【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业废弃生物质资源化，具体涉及一种改性稻壳生物炭的制备和应用方法，包括改性生物炭的制备方法及其用于水体中磷酸盐去除并用于改良土壤的方法。
技术介绍
1、磷是植物生长所必需的营养元素，但过量的磷会导致水体富营养化，促进藻类和其他水生植物的大量繁殖。这些植物死亡后会消耗水中的氧气，导致水体缺氧；大量的藻类和其他水生植物还会释放出毒素，对水生生物进一步造成危害。其次，过量的磷还可能促进有毒有害物质的生成，对水体造成更大的污染。这些有毒有害物质可能会对水生生物产生负面影响，甚至威胁人类的健康。因此，控制水体磷含量是维持生态平衡的重要手段。
2、现有相关技术中，水体中过量磷元素去除与回收工艺主要包括化学沉淀法、吸附法、生物法等方法，其中吸附法因其易于操作、适用范围广、能进行磷资源回收等优势得到广泛应用。生物炭是通过天然生物质材料的高温热解制得碳质材料，具有材料来源广泛、廉价和制备简单等优势。生物炭主要来源有农业废弃物、木材、污水污泥等。而生物炭表面通常带负电荷阻止阴离子的吸附，通常要进行改性以提高对阴离子污染物的去除效率。相较于常规的生物炭，制备需要蒸汽、球磨等复杂的改性活化方法，使用成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，以解决现有技术中，生物炭的改性活化方法复杂、对土壤改良的效果欠佳、使用成本高等的问题。
2、本专利技术的第一方面，提供使用改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，包括将改性稻壳生物炭用于吸附处理含磷
3、所述改性稻壳生物炭的制备方法包括：向稻壳粉末中加入氢氧化钾溶液，搅拌均匀后浸渍；抽滤，随后向抽滤得到的稻壳粉末中加入含有氯化镁和氯化钙的混合溶液，置于恒温振荡；抽滤得到固体，后将固体烘干，高温热解，冷却后水洗至中性，烘干，得到所述改性稻壳生物炭。
4、可选地，所述稻壳的质量与氢氧化钾溶液的体积比为1g∶1ml；所述氢氧化钾的浓度为17.8mol/l。
5、可选地，所述稻壳的质量与氯化镁和氯化钙混合溶液的体积比为1g∶5ml；所述混合溶液中氯化镁、氯化钙的浓度均为3mol/l。
6、可选地，高温热解温度为500℃热解，热解时间为1小时。
7、可选地，浸渍的时间为24h，恒温振荡的时间为24h。
8、可选地，所述恒温振荡的温度是25℃，振荡速率是150rad/min；烘干的温度为80℃。
9、可选地，所述将改性稻壳生物炭用于吸附处理含磷酸盐的污水包括：将改性稻壳生物炭投加于污水中进行磷酸盐吸附，或者将改性稻壳生物炭填充至砂芯玻璃柱中，利用蠕动泵不断将污水泵入柱中，完成污水的吸附处理。
10、可选地，所述砂芯玻璃柱直径为3cm，生物炭填充量为1g，填充高度为1cm；所述污水中磷酸盐的浓度为5mg/l，污水流速为0.5～1ml/min。
11、可选地，稻壳粉末粒径为20目；改性稻壳生物炭与待改良的土壤的混合质量比为1∶1250。
12、本专利技术的第二方面，提供上述改良土壤的方法所得到的改良土壤的应用方法，包括将改良土壤置于育苗盘中，向育苗盘中加入植物种子进行育苗。
13、本专利技术的改良土壤的方法，基于改性生物炭的制备方法，本专利技术的方案中，生物炭使用的生物质前体为稻壳，来源广泛，且改性方法简单：使用koh对稻壳粉末浸渍破坏表面结构提高介孔数增大比表面积，引入的碱性基团和含氧官能团也有助于后续金属离子进入并固定在生物炭表面；同时钾也是土壤营养元素，碱性处理有利于在后续回土利用中提高碱度防止土壤酸化；之后负载钙镁金属离子，在表面生成金属氧化物，通过化学吸附等方式对磷酸盐进行有效吸附。该方法一方面实现了对水体磷酸盐的去除，另一方面吸附后的生物炭能够回土利用，对土壤结构改良、肥力提高效果显著，实现农业废弃生物质的充分利用和资源循环。
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1.一种使用改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，其特征在于，将改性稻壳生物炭用于吸附处理含磷酸盐的污水，将吸附后的改性稻壳生物炭过滤烘干后，加入到待改良的土壤中混合均匀；
2.根据权利要求1所述的使用改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，其特征在于，所述稻壳的质量与氢氧化钾溶液的体积比为1g：1mL；所述氢氧化钾的浓度为17.8mol/L。
3.根据权利要求1所述的使用改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，其特征在于，所述稻壳的质量与氯化镁和氯化钙混合溶液的体积比为1g：5mL；所述混合溶液中氯化镁、氯化钙的浓度均为3mol/L。
4.根据权利要求1所述的使用改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，其特征在于，高温热解温度为500℃热解，热解时间为1小时。
5.根据权利要求1所述的使用改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，其特征在于，浸渍的时间为24h，恒温振荡的时间为24h。
6.根据权利要求1所述的使用改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，其特征在于，所述恒温振荡的温度是25℃，振荡速率是150rad/min；烘干的温度为80℃。
<...【技术特征摘要】
1.一种使用改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，其特征在于，将改性稻壳生物炭用于吸附处理含磷酸盐的污水，将吸附后的改性稻壳生物炭过滤烘干后，加入到待改良的土壤中混合均匀；
2.根据权利要求1所述的使用改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，其特征在于，所述稻壳的质量与氢氧化钾溶液的体积比为1g：1ml；所述氢氧化钾的浓度为17.8mol/l。
3.根据权利要求1所述的使用改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，其特征在于，所述稻壳的质量与氯化镁和氯化钙混合溶液的体积比为1g：5ml；所述混合溶液中氯化镁、氯化钙的浓度均为3mol/l。
4.根据权利要求1所述的使用改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，其特征在于，高温热解温度为500℃热解，热解时间为1小时。
5.根据权利要求1所述的使用改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，其特征在于，浸渍的时间为24h，恒温振荡的时间为24h。
6.根据权利要求1所述的使用改性稻壳生物炭进行土壤改良的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋永伟，曹蕾，马根朝，徐超，王凌峰，聂宇，陈哲夫，施凯强，王雨婷，史静，
申请(专利权)人：江苏省环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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