【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生态环境修复和环境功能材料，具体涉及一种老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法与系统。
技术介绍
1、污染生态修复有多种方法，其中微生物修复技术因费用低、效果好，次生污染少等优点备受人们青睐。常规微生物修复技术在实施过程中容易受到多种抑制因素影响，效率不高，在工程技术上，一般多采用投加功能载体等方法强化。
2、生物炭基海藻酸盐复合载体材料将生物炭基体、海藻酸盐，益生物质、营养物质等混合交联固化形成颗粒材料，多为规则粒径大小固体微球，广泛用于污废水处理、水体环境微生物修复实施过程中，其可通过营养供给、环境因子调节、微生物“生境”改善、氧化还原速率提升等多种方式提高土著微生物或工程微生物降解效能，提升微生物修复效率和效益。其保藏一般要求中低温、恒温恒湿条件，在实际工程实施过程中多采用一次性过量/超量投加，过量/超量准备及采购。场地条件下保藏条件有限，不可避免地存在过度失水、老化破碎、失效等情况，难以发挥效率和效益提升作用。有关生物炭基海藻酸盐复合载体材料老化失效被遗弃的现象已有报道。
3、生物炭基海藻酸盐复合载体材料在生态环境修复中用途广泛，消耗量大，老化失效后的潜在环境影响不断增大。目前对部分或完全老化失效的生物炭基海藻酸盐复合载体材料，多将其转换他用(如植物生长土壤填充剂等)、或等同于废弃物进行堆放或填埋处置，不仅占用大量物理空间，且复合载体材料中混合固定的物质存在溶出风险，往往带来二次潜在环境污染和危害。因此，如何减少老化失效后带来功能失效和潜在环境污染，将失效材料实现活化利
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法与系统。本专利技术所提供的老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，通过筛分、溶胀、酸浸、混合、固化、收集等多步骤，促进老化失效复合载体颗粒溶胀造孔再交联固化，实现活化再生利用。此外，本专利技术提供了一种老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用系统，包括筛分模块、溶胀模块、酸浸模块、混合模块、固化模块和收集模块，用于实现上述方法。
2、本专利技术公开了一种老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其包括以下步骤：
3、s1.对老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料进行筛分处理，得到中间物质1；
4、s2.将所述中间物质1进行清洗溶胀，纯化后得到中间物质2；
5、s3.将所述中间物质2加入酸溶液中，搅拌反应后经纯化得到中间物质3；
6、s4.将所述中间物质3与海藻酸钠溶液混合，超声反应，得到中间物质4；
7、s5.将所述中间物质4加入氯化钙溶液中交联固化，得到中间物质5；
8、s6.收集、纯化所述中间物质5，得到产物；
9、所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料的成分包括0.5～5wt％生物炭粉末和5～10wt％海藻酸盐。
10、进一步地，所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料为多层网状结构、均质微球状，主要成分包含生物炭粉末及其吸附固载物、海藻酸盐、ca2+等，其中生物炭粉末量为0.5～5wt％，与海藻酸盐量为5～10wt％，余量包括吸附固载物和水等。
11、进一步地，所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料还包括吸附固载物、ca2+和水。
12、进一步地，所述筛分所得的中间物质1的粒径在3～5mm。
13、进一步地，所述溶胀为：将所述中间物质1加入过氧化氢溶液进行清洗溶胀。
14、进一步地，所述过氧化氢溶液浓度为5～30wt％；所述清洗溶胀时间为1～6h。
15、优选地，所述过氧化氢溶液浓度为10wt％，所述清洗溶胀时间为2h。
16、进一步地，所述酸选自磷酸、柠檬酸、硝酸、盐酸中的一种或多种。
17、进一步地，所述酸包括浓度0.5～15vt％的磷酸和浓度1.0～10wt％的柠檬酸。
18、进一步地，所述搅拌反应的时间为2～12h，转速为15～100rpm。
19、进一步地，所述海藻酸钠溶液浓度为0.5～3.0wt％。
20、优选地，所述海藻酸钠溶液浓度为2.0wt％。
21、进一步地，所述氯化钙溶液浓度为0.5～3.0wt％。
22、图1示出了本专利技术的老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法步骤。
23、本专利技术还公开了一种老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用系统，其包括筛分模块、溶胀模块、酸浸模块、混合模块、固化模块和收集模块；
24、所述筛分模块，用于对老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料进行筛分处理，得到中间物质1；
25、所述溶胀模块，用于将所述中间物质1进行清洗溶胀，纯化后得到中间物质2；
26、所述酸浸模块，用于将所述中间物质2加入酸溶液中，搅拌反应后经纯化得到中间物质3；
27、所述混合模块，用于将所述中间物质3与海藻酸钠溶液混合，超声反应，得到中间物质4；
28、所述固化模块，用于将所述中间物质4加入氯化钙溶液中交联固化，得到中间物质5；
29、所述收集模块，用于收集、纯化所述中间物质5。
30、图2示出了老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用系统结构图。
31、本专利技术相较于现有技术，具有以下有益效果：
32、1.本专利技术首先采用过氧化氢溶液对老化失效复合载体材料进行清洗溶胀，适量过氧化氢溶液在进行氧化的同时释氧产生微小气泡，促进多层网状结构润胀展开实现结构自修复，同时将内层粘附的有机物及无机污染物暴露，从而更好地氧化清除；然后加入适量磷酸和柠檬酸混合溶液进行酸浸，实现对内层暴露的无机污染物清洗，同时兼具溶融造孔和生物炭改性作用，有效促进了生物炭的活化再生，由此协同增效提升了复合载体材料的空隙率和吸附性能。
33、2.本专利技术有效地利用老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料，经过筛分、溶胀、酸浸、混合、固化、收集等步骤，促进其再交联固化，实现功能活化、材料再生，实施过程简便，条件经济易控，能够在温和的条件下高效实现老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用，减少处置费用，有效降低了潜在污染风险，具有显著的经济和社会效益。
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1.一种老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其特征在于，步骤S1中，所述筛分所得的中间物质1的粒径在3～5mm。
3.根据权利要求1所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其特征在于，步骤S2中，所述清洗溶胀为：将所述中间物质1加入过氧化氢溶液进行清洗溶胀。
4.根据权利要求3所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其特征在于，所述过氧化氢溶液浓度为5～30wt％；所述清洗溶胀时间为1～6h。
5.根据权利要求1所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其特征在于，步骤S3中，所述酸选自磷酸、柠檬酸、硝酸、盐酸中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其特征在于，步骤S3中，所述酸包括浓度0.5～15vt％的磷酸和浓度1.0～10wt％的柠檬酸。
7.根据权利要求1所述老化失效生物炭基海
8.根据权利要求1所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其特征在于，步骤S4中，所述海藻酸钠溶液浓度为0.5～3.0wt％。
9.根据权利要求1所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其特征在于，步骤S5中，所述氯化钙溶液浓度为0.5～3.0wt％。
10.一种用于实现权利要求1-9任一项所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法的系统，其特征在于，所述系统包括筛分模块、溶胀模块、酸浸模块、混合模块、固化模块和收集模块；
...【技术特征摘要】
1.一种老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其特征在于，步骤s1中，所述筛分所得的中间物质1的粒径在3～5mm。
3.根据权利要求1所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其特征在于，步骤s2中，所述清洗溶胀为：将所述中间物质1加入过氧化氢溶液进行清洗溶胀。
4.根据权利要求3所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其特征在于，所述过氧化氢溶液浓度为5～30wt％；所述清洗溶胀时间为1～6h。
5.根据权利要求1所述老化失效生物炭基海藻酸盐复合载体材料活化再生利用方法，其特征在于，步骤s3中，所述酸选自磷酸、柠檬酸、硝酸、盐酸中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述老化失效生物炭基海藻酸盐...
【专利技术属性】
技术研发人员：易晓辉，涂俊，白晓彤，邱燚权，黄明智，王世香，冯亚玲，
申请(专利权)人：华南师大清远科技创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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