一步地，步驟s2中過篩過程為過10-20目篩。
21、本發(fā)明的有益效果：
22、1)本發(fā)明以園林廢棄物為原料制備生物炭，實(shí)現(xiàn)了廢物的資源化利用，具備環(huán)保價(jià)值與商業(yè)價(jià)值；
23、2)本發(fā)明在制備生物炭的過程中，先采用含胺溶液對(duì)園林廢棄物碎料進(jìn)行了處理，能夠?qū)U棄物中的木質(zhì)素和多糖之間的化學(xué)鍵進(jìn)行初步破壞，將不溶的木質(zhì)素變?yōu)檩^易溶的羥基木質(zhì)素，結(jié)晶纖維素變成無定形纖維素，引起細(xì)胞膨脹，使得原料結(jié)構(gòu)變得疏松，便于后續(xù)的炭化處理；在炭化過程中采用前后兩個(gè)熱處理過程，前過程為較低溫度的預(yù)先處理，后過程為較高溫度的熱解處理，不僅具有循序漸進(jìn)的效果，防止原料的不完全熱解，而且前處理的保溫過程，能夠進(jìn)一步提高原料結(jié)構(gòu)的疏松度，進(jìn)一步提高后續(xù)的熱解效果，使最終獲得的生物炭孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、產(chǎn)率高、表面積大，具備優(yōu)異的吸附性能。
1.一種以園林廢棄物為原料制備生物炭的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以園林廢棄物為原料制備生物炭的方法，其特征在于，步驟s1的具體操作為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以園林廢棄物為原料制備生物炭的方法，其特征在于，粉碎后的園林廢棄物的粒徑為2-6mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以園林廢棄物為原料制備生物炭的方法，其特征在于，含胺溶液為氨水或氯化銨溶液，濃度為12-15g/l。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以園林廢棄物為原料制備生物炭的方法，其特征在于，粉碎后的園林廢棄物與含胺溶液的固液比為1g:3-5ml。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以園林廢棄物為原料制備生物炭的方法，其特征在于，烘箱干燥參數(shù)為：于70-80℃下干燥15-24h。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以園林廢棄物為原料制備生物炭的方法，其特征在于，步驟s2中保護(hù)氣體為氮?dú)饣驓鍤猓ㄈ氡Ｗo(hù)氣體的流速為2-3l/min，通入時(shí)間為30min。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以園林廢棄物為原料制備生物炭的方法，其特征在于，升溫炭化處理包括兩個(gè)過程：
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以園林廢棄物為原料制備生物炭的方法，其特征在于，步驟s2中過篩過程為過10-20目篩。