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一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法与流程

花匠小妙招
2024-10-25 19:39

本发明涉及花秆处理，具体涉及一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法。

背景技术：

1、我国花卉产业迅猛发展，近年来各省都大力发展花卉产业，仅云南省已达到30万亩的种植面积，产业规模不断扩大的同时也带来新的环保问题。据统计，每生产5万吨花卉就要有1万吨的废弃，而据统计，花卉秸秆的利用率仅为5％，主要使用方式为腐熟、焚烧还田，不利于环境保护和高效利用。

2、花卉秸秆是花卉生产中的固体废弃物，主要成分是木质纤维素，包括纤维素、半纤维素和木质素，而不同花杆的各组成不同，就使得其理化性质有一定差异。与其他鲜切花花卉不同，月季花/玫瑰花的花秆木质化程度高，属于硬木，其中木质素含量高，如果采用腐熟的处理方式时间周期长，不利于高效利用。而将其炭化是更优的处理方式，但月季/玫瑰花秆除了木质化程度高外，其纤维长含水量大，直接热解炭化得到的产品质量欠佳，主要表现在产品孔隙度不均一，比表面积小，吸附效率低。因此，亟需改进使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的工艺，改善产品质量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法，解决因其木质化程度高、纤维长导致热解炭化的生物炭质量欠佳且产品一致性差的问题。

2、为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法，其特征在于步骤如下：

3、s1.将花秆进行脱水、碾碎处理后，使用复合微生物进行发酵处理；

4、s2.将发酵物过滤取固态花秆进行蒸汽爆破，取爆破渣；

5、s3.将爆破渣与酸溶液混合后，在室温下进行酸化处理，压滤干燥后得到预处理花秆；

6、s4.将预处理花秆在900～1100℃下进行热解炭化8～10h，得到花秆炭；

7、s5.将花秆炭进行研磨过筛得到花秆生物炭粉，过80目筛，平均粒径≤0.2mm；

8、其中，所述花秆为月季或月季/玫瑰花秆。

9、更进一步的技术方案是所述步骤s1中脱水碾碎使用螺旋挤压脱水机，复合微生物为木霉及枯草芽孢菌剂，用量为花秆的2％，发酵时间为72h。

10、更进一步的技术方案是所述步骤s2中蒸汽爆破在蒸汽爆破机中进行，蒸汽压力为0.8～1.5mpa。

11、更进一步的技术方案是所述步骤s3中酸溶液为浓度为5-10％的磷酸溶液，爆破渣与酸溶液的用量比为w：v＝1g:5～10ml。

12、更进一步的技术方案是所述步骤s3中酸化处理为在室温下使用顶置搅拌器搅拌12～36h。

13、更进一步的技术方案是所述步骤s4中升温速率为10℃/min，热解过程控制氧气浓度为1～8％。

14、更进一步的技术方案是所述步骤s5中的花秆生物炭粉用于制备生物炭基肥，具体的将花秆生物炭粉、尿素、磷肥、钾肥、有机质、黄腐酸钾、聚谷氨酸混合均匀后挤压造粒，制成生物炭基肥。

15、更进一步的技术方案是所述步骤s5中的花秆生物炭粉用于水质净化，将花秆生物炭粉按照每升水加入30mg投加到水体中或填充到过滤柱中使用。

16、更进一步的技术方案是所述步骤s5中的花秆生物炭粉用于土壤修复，按照5～10％的掺混比例将花秆生物炭粉与土壤混合均匀，花秆生物炭粉改善土壤中重金属含量。

17、更进一步的技术方案是所述步骤s5中的花秆生物炭粉用于超级电容制备。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将月季/玫瑰花秆进行脱水粉碎、微生物发酵、蒸汽爆破后进行酸化处理，然后进行炭化得到花秆生物炭，在微生物发酵中增加花秆的孔隙度，减少长纤维带来的不利影响，进一步利用蒸汽爆破的方法使花秆进一步形成多孔结构；汽爆处理后使得花秆与酸溶液接触面积增大，改善酸处理的效果，进一步加大花秆比表面积，使得炭化后的花秆生物炭具有多孔结构，比表面积增大，吸附效果良好，应用范围广泛。

技术特征：

1.一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法，其特征在于步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法，其特征在于：所述步骤s1中脱水碾碎使用螺旋挤压脱水机，复合微生物为木霉及枯草芽孢菌剂，用量为花秆的2％，发酵时间为72h。

3.根据权利要求1所述的一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法，其特征在于：所述步骤s2中蒸汽爆破在蒸汽爆破机中进行，蒸汽压力为0.8～1.5mpa。

4.根据权利要求1所述的一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法，其特征在于：所述步骤s3中酸溶液为浓度为5-10％的磷酸溶液，爆破渣与酸溶液的用量比为w：v＝1g:5～10ml。

5.根据权利要求1所述的一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法，其特征在于：所述步骤s3中酸化处理为在室温下使用顶置搅拌器搅拌12～36h。

6.根据权利要求1所述的一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法，其特征在于：所述步骤s4中升温速率为10℃/min，热解过程控制氧气浓度为1～8％。

7.根据权利要求1所述的一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法，其特征在于：所述步骤s5中的花秆生物炭粉用于制备生物炭基肥，具体的将花秆生物炭粉、尿素、磷肥、钾肥、有机质、黄腐酸钾、聚谷氨酸混合均匀后挤压造粒，制成生物炭基肥。

8.根据权利要求1所述的一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法，其特征在于：所述步骤s5中的花秆生物炭粉用于水质净化，将花秆生物炭粉按照每升水加入30mg投加到水体中或填充到过滤柱中使用。

9.根据权利要求1所述的一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法，其特征在于：所述步骤s5中的花秆生物炭粉用于土壤修复，按照5～10％的掺混比例将花秆生物炭粉与土壤混合均匀，花秆生物炭粉改善土壤中重金属含量。

10.根据权利要求1所述的一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法，其特征在于：所述步骤s5中的花秆生物炭粉用于超级电容制备。

技术总结
本发明公开了一种使用月季/玫瑰花秆制备生物炭的方法，涉及花秆处理技术领域。将花秆进行脱水、碾碎处理后，使用复合微生物进行发酵处理；将发酵物过滤取固态花秆进行蒸汽爆破，取爆破渣；将爆破渣与酸溶液混合后，在室温下进行酸化处理，压滤干燥后得到预处理花秆；将预处理花秆在900～1100℃下进行热解炭化8～10h，得到花秆炭；将花秆炭进行研磨过筛得到花秆生物炭粉；其中，所述花秆为月季或玫瑰花秆。在微生物发酵中增加花秆的孔隙度，利用蒸汽爆破的方法使花秆进一步形成多孔结构，使得花秆与酸溶液接触面积增大，进一步加大花秆比表面积，使得炭化后的花秆生物炭具有多孔结构，比表面积增大，吸附效果良好，应用范围广泛。

技术研发人员：马航,肖秋芸,王国栋,贺豫娟,张星,杨盛景,张应杰
受保护的技术使用者：云南云天化股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15