具体技术细节
[0005] 本发明提供一种农业面源流失氮磷再利用的方法。使用生物质废弃物生物炭为原料，具有价格低廉、处理成本低、可同时吸附农田退水中不同形态氮磷的优势。旨在解决农田退水导致表层水体水质富营养化的问题的同时实现流失氮磷的再利用。
[0006] 所述农业面源流失氮磷再利用的方法是将生物炭分别进行镁改性、铁改性和碱改性后，按照1：1：1的比例装填入填充柱，用于废水处理，在生物炭与处理水量的固液比达到1：3（g：ml）时，取出生物炭烘干研磨后，回收进入农田施肥。
[0007] 优选的，所述生物炭为生物质废弃物制备的生物炭，所述生物质废弃物为草本、粪便、污泥、木质中的任一种或多种。
[0008] 优选的，所述生物炭的制备以及填充柱的装填包括以下步骤：（1）生物质废弃物（草本、粪便、污泥、木质）生物炭的制备：将生物质废弃物碾碎后过10目筛，以300℃通氮气炭化4h后，取出过100目筛，得到生物质废弃物生物炭；
（2）镁改性生物炭的制备：将生物质废弃物放入1 mol/L MgCl2溶液中浸泡24h后，在105℃下烘干24h，在马弗炉中通入氮气，升温至700℃持续4h，取出过10目筛得到镁改性生物炭；
（3）铁改性生物炭的制备：将生物质废弃物放入0.5mol/L FeCl3溶液中浸泡24h后，在105℃下烘干24h，在马弗炉中通入氮气，升温至700℃持续4h，取出过10目筛得到铁改性生物炭；
（4）碱改性生物炭的制备：将（1）所述生物质废弃物生物炭与0.5mol/L NaOH混合后连续震荡24h，取出过滤，放入烘箱在105℃下烘干24h，取出得到碱改性生物炭；
（5）装填：将制备得到的三种改性生物炭按照1：1：1等比例混合放入填充柱中，得到生物炭填充柱。
[0009] 优选的，所述废水为农田废水。
[0010] 进一步的，将所述生物炭填充柱放置于富含多种形态氮磷的农田退水当中，对于农业面源流失氮磷再利用的方法是通过一下步骤实现的：（1）在农田周边设置排水渠道，收集农田废水；
（2）农田废水预处理：将收集的农田废水过滤，去除大颗粒杂质后沉淀，使悬浮物浓度<20mg/L；
（3）将上述生物炭填充柱放入经步骤（2）预处理的农田废水中，充分吸附，使氨氮浓度＜40mg/L，总磷浓度＜5mg/L。
[0011] 优选的，步骤（3）所述填充柱中，三种改性生物炭按照1：1：1的比例混合。
[0012] 优选的，当步骤（3）所述生物炭与所处理的农田废水的固液比为1：3时，将生物炭填充柱取出，将生物炭填充柱中填充料放入105℃烘箱中烘干，取出研磨后过100目筛，得到富含N、P的生物炭有机肥，将其回收进入农田施肥，实现流失N、P的再利用。
[0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果：1、本发明去除效率高，原材料环保，可以很好的解决农田退水中营养物质进入地表水造成的环境问题，可以实现氮磷的同步回收再利用。
[0014] 2、本发明使用常见的生物质废弃物，可实现“变废为宝”，为实现固体废物资源化绿色循环提供新思路。
[0015] 3、本发明的生物炭可以改善土壤理化性质、提高土壤养分，通过将富含N、P的生物炭回收进入土壤，减少化肥施用，为耕地土壤保护提供了一种新的方案。
[0016] 4、本发明有效解决现有生物炭孔隙率不足，吸附效果不佳的问题。通过碱改性增+ +加生物炭中的官能团和负载阳离子（如Na、K），从而增强生物炭对铵态氮的离子交换能力；
2+
镁改性生物炭吸附NH+ 4的主要机理是Mg 与NH+ 4之间的离子交换；使用FeCl3改性使生物炭面成功形成Fe2O3结构，导致形成硝酸铁水合物（Fe(NO3)3·9H2O），增加了对硝态氮吸附量。
法律保护范围
涉及权利要求数量6：其中独权1项，从权-1项
1.一种农业面源流失氮磷再利用的方法，其特征在于将生物炭分别进行镁改性、铁改性和碱改性后，按照1：1：1的比例装填入填充柱，用于废水处理，在生物炭与处理水量的固液比达到1：3时，取出生物炭烘干研磨后，回收进入农田施肥。
2.根据权利要求1所述的农业面源流失氮磷再利用的方法，其特征在于所述生物炭为生物质废弃物制备的生物炭，所述生物质废弃物为草本、粪便、污泥、木质中的任一种或多种。
3.根据权利要求1所述的农业面源流失氮磷再利用的方法，其特征在于所述填充柱装填的具体步骤如下：
（1）生物炭的制备：将生物质废弃物碾碎后过10目筛，以300℃通氮气炭化4h后，取出过
100目筛，得到生物质废弃物生物炭；
（2）镁改性生物炭的制备：将生物质废弃物放入1 mol/L MgCl2溶液中浸泡24h后，在105℃下烘干24h，在马弗炉中通入氮气，升温至700℃持续4h，取出过10目筛得到镁改性生物炭；
（3）铁改性生物炭的制备：将生物质废弃物放入0.5mol/L FeCl3溶液中浸泡24h后，在
105℃下烘干24h，在马弗炉中通入氮气，升温至700℃持续4h，取出过10目筛得到铁改性生物炭；
（4）碱改性生物炭的制备：将步骤（1）所得生物质废弃物生物炭与0.5mol/L NaOH混合后连续震荡24h，取出过滤，放入烘箱在105℃下烘干24h，取出得到碱改性生物炭；
（5）装填：将制备得到的三种改性生物炭按照1：1：1等比例放入填充柱中，得到生物炭填充柱。
4.根据权利要求1所述的农业面源流失氮磷再利用的方法，其特征在于所述废水为农田废水。
5.根据权利要求1所述的农业面源流失氮磷再利用的方法，其特征在于所述的废水处理的具体步骤如下：
（1）在农田周边设置排水渠道，收集农田废水；
（2）农田废水预处理：将收集的农田废水过滤，去除大颗粒杂质后沉淀，使悬浮物浓度<
20mg/L；
（3）将上述生物炭填充柱放入经步骤（2）预处理的农田废水中，充分吸附，使氨氮浓度＜40mg/L，总磷浓度＜5mg/L。
6.根据权利要求1所述的农业面源流失氮磷再利用的方法，其特征在于当步骤（3）所述生物炭与所处理的农田废水的固液比为1：3时，将生物炭填充柱取出，将生物炭填充柱中填充料放入105℃烘箱中烘干，取出研磨后过100目筛，得到富含N、P的生物炭有机肥，将其回收进入农田施肥，实现流失N、P的再利用。
