一種利用牛糞制備活性炭的新方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以牛糞為原料制備活性炭的新方法。通過考察制備過程中相關(guān)因素對所制活性炭吸附性能的影響，探索出利用牛糞制備活性炭最優(yōu)的工藝參數(shù)和制備條件，使得以牛糞為原料制備的活性炭能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并得到大規(guī)模推廣應(yīng)用，并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。利用牛糞制備活性炭的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩方面：一是活性炭的制備原料來源廣泛，價(jià)格低廉，同時(shí)滿足污染源減排的要求；二是制備的活性炭在廢水處理方面具有較好的吸附效果。
【專利說明】一種利用牛糞制備活性炭的新方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本創(chuàng)新發(fā)明涉及利用農(nóng)村畜禽糞便中的牛糞制備活性炭的方法，屬于固體廢棄物資源化利用【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)重心從種植業(yè)向畜牧業(yè)轉(zhuǎn)移，畜牧業(yè)在我國逐漸成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)和重要的支柱產(chǎn)業(yè)。畜牧養(yǎng)殖規(guī)模化、集約化和機(jī)械化發(fā)展產(chǎn)生大量的畜禽糞便未經(jīng)任何處理就直接排放，造成嚴(yán)重的污染，帶來一系列的環(huán)境和社會問題。當(dāng)前，對畜禽糞便的資源化利用主要集中在制作肥料、飼料和燃料，而將畜禽糞便中的牛糞用來制作活性炭尚未見報(bào)道。
活性炭具有高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、大的比表面積以及較強(qiáng)的吸附能力，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，不溶于水和其他絕大部分溶劑，因此作為一種優(yōu)良的吸附劑被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面。目前，制備活性炭的原料主要包括木屑、稻草、果殼(核)、泥煤、浙青以及橡膠、剩余污泥等，通過物理活化或化學(xué)活化方法制備而成。盡管制備活性炭的原料眾多，但其中大多數(shù)都受到來源和成本的限制，不能進(jìn)行大范圍的推廣應(yīng)用。而畜禽糞便具備制備活性炭的基本條件，且來源廣泛，成本低廉，因此利用畜禽糞便制備活性炭是一種合理可行的方法，同時(shí)也符合農(nóng)村固體廢棄物資源化、減量化、無害化的原則。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對目前農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖污染的嚴(yán)峻形勢，采用畜禽糞便中的牛糞為原料，通過化學(xué)活化法制備活性炭，探索出一條畜禽糞便資源化、減量化、無害化的新途徑，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題主要包括牛糞制備活性炭過程中相關(guān)因素對產(chǎn)品性能的影響及制備工藝的優(yōu)化，牛糞活性炭的結(jié)構(gòu)表征及吸附性能研究。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案主要包含以下步驟:
首先對牛糞進(jìn)行預(yù)處理，而后找出影響活性炭制備工藝的相關(guān)因素，對其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，探索出最優(yōu)的工藝參數(shù)和制備條件，最后對制備的牛糞活性炭進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和性能測試，根據(jù)測試結(jié)果，不斷完善制備參數(shù)和條件，使制備的活性炭滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的有益效果是，通過把農(nóng)村固體廢棄物——禽畜糞便加工處理制成活性炭，使污染物排放量達(dá)到最小，實(shí)現(xiàn)畜禽糞便的資源化、無害化、減量化，同時(shí)具有經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。

【具體實(shí)施方式】
[0004](I)將鮮牛糞置于陽光下自然晾曬風(fēng)干，經(jīng)常攪動使糞便干燥均勻。將干燥狀態(tài)的糞便碾碎成粒徑2mm?5mm,儲存于密封袋中備用。
[0005]( 2 )取一定質(zhì)量的牛糞原料與不同濃度的磷酸氫二銨活化劑按不同的固液質(zhì)量比混合均勻，浸潰24h。
[0006](3)將浸潰均勻的試驗(yàn)樣品放入馬弗爐中，在400°C下碳化50min，繼續(xù)升溫到一定溫度活化，并保持一定時(shí)間。
[0007](4)將活化后產(chǎn)物先用(1+9)的鹽酸溶液清洗,促使其中的氧化物和雜質(zhì)充分溶解，再用80°C左右的蒸餾水反復(fù)洗滌至中性，過濾，然后放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中在110°C下干燥16h，冷卻后用玻璃研缽研磨，過篩，用樣品袋裝好，放入干燥皿中備用。
[0008](5)以碘吸附值和亞甲基藍(lán)吸附值為評價(jià)指標(biāo)，考察了制備過程中固液質(zhì)量比、活化劑濃度、活化時(shí)間、活化溫度等因素對牛糞所制活性炭吸附性能的影響。
[0009](6)借助相關(guān)現(xiàn)代分析儀器對牛糞所制活性炭進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。
【專利附圖】

【附圖說明】
:
圖1是干燥后的牛糞圖圖2是浸潰中的牛糞圖圖3是炭化后的牛糞圖圖4是粉末狀牛糞活性炭圖圖5是牛糞活性炭掃描電鏡圖(250000倍)
圖6是活性炭投加量對Cu2+去除率的影響圖圖7是活性炭投加量對Cr ( VI)去除率的影響圖
【權(quán)利要求】
1.一種新型活性炭，其特征在于以牛糞為原料，采用化學(xué)活化法制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性炭，其特征是:制備活性炭的原料是牛糞。
【文檔編號】C01B31/12GK104445192SQ201310441414
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】鐘成華, 郭祥, 毛雪梅, 蔣佳凌, 左輕揚(yáng), 彭圖恒, 安雅敏, 劉尚儉, 徐瑞, 陳梅, 錢珍余 申請人:重慶工商大學(xué), 鐘成華, 郭祥