一种木质纤维炭的制备方法及其在沼液处理中的应用

1.本发明涉及领域炭材料制备与沼液深度处理技术领域，具体涉及一种木质纤维炭的制备方法及其在沼液处理中的应用。


背景技术：

2.近年来中国畜禽养殖业发展迅速，以禽畜粪便为原料的大中型沼气工程日益增多。然而，沼气发酵的副产物沼液带来了许多环境问题，比如沼液直接排放会造成水体富营养化。沼液中含有大量有机物、常量营养元素和微量营养物质，具有资源化利用价值。本专利通过絮凝、电容去离子技术提出一种新的沼液处理路径，可以有效处理沼液并回收养分，得到固体菌肥、浓缩液体肥和清水。
3.絮凝可以有效降低废水中的化学需氧量、生化需氧量等，是一种常用的沼液资源化利用技术。微生物絮凝剂是一种由微生物或其分泌物产生的特殊代谢产物，是一种新型、绿色的絮凝剂。然而，微生物容易受到环境的影响，为解决这个问题，可以将微生物负载到载体上，从而保护微生物，使微生物保持较高的活性和种群密度。生物炭通常由生物质在无氧条件下高温炭化而成，具备丰富的孔隙结构、良好的比表面积，是微生物的理想载体。中国专利申请cn 115558502 a公布了一种生物炭固定微生物土壤改良剂的制备方法和应用，通过使微生物吸附于生物炭上，得到生物炭固定微生物土壤改良剂。但此技术仅用于土壤改良，忽略了生物炭固定微生物的其他用途。
4.絮凝虽然可以去除大部分有机物，但清液中仍存在氨氮、钾等，未能达到《污水综合排放标准》(gb8978—1996)一级标准。电容去离子是一种新型的电化学脱盐技术，具有易再生、效率高、能耗低等特点。可以利用电容去离子技术进一步深度处理沼液絮凝后的上清液。电极材料是影响电容去离子性能的重要因素，炭材料在电极材料的应用十分广泛。中国专利申请cn 112340728 a公开了一种板栗壳基生物质炭材料及其制备方法和应用，通过对板栗壳粉末进行酸碱改性，然后高温炭化，得到电容去离子电极材料。中国专利申请cn 113035592a公开了一种利用玉米秸秆制备电容去离子电极的方法，将玉米秸秆预炭化后掺杂氢氧化钾，高温活化后酸洗，得到电极材料。中国专利申请cn 113880086 a公开了一种氮磷共掺杂生物质衍生电容去离子电极的制备方法，将大豆秸秆预炭化后与磷酸氢二铵混合，进行高温煅烧和二氧化炭活化后酸洗，得到大豆秸秆衍生炭材料。以上电极材料都有一定的效果，但是电极材料仍存在孔隙不发达、表面活性基团少等缺点，植物木质纤维是自然界储量最丰富的天然多分子材料，价格低廉、易降解、无污染，并且炭含量和芳香环高，是理想的生物炭材料的原料。
5.然而植物木质纤维直接炭化孔径分布不均，结构不理想，中国专利申请cn113830766 a公开了一种发酵活化氧化的多孔活性生物炭的制备方法，将林业废弃物在氯化锌、三聚氰胺混合活化剂的中高温活化条件下制得多孔活性生物炭，但三聚氰胺作为有机活化剂，容易在氯化锌活化的微孔中堵塞孔隙，从而减少孔隙结构。而本专利使用的氯化锌与磷酸活化协同作用，磷酸进入氯化锌活化的微孔中，促进炭材料产生更多的介孔结
构和表面含磷基团，并且丝瓜络自身含有丰富的氮含量，低温水热糖化能提取出糖类物质，后面的水热氧化可以在活化的基础上增加碳材料的表面含氧基团。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种木质纤维炭的制备方法及其在沼液处理中的应用，以木质纤维基废弃物为原料，采用低温水热糖化、中温浸渍活化和水热氧化3种处理相结合，制备了具有合适孔径分布、丰富表面含氧含氮含磷活性基团、高电容性能的木质纤维炭，其不仅可以应作产絮菌载体，有效提高沼液絮凝率，而且可以应用于电容去离子，能有效富集回收沼液上清液养分成分。
7.本发明解决上述技术问题的方案如下：一种木质纤维炭的制备方法，包括以下步骤：
8.1)将丝瓜络和黄豆荚按一定比例混合，加入浓度为10-20wt％的柠檬酸水溶液介质中，进行低温水热糖化处理，获得水热糖液和水热炭；
9.2)将步骤1得到的水热炭与氯化锌和磷酸组成的混合活化剂进行混合，浸渍12h后，于105℃干燥至恒重，获得混合物；
10.3)将步骤2得到的混合物在惰性氛围下进行浸渍活化反应，反应结束后，将活化固体产物用浓度为1～2mol/l酸洗，获得活性炭；
11.4)活性炭与双氧水混合，进行水热氧化反应，反应结束后，将产物进行水洗和干燥处理，获得木质纤维炭。
12.丝瓜络呈纤维网状结构，富含氮元素，黄豆荚含有一定的锌铁元素，能调节丝瓜络的孔隙结构。使用的氯化锌活化可以产生较多微孔结构，相比于碱性活化剂，氯化锌有利于稳定炭骨架，炭产率更高。所制得的木质纤维炭具有发达的空隙结构，丰富的表面基团。
13.优选的，所述步骤1)，丝瓜络与黄豆荚的质量之比为1:1-2:1，丝瓜络与黄豆荚的质量之和与柠檬酸水溶液的投料比为1:6-1:8g/l。丝瓜络呈纤维网状结构，富含氮元素，黄豆荚含有一定的锌铁元素，能调节丝瓜络的孔隙结构，两个产物进行混合，属于原位掺杂氮和金属元素，不容易堵塞孔隙，比化学添加更具优势。
14.优选的，所述步骤1)，水热糖化反应温度为120-160℃，反应时间为2
ꢀ‑
3h。糖化温度较低，有利节约能量。
15.优选的，所述步骤2)，混合活化剂中氯化锌与磷酸的质量之比为1:3-3:1，水热炭与混合活化剂的质量之比为1:2-2:1。磷酸可以进入氯化锌活化的微孔中，促进炭材料产生更多的介孔结构和表面含磷基团，使木质纤维炭具有合适的孔径分布，同时促进其表面产生含磷活性基团。
16.优选的，所述步骤3)，所述步骤3中的活化反应的升温速率为5-10℃/min，反应温度为450-650℃，反应时间为1h-2h。采用的活化温度为中温活化温度，比700-900℃的高温活化温度更能够节约能源。
17.优选的，所述步骤4)双氧水浓度为10-30％，活性炭与双氧水的固液比为1:7-1:10g/l，水热氧化反应温度为220-260℃，反应时间为0.5
ꢀ‑
1h。
18.如上所述木质纤维炭的制备方法制得的木质纤维炭在处理沼液中的应用，包括以下步骤：
19.1)将木质纤维炭、产絮菌菌种、尿素、水热糖液混合，经过48-60h曝气，超声后得到木质纤维炭基微生物絮凝剂；所述产絮菌菌种为枯草芽孢杆菌、假单胞菌中的一种或两种；水热糖液为上述木质纤维炭的制备方法步骤1)中得到的水热糖液；水热糖液作为产絮菌生长所需炭源，节省了产絮菌培养成本。
20.2)木质纤维炭基微生物絮凝剂、助凝剂与沼液混合，静置10-20min后过滤，获得木质纤维炭基絮凝物固体菌肥和沼液上清液。
21.如上所述的木质纤维素具有发达的孔隙结构、丰富表面基团可以为产絮菌提供营养和场所，从而促进产絮菌的繁殖生长，进而提高絮凝效果。絮凝所产生的絮凝沉淀物，含有丰富的炭、氮、钙等营养元素，还含有丰富的多糖、蛋白以及有益产絮菌，可以作为絮凝固体菌肥使用。
22.优选的，所述步骤1)中，各原材料按质量份数计包括：15-25份产絮菌菌种、5-15份木质纤维炭、3-6份尿素、700-800份培养液；曝气量为0.1-0.4l/min。
23.优选的，所述步骤2)中，各原材料按质量份数计包括：沼液90-100份，木质纤维炭基微生物絮凝剂10-15份、助凝剂4-6份；所述助凝剂为8％-15％的氯化钙溶液。
24.如上所述木质纤维炭的制备方法制得的木质纤维炭制备去离子电极在处理沼液中的应用，包括以下步骤：
25.1)将木质纤维炭、聚偏二氟乙烯和科琴黑按质量比8：1：1在n-甲基吡咯烷酮中混合，超声3min后，得到混合浆液，将混合浆料均匀涂抹到基底上，60℃真空干燥后获得电容去离子电极，并组装成电容去离子模块；所述基底可采用钛板或石墨纸，钛板更加光滑，更容易把富集材料刮下来，且可以循环利用。
26.2)用电容去离子模块处理经过絮凝后沼液所残留的上清液，回收上清液的养分成分。
27.电容去离子电极作为电容去离子模块的阴极和阳极，用于处理所述步骤6中的沼液上清液，电容去离子采用循环模式，电极两端施加0.6v-1.4v的电压，运行时间4-6h。
28.木质纤维炭具有优异的电化学性能，可以作为电容去离子电极材料，处理絮凝后的上清液，经过处理后，富集浓缩液可作为液体肥使用。
29.本发明的有益效果是：
30.(1)木质纤维炭的原料为丝瓜络和黄豆荚，丝瓜络和黄豆荚都属于农业废弃物，成本低、来源广，并且相比其他农业废弃物，丝瓜络呈纤维网状结构，富含氮元素，黄豆荚含有一定的锌铁元素，能调节丝瓜络的孔隙结构，制备木质纤维炭氮含量丰富，具有中空的孔结构。
31.(2)木质纤维炭通过氯化锌和磷酸协同浸渍活化，磷酸可以进入氯化锌活化的微孔中，促进炭材料产生更多的介孔结构和表面含磷基团，使木质纤维炭具有合适的孔径分布，同时促进其表面产生含磷活性基团。
32.(3)水热氧化反应可以提高木质纤维炭表面氧含量，增加其表面含氧基团。
33.(4)在产絮菌培养基中，充分利用低温水热糖化获得的水热糖液，水热糖液提供产絮菌生长所需炭源，节省了产絮菌培养成本。
34.(5)木质纤维炭基微生物絮凝剂易降解，无二次污染，使用的产絮菌也都是有益菌。絮凝所产生的絮凝沉淀物，含有丰富的炭、氮、钙等营养元素，还含有丰富的多糖、蛋白
以及有益产絮菌，可以作为絮凝固体菌肥使用。
35.(6)富氮富磷富氧木质纤维炭用于电容去离子技术，处理沼液上清液，可以有效富集回收其中的养分成分，富集浓缩液可作为液体肥使用。
36.(7)提出沼液处理的新方法路径，通过木质纤维炭基絮凝剂和木质纤维炭电容去离子技术，不仅可以生产固体菌肥和浓缩液体肥，而且使沼液经过处理后，清水能够达标排放。
37.综上，本专利开发了一种具有合适孔径分布、丰富表面富氮富磷富氧活性基团、高电容性能的木质纤维炭材料。原料通过水热糖化分离出富含葡萄糖的水热糖液和富氮水热炭，富氮水热炭经过进一步的活化改性与水热氧化，制备出优秀的木质纤维炭。木质纤维炭既可以作为产絮菌载体，增强絮凝效果，又可以作为电容去离子电极材料，处理絮凝后的上清液，同时提出了一种新的沼液处理路径，对沼液深度处理和养分回收具有重要意义。
38.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
39.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
40.图1为本发明制备木质纤维炭及处理沼液的步骤流程图；
41.图2为实施例1制备的木质纤维炭sem图像；
42.图3为实施例2制备的木质纤维炭sem图像；
43.图4为实施例3制备的木质纤维炭sem图像；
44.图5为对比例1制备的木质纤维炭sem图像；
45.图6为对比例2制备的木质纤维炭sem图像。
具体实施方式
46.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
47.本发明的应用原理，如下所示：
48.通过木质纤维炭基制备絮凝剂及絮凝原理：通过将产絮菌固定在木质纤维炭上，木质纤维炭可以为产絮菌提供生长繁殖的场所，并且提供一定的营养，因此产絮菌群落较发达，而后通过超声破碎细菌，释放出大量蛋白等活性物质，与ca
2+
通过桥联、电荷吸附等作用形成复杂而稳定的立体絮网结构，使沼液悬浮颗粒互相粘附，进而生成絮体沉淀，达到絮凝的目的；
49.木质纤维炭电容去离子原理：在直流电场的作用下，水中阴阳离子向极性相反的电极定向移动并被吸附在木质纤维炭的活性位点上，从而去除水中的阴阳养分离子，通过反接电源，使被吸附的养分离子释放到液体中获得浓缩液，浓缩液可以作为液体肥使用。
50.实施例1
51.如图1所示，本实施例提供一种木质纤维炭(记为n-120-zn-p-600-o-b)的制备方
法，及所述木质纤维炭在处理沼液中的应用。
52.1、首先将丝瓜络、黄豆荚分别用粉粹机粉碎过20目筛，以2：1质量比混合得到混合原料，将混合原料以1：7g/l固液比与10％质量浓度的柠檬酸水溶液混合，在120℃下进行低温水热糖化，糖化2h后，冷却过滤得到水热糖液和富氮水热炭。
53.2、将氯化锌与磷酸以质量比2：1混合，得到混合活化剂，再将富氮水热炭与混合活化剂按1：1质量比混合，并浸渍12h后，在105℃下烘干至恒重，得到混合物。
54.3、将混合物置于惰性气体中，以10℃/min升温速率升温至600℃，活化反应1h，反应结束后固体产物用1mol/l硝酸酸洗，得到富氮富磷活性炭。
55.4、将富氮富磷活性炭与双氧水以固液比1：10g/l混合，在250℃下水热氧化0.5h，反应结束后将固体产物水洗后即可得到木质纤维炭(n-120-zn-p-600-o-b)，其sem图像如图2所示。
56.5、将10份木质纤维炭(n-120-zn-p-600-o-b)、20份假单胞菌菌种、3份尿素与800份水热糖液混合均匀，以0.3l/min的曝气量培养48h，超声后可得到木质纤维炭基微生物絮凝剂。再将12份木质纤维炭基微生物絮凝剂与5份10％氯化钙溶液加入到100份的沼液中，静置15min后过滤，分别得到沼液上清液与絮凝沉淀物。其中，絮凝沉淀物可以作为木质纤维炭基絮凝物固体菌肥直接使用。
57.6、将木质纤维炭(n-120-zn-p-600-o-b)与聚偏二氟乙烯和科琴黑按质量比8：1：1在n-甲基吡咯烷酮中混合，超声3min后将混合浆料均匀涂抹到钛板上，60℃真空干燥后获得电容去离子电极，并组装成电容去离子模块。其中，电容去离子电极作为电容去离子模块的阴极和阳极，电容去离子采用循环模式处理絮凝后的沼液上清液，电极两端施加1.4v的电压，运行时间6h。
58.实施例2
59.本实施例提供一种木质纤维炭(记为n-150-zn-p-600-o-b)的制备方法，及所述木质纤维炭在处理沼液中的应用。本实施例的实验步骤与实施例1基本相同，不同之处在于步骤1中，低温水热糖化的温度为150℃。木质纤维炭(n-150-zn-p-600-o-b)sem图像如图3所示。
60.实施例3
61.本实施例提供一种木质纤维炭(记为n-150-zn-p-450-o-b)的制备方法，及所述木质纤维炭在处理沼液中的应用。本实施例的实验步骤与实施例1基本相同，不同之处在于步骤1中，低温水热糖化的温度为150℃；步骤3中，活化反应温度为450℃。木质纤维炭(n-150-zn-p-450-o-b)sem图像如图4所示。
62.对比例1
63.本对比例提供一种木质纤维炭(记为n-120-zn-600-o-b)的制备方法，及所述木质纤维炭在处理沼液中的应用。本对比例的实验步骤与实施例1基本相同，不同之处在于步骤2，采用的活化剂为氯化锌活化剂。木质纤维炭(n-120-zn-600-o-b)sem图像如图5所示。
64.对比例2
65.本对比例提供一种木质纤维炭(n-120-zn-p-600-b)的制备方法，及所述木质纤维炭在处理沼液中的应用。本对比例的实验步骤与实施例1基本相同，不同之处在于经过步骤3制得的富氮富磷活性炭，并不经过步骤4水热氧化处理。木质纤维炭(n-120-zn-p-600-b)
sem图像如图6所示.
66.各实施例与对比例制得的木质纤维炭的孔隙结构数据如表1所示，各实施例与对比例制得的木质纤维炭的元素组成如表2所示，各实施例与对比例制备的木质纤维炭在处理沼液中的絮凝特性和电容去离子性能如表3所示。
67.表1各实施例与对比例中木质纤维炭的孔隙结构数据
[0068][0069]
表2各实施例与对比例中木质纤维炭的元素组成
[0070][0071]
表3各实施例与对比例中木质纤维炭的絮凝特性和电容去离子性能
[0072][0073]
对比例1的木质纤维炭(n-120-zn-600-o-b)是采用单一活化剂氯化锌进行的活化反应。相比于对比例1，实施例1中的木质纤维炭(n-120-zn-p-600-o-b)是采用氯化锌与磷酸混合活化剂活化，探究氯化锌与磷酸混合活化剂对木质纤维炭的影响。图2和图3都可以观察到多孔纤维管束状结构，表1显示实施例1的n-120-zn-p-600-o-b炭的比表面积比对比例1的n-120-zn-600-o-b炭的比表面积增加了20.56％，且介孔体积大幅度增加，由0.17cm3/g增加到0.43cm3/g，这是因为氯化锌可以产生许多微孔结构，磷酸进入微孔进行活化反应，再一次进行扩孔造孔，生成更多的介孔结构，同时导致平均孔径由2.27nm增加到4.41nm。由表2可以看出，相比于对比例1，实施例1中的n-120-zn-p-600-o-b的磷p元素含量
大幅提高，从0.02％提升到5.07％，这表明磷酸活化产生了大量表面含磷活性基团。相比于对比例1，实施例1中n-120-zn-p-600-o-b的产絮菌密度大幅提升，电容去离子各组分的电容去除性能也明显提升，说明通过氯化锌与磷酸混合活化剂活化，可以大幅提升单一氯化锌活化剂的活化效果，具体表现为增加介孔结构，提高比表面积，产生表面含磷p活性基团，丰富的孔隙结构能为产絮菌提供生长繁殖的场所，丰富的p元素含量可以为产絮菌提供营养元素。
[0074]
相比于实施例1，对比例2的木质纤维炭(n-120-zn-p-600-b)没有使用水热氧化。对比表1和表2中n-120-zn-p-600-o-b和n-120-zn-p-600-b的孔隙结构和o含量，水热氧化可以进一步增加木质纤维炭的孔隙结构和o元素含量，从而增加其表面含氧基团，增加表面活性。由表3可以看出，相比对比例2，实施例1的产絮菌密度增加，絮凝率由84.18％增加到87.35％，电容去离子对各组分的去除性能也有明显增加，可能是由于水热氧化增加木质纤维炭的表面含o活性基团，含o活性基团可以为产絮菌生长繁殖提供养分，也可以改善电容去离子电极的润湿性，进而提升电容去离子性能。
[0075]
相比于实施例1，实施例2的木质纤维炭(n-150-zn-p-600-o-b)的水热糖化温度，由120℃增加到150℃。n-150-zn-p-600-o-b木质纤维炭呈蜂窝状结构，比n-120-zn-p-600-o-b具有更丰富的孔隙结构、更大的比表面积和孔体积(表2、图5和图3)，说明150℃的水热糖化能提升木质纤维炭的孔隙结构。同时，实施例2的木质纤维炭(n-150-zn-p-600-o-b)产絮菌密度od
600
达到了2.63，絮凝率也达到了89.69％，比实施例1的絮凝率提升了2.68％，也提高了电容去离子的性能，k
+
单位去除量甚至达到了63.27mg/g(表3)，沼液浓缩总养分回收率≥90％，可能是由于150℃水热糖化更有利于原料中的纤维素等成分分解成小分子的糖分，较高的糖化温度有利于提升水热糖液的糖含量，进而为产絮菌提供更多的营养，同时可以提升水热炭的孔隙，进一步提高其电容去离子性能。
[0076]
相比于实施例2，实施例3的木质纤维炭(n-150-zn-p-450-o-b)使用了450℃的活化温度。相比实施例2(n-150-zn-p-600-o-b)，实施例3的木质纤维炭(n-150-zn-p-450-o-b)的比表面积降低了21.79％(表1)，并且c含量降低了5.06％(表2)，实施例3中的n-150-zn-p-450-o-b的絮凝率相比实施例2下降了10.99％，电容去离子性能降低(表3)。表明较低的活化温度不利于水热炭的活化，相对较高的中等活化温度能促进木质纤维炭产生优良的孔隙结构，进而提高其絮凝特性和电容去离子性能。
[0077]
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

技术特征：
1.一种木质纤维炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将丝瓜络和黄豆荚按一定比例混合，加入柠檬酸水溶液介质中，进行水热糖化处理，获得水热糖液和水热炭；2)将步骤1得到的水热炭与氯化锌和磷酸组成的混合活化剂进行混合，浸渍一段时间后，干燥至恒重，获得混合物；3)将步骤2得到的混合物在惰性氛围下进行中温活化反应，反应结束后酸洗，获得活性炭；4)活性炭与双氧水混合，进行水热氧化反应，反应结束后，将产物进行水洗和干燥处理，获得木质纤维炭。2.根据权利要求1所述一种木质纤维炭的制备方法，其特征在于，所述步骤1)，丝瓜络与黄豆荚的质量之比为1:1-2:1，柠檬酸水溶液的浓度为10％-20％，丝瓜络与黄豆荚的质量之和与柠檬酸水溶液的投料比为1:6-1:8g/l。3.根据权利要求1所述一种木质纤维炭的制备方法，其特征在于，所述步骤1)，水热糖化反应温度为120-160℃，反应时间为2-3h。4.根据权利要求1所述一种木质纤维炭的制备方法，其特征在于，所述步骤2)，混合活化剂中氯化锌与磷酸的质量之比为1:3-3:1，水热炭与混合活化剂的质量之比为1:2-2:1。5.根据权利要求1所述一种木质纤维炭的制备方法，其特征在于，所述步骤3)，所述步骤3中的活化反应的升温速率为5-10℃/min，反应温度为450-650℃，反应时间为1-2h。6.根据权利要求1所述一种木质纤维炭的制备方法，其特征在于，所述步骤4)双氧水浓度为10-30％，活性炭与双氧水的固液比为1:7-1:10g/l，水热氧化反应温度为220-260℃，反应时间为0.5-1h。7.一种根据权利要求1-6任一所述木质纤维炭的制备方法制得的木质纤维炭在处理沼液中的应用，其特征在于，包括以下步骤：1)将木质纤维炭、产絮菌菌种、尿素、水热糖液混合，经过曝气、超声后得到木质纤维炭基微生物絮凝剂；2)木质纤维炭基微生物絮凝剂、助凝剂与沼液混合，静置后过滤，获得木质纤维炭基絮凝物固体菌肥和沼液上清液。8.根据权利要求7所述一种木质纤维炭的制备方法制得的木质纤维炭在处理沼液中的应用，其特征在于，所述步骤1)中，各原材料按质量份数计包括：15-25份产絮菌菌种、5-15份木质纤维炭、3-6份尿素、700-800份培养液；曝气量为0.1-0.4l/min。9.根据权利要求7所述一种木质纤维炭的制备方法制得的木质纤维炭在处理沼液中的应用，其特征在于，所述步骤2)中，各原材料按质量份数计包括：沼液90-100份，木质纤维炭基微生物絮凝剂10-15份、助凝剂4-6份；所述助凝剂为8％-15％的氯化钙溶液。10.一种根据权利要求1-6任一所述木质纤维炭的制备方法制得的木质纤维炭制备去离子电极在处理沼液中的应用，其特征在于，包括以下步骤：1)将木质纤维炭、聚偏二氟乙烯、科琴黑与n-甲基吡咯烷酮中混合均匀，得到混合浆液，将混合浆料均匀涂抹到基底上，真空干燥后获得电容去离子电极，并组装成电容去离子模块；2)将电容去离子模块处理经过絮凝后沼液所残留的上清液，富集回收上清液的养分成
分，获得浓缩液体肥。

技术总结
本发明涉及一种木质纤维炭的制备方法及其在沼液处理中的应用，以木质纤维基废弃物为原料，经过低温水热糖化分离出富含葡萄糖的水热糖液和富氮水热炭，富氮水热炭经过进一步的中温活化改性与低温水热氧化，制备具有合适孔径分布、丰富表面含氮含磷含氧活性基团、高电容性能的木质纤维炭。所述木质纤维炭既可以作为产絮菌载体，增强絮凝效果，获得固体菌肥，又可以作为电容去离子电极材料，处理絮凝后的上清液，获得浓缩液体肥。本专利提出了一种新的沼液处理路径，对沼液深度处理和养分回收具有重要意义。重要意义。重要意义。


技术研发人员：牛文娟 宋涛 袁巧霞 刘念 秦千惠 钱鹏举 王媛媛 曹红亮 艾平
受保护的技术使用者：华中农业大学
技术研发日：2023.06.15
技术公布日：2023/9/12