【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于厌氧发酵，具体涉及一种“磁-碱”联合改性椰壳生物炭的制备方法，并将其应用于酱香型白酒废水生化处理过程。
技术介绍
1、酿酒过程中会产生白酒废水，每生产1.0l白酒，就会产生15l以上的白酒废水。白酒废水主要含有有机酸、醇、酚类等有机化合物，其化学需氧量(cod)较高，ph约为3.0-5.0，直接排放或者不适当的处理会导致环境污染，所以需要找到一种高效、稳定、经济的方法来处理白酒废水。厌氧消化(ad)作为一种高效的能量回收和污染物去除技术，在高浓度有机废水处理中得到了广泛的应用。然而，对于白酒废水的厌氧消化，酸性环境会抑制产甲烷菌的活性，导致可挥发性脂肪酸(vfas)积累，从而导致厌氧系统酸化。为了提高使用厌氧消化应用的可行性，已经开发了几种强化技术，常用的ad增强技术包括ad底物预处理、共消化、ad过程控制和添加添加剂。其中外源补充添加剂是增强ad性能较为便捷的方法。
2、生物炭作为添加剂被广泛用于提高厌氧消化的性能，包括提高甲烷产量、改善系统稳定性、缩短滞后期、提高甲烷含量等。为了提高生物炭在ad系统中的应用，许多研究通过各种方法改善了生物炭的理化性质，常用的改变生物炭理化性质的方法包括酸、碱、氧化、掺入金属离子等改性方法。其中，研究发现碱改性能够改善生物炭表面特性，促进微生物的生长定殖，从而增强厌氧消化系统的性能。然而，在连续厌氧消化排放过程中添加的生物炭会有所损失且无法回收，实际应用中需要不断补充生物炭，一方面补充大量的生物炭是不经济的；另一方面生物炭的流失还会导致发酵系统微生物的损失。磁性生物炭
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的问题是针对原始生物炭在增强厌氧消化性能以及其不易回收方面的不足，提供了一种能够提高酱香型白酒废水厌氧消化处理效率的“碱-磁”联合改性生物炭材料及其制备方法。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供一种“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，包括如下步骤：
3、a.将生物炭粉末和koh固体加入纯水中在室温下进行磁力搅拌使其充分接触，然后经过滤、干燥、研磨后，得到粉末；
4、b.在氮气保护下，将步骤a得到的粉末置于管式炉中400℃热解1h后冷却，然后将产物洗涤过滤至滤液呈中性，经干燥、研磨得到碱改性生物炭；
5、c.将fecl3·6h2o和feso4·7h2o溶于纯水中，然后加入碱改性生物炭，于室温、厌氧条件下磁力搅拌至充分反应，然后用naoh溶液滴定至ph为9.8-10.3后继续磁力搅拌使其充分反应，经静置、过滤、洗涤、干燥、研磨后得到固体粉末；
6、d.在氮气保护下，将步骤c得到的固体粉末置于管式炉中600℃热解2h后冷却，得到“磁-碱”联合改性生物炭。
7、其中，上述制备方法的步骤a中，所述生物炭粉末、koh固体与纯水的质量体积比为0.9-1g∶0.9-1g∶10ml。
8、其中，上述制备方法的步骤a中，所述生物炭粉末由块状椰壳生物炭粉碎后过150目筛网得到；磁力搅拌时间为23-24h。
9、其中，上述制备方法的步骤b中，控制管式炉的升温速率为10℃/min。
10、其中，上述制备方法的步骤c中，所述fecl3·6h2o、feso4·7h2o、碱改性生物炭与纯水的质量体积比为16-17g∶11-12g∶23-25g∶240-250ml。
11、其中，上述制备方法的步骤c中，所述厌氧条件为通入2-3min的n2后用橡胶塞密封；所述naoh溶液浓度为5mol/l。
12、其中，上述制备方法的步骤c中，磁力搅拌时间为30-35min；静置时间为11-13h；纯水洗涤2-3次。
13、其中，上述制备方法的步骤a、b、c中，所述干燥为于65℃烘箱中干燥23-24h。
14、其中，上述制备方法的步骤d中，控制管式炉的升温速率为10℃/min。
15、本专利技术还提供了一种由上述制备方法制备的“磁-碱”联合改性生物炭在强化酱香型白酒废水厌氧消化处理中的应用，具体为：以酱香型白酒废水作为厌氧消化的底物，厌氧颗粒污泥作为接种物，加入“磁-碱”联合改性生物炭促进厌氧消化。
16、本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，采用本专利技术方法得到的改性生物炭，生物炭表面相对粗糙，附着有大量不规则的小颗粒，为微生物细胞定殖和生物膜生长提供了有利的环境，进而提高微生物对有机物的降解能力，因此可以有效提高处理酱香型白酒废水时厌氧消化系统的缓冲能力，以及提高甲烷的产量和产率。而且本专利技术提供的生物炭具有较高磁性，可以回收再利用，更加经济环保，还可以减少发酵系统中微生物的损失。因此，本专利技术提供的“磁-碱”联合改性生物炭有望高效应用于厌氧发酵系统中。
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1.“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述生物炭粉末、KOH固体与纯水的质量体积比为0.9-1g∶0.9-1g∶10mL。
3.根据权利要求1所述的“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述生物炭粉末由块状椰壳生物炭粉碎后过150目筛网得到。
4.根据权利要求1所述的“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，其特征在于：步骤b中，控制管式炉的升温速率为10℃/min。
5.根据权利要求1所述的“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，其特征在于：步骤c中，所述FeCl3·6H2O、FeSO4·7H2O、碱改性生物炭与纯水的质量体积比为16-17g∶11-12g∶23-25g∶240-250mL。
6.根据权利要求1所述的“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，其特征在于：步骤c中，所述厌氧条件为通入2-3min的N2后用橡胶塞密封；所述NaOH溶液浓度为5mol/L。
7.根据权利要求1所述的“磁
8.根据权利要求1所述的“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，其特征在于：步骤d中，控制管式炉的升温速率为10℃/min。
9.由权利要求1-8任一项所述制备方法制备的“磁-碱”联合改性生物炭在酱香型白酒废水处理中的应用，其特征在于：以酱香型白酒废水作为厌氧消化的底物，厌氧颗粒污泥作为接种物，加入“磁-碱”联合改性生物炭促进厌氧消化。
...【技术特征摘要】
1.“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述生物炭粉末、koh固体与纯水的质量体积比为0.9-1g∶0.9-1g∶10ml。
3.根据权利要求1所述的“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述生物炭粉末由块状椰壳生物炭粉碎后过150目筛网得到。
4.根据权利要求1所述的“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，其特征在于：步骤b中，控制管式炉的升温速率为10℃/min。
5.根据权利要求1所述的“磁-碱”联合改性生物炭的制备方法，其特征在于：步骤c中，所述fecl3·6h2o、feso4·7h2o、碱改性生物炭与纯水的质量体积比为16-17g∶11-...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡亚凡，沈才洪，何云，刘淼，王石垒，杨平，王志，李晓勇，应汉杰，
申请(专利权)人：泸州老窖股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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