一种利用畜禽粪便制备载炭多孔陶瓷和缓释复合肥的方法，包括如下步骤：取新鲜的畜禽粪便，加入硅藻土、纳米钛酸钙和双氧水，加热，再加入酸溶液，继续加热，分离得到固体A和液体A；固体A与碱溶液混合加热，调pH值，得到固体B和液体B；调整液体A的pH值，固液分离，得到固体C和液体C；将固体B和固体C，烘干，加入粘合剂，球磨，润湿成型，烘干，煅烧，得到多孔陶瓷材料，浸泡于液体B中，加热浓缩，冷却分离得到吸附饱和的多孔陶瓷和浓缩液体D；将浓缩液体D与液体C混合，搅拌均匀，干燥造粒，得到复合肥颗粒；将浸泡后的多孔陶瓷，烘干，炭化活化，得到载炭多孔陶瓷。本发明专利技术具有良好的经济效益和环境效益。
【技术实现步骤摘要】
一种利用畜禽粪便制备载炭多孔陶瓷和缓释复合肥的方法
本专利技术属于环境
，具体涉及一种利用畜禽粪便制备载炭多孔陶瓷和缓释复合肥的方法。
技术介绍
现代养殖业排放的畜禽粪便给环境造成了很大的压力。在传统农业中，畜禽粪便都是通过堆肥发酵，制备有机肥料用于农业生产，但是现代的养殖业为了提高肉蛋奶或皮毛的质量，往往向饲料中添加铁铜锌等各种添加剂，这些添加剂很大一部分都会随粪便排出体外，粪便中会含有重金属，有时因防病治病，粪便中还会出现抗生素等有害物质，这些有害物质，传统的发酵堆肥方法很难处理掉，若直接施肥会对土壤造成严重的污染。因而，需要开发一种无害化利用畜禽粪便中宝贵的资源、解决污染问题的方法。目前，在水和空气治理中，吸附法是一种最常用的廉价高效的方法，该方法无二次污染，利于回收有用物质，目前常用的吸附剂有很多，有树脂、活性炭、纳米钛酸盐、硅藻土和沸石等，这些吸附材料中，有的成本高，有的吸附能力不足，这限制其应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种利用畜禽粪便制备载炭多孔陶瓷和缓释复合肥的方法。本专利技术为无害化综合利用畜禽粪便，制备安全高效的农用肥料和高性能廉价吸附材料，本专利技术利用草食性畜禽粪便为原料，通过催化氧化和酸提取粪便中的氨基酸和各种元素制备肥料，用于农业生产；剩余固体制备载炭多孔陶瓷，可用于废水和废气的处理，也可用作生物滤池的功能性滤料。采用的技术方案是一种利用畜禽粪便制备载炭多孔陶瓷和缓释复合肥的方法，包括如下步骤：1)、取新鲜的畜禽粪便，调整含水率80-85％，加入粪便质量的10-30％的硅藻土、1-2％的纳米钛酸钙和10-20％的质量百分含量为30％的双氧水，搅拌均匀，加热微沸10-20min，再按粪便质量和混合酸体积比为1Kg:1L比例，加入浓度分别为0.3-0.8mol/L和0.5-1mol/L磷酸和硝酸的混合酸溶液，搅拌均匀，继续加热保持微沸10-20min，固液分离，得到固体A和液体A；2)、将步骤一得到的固体A与等质量的，浓度分别为0.2-0.5mol/L和1-3mol/L氢氧化钾和氨水的混合碱溶液混合，搅拌均匀，密闭，加热，80-100℃保温浸泡12h，调pH值为11-12，固液分离，得到固体B和液体B；3)、用与步骤二使用的相同的混合碱液，调整液体A的pH值为6-7，静置沉淀，固液分离，得到固体C和液体C；4)、将固体B和固体C混合，105-120℃烘干，加入固体B和固体C混合物质量的10％-60％的粘合剂，球磨1-8h，润湿，成型，60-90℃烘干，于950-1250℃温度下煅烧10-30min，得到多孔陶瓷材料，浸泡于液体B中，加热浓缩至波美度达到24-32，冷却到室温，分离，得到吸附饱和的多孔陶瓷和浓缩液体D；5)、将浓缩液体D与液体C混合，搅拌均匀，用0.1mol/L的硝酸酸溶液调pH值6-7，干燥，得到缓释复合肥。6)、将浸泡后的多孔陶瓷，105℃烘干，隔绝空气条件下，于400-500℃下炭化30-40min，通入与多孔陶瓷等质量的水蒸气于900℃活化20-30minh，得到载炭多孔陶瓷。所述的畜禽粪便为草食性动物的粪便。所述的步骤四加入的粘合剂为高岭土、普通粘土、陶土和皂土中的一种或几种。本专利技术的优点：本专利技术无害化综合利用畜禽粪便的同时，制备了廉价的安全的农用缓释复合肥料和可用于废水和废气处理的载炭多孔陶瓷，无二次污染，成本低，工艺简单，具有良好的经济效益和环境效益。附图说明图1为方法工艺流程图。具体实施方式本专利技术实施例中所用纳米钛酸钙粉体均为本实验室按文献(张东,侯平.纳米钛酸钙粉体的制备及其对水中铅和镉的吸附行为[J].化学学报,2009,(12):1336-1342)方法合成。实施例1取新鲜的含水率为82％的牛粪2Kg，加入500g的硅藻土、30g的纳米钛酸钙和300g的质量百分含量为30％的双氧水，搅拌均匀，加热微沸10min，再加入2L的0.5mol/L的磷酸和1mol/L的硝酸混合酸溶液，搅拌均匀，继续加热保持微沸10min，抽滤，得到固体A和液体A；将固体A与等质量的含0.25mol/L的氢氧化钾和2mol/L的氨水的混合碱液混合，搅拌均匀，密闭，加热，80℃保温浸泡12h后，用0.1mol/L硝酸溶液调pH值为11，抽滤，得到固体B和液体B；用含0.25mol/L的氢氧化钾和2mol/L的氨水的混合碱液调整液体A的pH值为6，搅拌均匀，静置沉淀，抽滤，固液分离，得到固体C和液体C；将固体B和固体C混合，105℃烘干，加入混合物总质量的40％的高岭土，混合球磨5h，润湿成型，制成粒径为3mm的小球，60℃烘干，置于高温炉内，于1000℃煅烧20min，炉内冷却到室温，得到多孔陶瓷，浸泡于液体B中，加热浓缩至波美度为27，冷却分离，得到吸附饱和的多孔陶瓷和浓缩液体D；将浓缩液体D与液体C混合，用0.1mol/L硝酸溶液调pH值为7，喷雾干燥，得到缓释复合肥1；将浸泡后的多孔陶瓷，烘干，置于炭化炉内，氮气保护下于450℃炭化30min，再置于活化炉内，通入多孔陶瓷等质量的水蒸气于900℃活化30min，得到载炭多孔陶瓷1。实施例2取新鲜的含水率为85％的牛粪2Kg，加入200g的硅藻土、20g的纳米钛酸钙和200g的质量百分含量为30％的双氧水，搅拌均匀，加热微沸20min，再加入2L的0.3mol/L的磷酸和1mol/L的硝酸混合酸溶液，搅拌均匀，继续加热保持微沸20min，抽滤，得到固体A和液体A；将固体A与等质量的含0.5mol/L的氢氧化钾和3mol/L的氨水的混合碱液混合，搅拌均匀，密闭，加热，100℃保温浸泡12h后，用0.1mol/L硝酸溶液调pH值为12，抽滤，得到固体B和液体B；用含0.5mol/L的氢氧化钾和3mol/L的氨水的混合碱液调整液体A的pH值为7，搅拌，静置沉淀，抽滤，固液分离，得到固体C和液体C；将固体B和固体C混合，120℃烘干，加入混合物总质量的30％的高岭土，混合球磨1h，润湿成型，制成粒径为8mm的小球，90℃烘干，置于高温炉内，于1100℃煅烧20min，炉内冷却到室温，得到多孔陶瓷，浸泡于液体B中，加热浓缩至波美度为24，冷却分离，得到吸附饱和的多孔陶瓷和浓缩液体D；将浓缩液体D与液体C混合，用0.1mol/L硝酸溶液调pH值为6，蒸发干燥，得到缓释复合肥2；将浸泡后的多孔陶瓷，105℃烘干，置于炭化炉内，氮气保护下于450℃炭化40min，再置于活化炉内，通入多孔陶瓷等质量的水蒸气于900℃活化20min，得到载炭多孔陶瓷2。实施例3取新鲜的调整含水率为80％的羊粪2Kg，加入600g的硅藻土、40g的纳米钛酸钙和400g的质量百分含量为30％的双氧水，搅拌均匀，加热微沸15min，再加入2L的0.8mol/L的磷酸和0.5mol/L的硝酸混合酸溶液，搅拌均匀，继续加热保持微沸15min，抽滤，得到固体A和液体A；将固体A与等质量的含0.25mol/L的氢氧化钾和2mol/L的氨水的混合溶液混合，搅拌均匀，密闭加热，90℃保温浸泡12h后，用0.1mol/L硝酸溶液调pH值为11，抽滤，得到固体B和液体B；用含0.25mol/L的氢氧化钾和2mol/L的氨水的混合碱液调整液体A的pH值为7，搅本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用畜禽粪便制备载炭多孔陶瓷和缓释复合肥的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)、取新鲜的畜禽粪便，调整含水率80‑85%，加入粪便质量的10‑30%的硅藻土、1‑2%的纳米钛酸钙和10‑20%的质量百分含量为30%的双氧水，搅拌均匀，加热微沸10‑20min，再按粪便质量和混合酸体积比为1Kg:1L比例，加入浓度分别为0.3‑0.8mol/L和0.5‑1mol/L磷酸和硝酸的混合酸溶液，搅拌均匀，继续加热保持微沸10‑20min，固液分离，得到固体A和液体A；2)、将步骤一得到的固体A与等质量的，浓度分别为0.2‑0.5mol/L和1‑3mol/L氢氧化钾和氨水的混合碱溶液混合，搅拌均匀，密闭，加热，80‑100℃保温浸泡12h，调pH值为11‑12，固液分离，得到固体B和液体B；3)、用与步骤二使用的相同的混合碱液，调整液体A的pH值为6‑7，静置沉淀，固液分离，得到固体C和液体C；4)、将固体B和固体C混合，105‑120℃烘干，加入固体B和固体C混合物质量的10%‑60%的粘合剂，球磨1‑8h，润湿，成型，60‑90℃烘干，于950‑1250℃温度下煅烧10‑30 min，得到多孔陶瓷，浸泡于液体B中，加热浓缩至波美度达到24‑32，冷却到室温，分离，得到吸附饱和的多孔陶瓷和浓缩液体D；5)、将浓缩液体D与液体C混合，搅拌均匀，用0.1mol/L的硝酸酸溶液调pH值6‑7，干燥，得到缓释复合肥；6)、将浸泡后的多孔陶瓷，105℃ 烘干，隔绝空气条件下，于400‑500℃下炭化30‑40min，通入与多孔陶瓷等质量的水蒸气于900℃活化20‑30minh，得到载炭多孔陶瓷。...
【技术特征摘要】
1.一种利用畜禽粪便制备载炭多孔陶瓷和缓释复合肥的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)、取新鲜的畜禽粪便，调整含水率80-85%，加入粪便质量的10-30%的硅藻土、1-2%的纳米钛酸钙和10-20%的质量百分含量为30%的双氧水，搅拌均匀，加热微沸10-20min，再按粪便质量和混合酸体积比为1Kg:1L比例，加入浓度分别为0.3-0.8mol/L和0.5-1mol/L磷酸和硝酸的混合酸溶液，搅拌均匀，继续加热保持微沸10-20min，固液分离，得到固体A和液体A；2)、将步骤一得到的固体A与等质量的，浓度分别为0.2-0.5mol/L和1-3mol/L氢氧化钾和氨水的混合碱溶液混合，搅拌均匀，密闭，加热，80-100℃保温浸泡12h，调pH值为11-12，固液分离，得到固体B和液体B；3)、用与步骤二使用的相同的混合碱液，调整液体A的pH值为6-7，静置沉淀，固液分离，得到固体C和液体C；4)、将固体B和固体C混合，105-1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张东，韩德昌，孙钰翔，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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