熱解溫度和時(shí)間對生物干化污泥生物炭性質(zhì)的影響.pdf

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1、第7卷第3期環(huán)境工程學(xué)報(bào)Vo1.7.NO.32013年3月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringMar.2013熱解溫度和時(shí)間對生物干化污泥生物炭性質(zhì)的影響程國淡黃青張凱松(1.中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所,廈門361021;2.中國科學(xué)院研究生院,北京100049)摘要污泥熱解制備生物炭是一種很有潛力的污泥資源化處置方式,然而,生物炭產(chǎn)量和品質(zhì)因污泥原料性質(zhì)、熱解條件(如熱解溫度、時(shí)間)的不同而存在顯著差異。以生物干化污泥為主要研究對象,系統(tǒng)考察了熱解溫度及時(shí)間等熱解因素對生物炭品質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著

2、熱解溫度的升高(300~700℃),熱解時(shí)間的增加(2~4h),生物炭產(chǎn)率均下降。低溫?zé)峤?3OO℃)生物炭,偏酸性,而高溫?zé)峤鈺r(shí)(700~C)生物炭,偏堿性。生物炭N含量隨著熱解溫度的升高、熱解時(shí)間的增加而降低,而P、K及微量元素隨著熱解溫度的升高,熱解時(shí)間的增加而增加。DTPA浸提結(jié)果表明,高溫?zé)峤饷黠@降低了生物炭中微量元素的生物有效性。關(guān)鍵詞生物干化污泥生物炭熱解資源化中圖分類號X705文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1673—9108(2013)03—1133.06Effect0ftemperatureanddurationofpyrolysisonp

3、ropertiesofbio-driedsludgebiocharChengGuodanHuangQing。ZhangKaisong(1.InstituteofUrbanEnvironment,ChineseAcademyofSciences,Xiamen361021,China2.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)AbstractConvertingsewagesludgetobiocharisoneofthepotentialwaysforsludg

4、erecycling.However,significantdiferencesoftheyieldsandpropertiesofbiocharwereobservedduetothepropertiesofrawmaterialsorpyrolysisconditions.Theaimofthisstudyistosystematicallyinvestigatetheeffectofpyrolysisconditions,suchastemperatureandduration,onthepropertiesofthebio—driedslu

5、dgebiochar.Theresultsshowedthattheyieldsofbiochardecreasedwiththeincreasingthetemperatureandduration.Biocharproducedat300~Cwasacidwhileitwasalkalineat700~C.ThecontentofnitrogeninbiocharwasfoundtodecreasewhereasP,Kandtheothermicronutrientsincreasedwiththeincreasingpyrolysistemp

6、eratureorduration.TheresultofDTPAex-tractionshowedthatthehightemperaturesignificantlyreducedthebioavalabilityoftraceelement.Keywordsbio—driedsludge;biochar;pyrolysis;recycling近年來,有機(jī)質(zhì)熱解制備生物炭成為有機(jī)廢棄近污泥生物干化被視為一種污泥資源化前處理的有物資源化的有效途徑之一¨。,生物炭因含有較高效方式,主要是利用微生物高溫好氧發(fā)酵過程中有C、N和P而被認(rèn)為是一種優(yōu)良的土

7、壤改良劑。城機(jī)物降解所產(chǎn)生的生物能,配合強(qiáng)制通風(fēng)促進(jìn)水分市污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)使其成為一種潛在的生蒸發(fā),從而實(shí)現(xiàn)污泥快速脫水,含水率可快速降至物炭原料,相比于目前污泥的處理處置方法,如填40%以下。與脫水污泥相比,生物干化污泥(以埋、堆肥等,熱解可以很大程度降低其體積,消除下簡稱干化污泥)因其含水率低、孔隙度大、可改善致病菌,回收氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)。然而,城市污泥含水率高,經(jīng)板框壓濾后的脫水污泥含水率仍在基金項(xiàng)目:科技部國際科技合作項(xiàng)目(2009DFB90120);國家“水體污染控制與治理”科技重大專項(xiàng)(2009ZX07317-003)80%左右,體

8、積大、不利于運(yùn)輸、性質(zhì)不穩(wěn)定?。收稿日期:2011—09—14;修訂日期:2011—11—08脫水污泥直接熱解會(huì)因其含水率

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