一种废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油和制备方法技术

本发明专利技术提供一种废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油和制备方法，该方法包括以下步骤：将废弃的一次性医用口罩经过回收后，消毒处理，将消毒后的废弃口罩过滤层和内层做茶包式样；将以生物质为原料制备的生物炭放入所述茶包式样中并进行封口，即得到废弃口罩生物炭包；将所述废弃口罩生物炭包放入有机溶液中进行吸附；将吸附有机溶液后的废弃口罩生物炭包烘干至恒重；将干燥后的废弃口罩生物炭包放置在固定床反应器中，在氮气保护下，升至300℃～550℃，慢速共热解，得到复合生物炭和生物油。本发明专利技术能够实现废弃口罩的资源化利用和闭环回收，在降低生物炭的回收成本的同时又可以得到高效的吸附剂

【技术实现步骤摘要】
一种废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油和制备方法


[0001]本专利技术属于污水处理
，更具体地，涉及一种废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油和制备方法。

技术介绍

[0002]吸附法是利用多孔固体(吸附剂)吸附污水中某种或几种污染物(吸附质)以回收或去除这些污染物，从而使污水得到净化的方法。其中活性炭是最常用的吸附剂，通常由煤或生物质热解而来。虽然以煤为原料的活性炭，供应量大，价格便宜。但是煤炭作为一次能源，全球存储量日渐减少。
[0003]生物炭是生物质在无氧的条件下升温热解后生成的富碳产物，其炭化程度低，孔隙结构大，而且其表面富集了能与污染物相互作用的含O和含N官能团。因此，生物炭是一种良好的吸附剂，可用于附水体和土壤中的重金属、有机污染物。但是若将粉状生物炭直接应用于污水处理，存在生物炭回收处理成本高等问题。
[0004]环境污染已成为全球关注的热点问题。环境介质中重金属和有机污染物的去除成为确保土壤安全和水生态安全亟需解决的任务。吸附法是去除环境污染物相对简单高效的方法，但现有的吸附材料仍无法满足环境介质中污染物的高效去除和回收。
[0005]同时，由于口罩的使用量急剧增加，若无恰当的废物管理办法和利用策略，废弃口罩将对环境造成污染。

技术实现思路

[0006]针对上述技术问题，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油的制备方法，该制备方法能够实现废弃口罩的资源化利用和闭环回收，在降低生物炭的回收成本的同时又可以得到高效的吸附剂
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复合生物炭以及高品质的生物油。
[0007]本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种废弃口罩生物炭包，该废弃口罩生物炭包根据所述的废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油的制备方法制备得到的。
[0008]本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种复合生物炭，该复合生物炭根据所述的废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油的制备方法制备得到的。
[0009]本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种低氮低氧富烃生物油，该根据所述的废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油的制备方法制备得到的。
[0010]注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。
[0011]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0012]本专利技术方法包括以下步骤：对废弃口罩预处理；废弃口罩生物炭包制备；废弃口罩生物炭包吸附；废弃口罩生物炭包干燥；废弃口罩生物炭包低温热解。首先将废弃口罩隔离，优选的隔离十天，进行紫外线消毒，再将废弃口罩的内层和过滤层制作成茶包样式；然
后将生物炭放入做好的茶包样式中制备成废弃口罩生物炭包；之后将口罩生物炭包放入有机溶液中进行吸附；最后将口罩生物炭包废弃物在烘箱干燥后，在300℃～550℃下进行低温慢速共热解，自然冷却至室温后取出，即得高品质的复合生物炭和生物油。该制备方法能够实现废弃口罩的资源化利用和闭环回收，在降低生物炭的回收成本的同时可以获得高品质的生物油以及不需要经过活化以及酸洗的高效吸附剂
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复合生物炭。
[0013]废弃口罩生物炭包的使用，不仅可以降低后续过滤和离心的成本，而且避免了环境的二次污染。此外，废弃的口罩生物炭包经过热解一方面可以得到高品质的生物油，另外一方面可以制备更加高效的吸附剂。
[0014]本专利技术就如何更好地再利用废弃口罩，减轻环境负担，以实现一次性口罩的闭环回收，同时更好地回收有机污水处理中的粉状生物炭，降低回收成本，提供了一种废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油的制备方法，通过再利用废弃口罩和低成本回收生物炭制备得到高品质生物油和高效吸附剂
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复合生物炭。
[0015]一种废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油的制备方法，包括以下步骤：
[0016]步骤S1、废弃口罩预处理：将废弃的一次性医用口罩经过回收后，消毒处理，将消毒后的废弃口罩过滤层和内层做茶包式样；
[0017]步骤S2、废弃口罩生物炭包制备：将以生物质为原料制备的生物炭放入所述茶包式样中并进行封口，即得到废弃口罩生物炭包；
[0018]步骤S3、废弃口罩生物炭包吸附：将所述废弃口罩生物炭包放入有机溶液中进行吸附；
[0019]步骤S4、废弃口罩生物炭包干燥：将吸附有机溶液后的废弃口罩生物炭包烘干至恒重；
[0020]步骤S5、废弃口罩生物炭包低温热解：将干燥后的废弃口罩生物炭包放置在固定床反应器中，在氮气保护下，升至300℃～550℃，慢速共热解，之后在氮气保护下自然冷却至室温后取出，即得到复合生物炭和生物油。
[0021]上述方案中，所述步骤S1具体为：将废弃的一次性医用口罩经过回收后，进行紫外线杀菌消毒，将消毒后的口罩拆除，将拆除的过滤层和内层重叠，三边封口，做成茶包式样。
[0022]上述方案中，所述步骤S2中的生物炭为以浒苔、小球藻、柚子皮、秸秆、咖啡渣、锯末、花生壳中的一种或多种的组合制备而成的生物炭，具有成本低廉、可持续性的优点，可以保护以煤炭为代表的一次能源。
[0023]上述方案中，所述步骤S2中，所述步骤S2中，生物炭与有机溶液的重量体积比为1:100，有机溶液的浓度为50～400mg/L。
[0024]上述方案中，所述步骤S3中，在150rpm的磁力搅拌下进行吸附，温度为30℃。
[0025]上述方案中，所述步骤S4将吸附有机溶液后的废弃口罩生物炭包放置在105℃烘箱里烘干至恒重。
[0026]上述方案中，所述步骤S5中，在氮气保护下，以10℃/min的升温速率升至300℃～550℃，慢速共热解氮气流速为150mL/min，时间为30min。
[0027]一种废弃口罩生物炭包，根据所述的废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油的制备方法制备得到的。
[0028]一种复合生物炭，根据所述的废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油的制备方
法制备得到的。
[0029]一种生物油，根据所述的废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油的制备方法制备得到的。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0031]本专利技术能够充分利用废弃口罩，实现废弃口罩的资源化利用，在一定程度上减轻了由废弃口罩带来的微塑料污染，降低其对环境的影响，为由新冠疫情带来的大量废弃口罩的处理提供了解决办法。
[0032]本专利技术以生物炭结合废弃口罩再利用吸附有机污水的口罩生物炭包，较于活性炭单独使用，可有效地提高有机污水处理的效率，大大缩短了废水处理时间；此外，可有效降低粉状生物炭的回收成本。
[0033]对于开放水体的修复，柱状过滤的应用显示出严重的局限性，本专利技术将吸附剂生物炭封装在废弃口罩制成的具有网状结构的茶包式样中，吸附剂生物炭可以直接扔进水中实现吸附更合适，适用范围更广。
[0034]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、废弃口罩预处理：将废弃的一次性医用口罩经过回收后，消毒处理，将消毒后的废弃口罩过滤层和内层做茶包式样；步骤S2、废弃口罩生物炭包制备：将以生物质为原料制备的生物炭放入所述茶包式样中并进行封口，即得到废弃口罩生物炭包；步骤S3、废弃口罩生物炭包吸附：将所述废弃口罩生物炭包放入有机溶液中进行吸附；步骤S4、废弃口罩生物炭包干燥：将吸附有机溶液后的废弃口罩生物炭包烘干至恒重；步骤S5、废弃口罩生物炭包低温热解：将干燥后的废弃口罩生物炭包放置在固定床反应器中，在氮气保护下，升至300℃～550℃，慢速共热解，之后在氮气保护下自然冷却至室温后取出，即得到复合生物炭和生物油。2.根据权利要求1所述的废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油的制备方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：将废弃的一次性医用口罩经过回收后，进行紫外线杀菌消毒，将消毒后的口罩拆除，将拆除的过滤层和内层重叠，三边封口，做成茶包式样。3.根据权利要求1所述的废弃口罩生物炭包、复合生物炭及生物油的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的生物炭为以浒苔、小球藻、柚子皮、秸秆、咖啡渣、锯末、花生壳中的一种或多种的组合制备而成的生物炭。4.根据权利要求1所述的废弃口罩生物炭包、复合生...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨静文，王爽，胡亚敏，袁川，穆茂，陈豪，何思蓉，曹斌，张启哲，李浩东，王立群，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：