

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、近年來,污水處理過程中產生的污泥以其成分的復雜性和對環(huán)境的危害性成為制約污水處理工藝發(fā)揮環(huán)境保護效能的重要因素。熱解能夠實現(xiàn)污泥中有毒有害成分的高效降解和穩(wěn)定化,是目前較有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N污泥處理方式。生物炭是利用熱解工藝將生物質轉化為具有土壤結構改良、增強土壤保肥效能、實現(xiàn)固碳效果的富碳物質,是目前國際新興的研究熱點。本研究利用市政污泥作為原料制備生物炭,引入低濃度的KOH作為活化劑,一方面能夠利用KOH較強的活化能力擴展孔隙結構、豐富
2、產物表面官能團,另外能夠使產物具有調節(jié)土壤pH的作用。加入的鉀鹽能作為催化劑加快污泥中有機物分解,改善熱解油性能。由于引入的鉀元素無毒無害且制備出的產物用于土壤改良,相比于用于水處理的活性炭而言要求較低,所以采用此制備工藝能夠減省傳統(tǒng)活性炭制備工藝中的水洗和酸洗步驟,對于降低生物炭制備成本有一定作用。
本文以城市污水處理廠風干污泥為原料,考察了KOH活化制備污泥基生物炭工藝中活化劑濃度、熱解終溫、保溫時間、升溫速率、浸漬時間對
3、產物碘值、亞甲基藍值、陽離子交換量和產率的影響,探討了污泥基生物炭適宜的制備工藝參數(shù),即KOH濃度0.5mol·L-1,熱解終溫800℃,保溫時間60min,升溫速率25℃·min-1,活化劑浸漬時間18h。
采用掃描電子顯微分析(SEM)、傅里葉變換紅外光譜分析(FTIR)、X射線光電子能譜分析(XPS)、X射線衍射分析(XRD)等手段對生物炭理化性質進行表征,同時對KOH活化機理進行了分析。在800℃不加KOH的條件下熱解
4、時,污泥中含氮物質和O-H消耗殆盡,表面以羧基和少量的酚羥基為主。采用0.5MKOH活化后,生物炭表面O-C=O結構所占比例由9.28%增加至15.76%,而芳香環(huán)P-P※躍遷和C-OR/H結構分別由27.77%和35.51%降低至20.23%和32.51%。KOH活化制備的生物炭以炭石墨微晶、中間態(tài)鉀長石、硅鋁酸鹽等結構為主,鉀鹽主要以中間態(tài)鉀長石、K2CO3、K2O、KO2為主,KOH的加入會與原料中大量存在的硅、鋁鹽反應導致沸石結
5、構在產物中出現(xiàn),這可能是產物陽離子交換量較其他文獻更高的重要原因。
采用室內土柱淋濾試驗考察了施用生物炭對典型砂土和粘土中有機質、四種主要陽離子(NH4+、K+、Ca2+、Mg2+)和四種主要陰離子(NO3-、PO43-、SO42-、Cl-)保持效能的影響。結果表明,施用10%的生物炭能使砂土COD累計淋失量減少50.62%,SCOD累計淋出量減少30.47%;向粘土中施用10%的生物炭時,淋洗液中累計COD和SCOD的減少量
6、為16.84%和11.48%。三維熒光光譜分析結果表明,生物炭主要通過吸附腐殖酸和富里酸兩類物質起到保持土壤有機質的作用。生物炭能夠對土壤中NH4+、Ca2+、Mg2+和PO43-的保持起明顯促進作用,施用量為10%時,砂土中四種離子淋失量分別減少59.11%、71.26%、83.39%和89.77%,粘土中的淋失量分別減少33.37%、34.08%、42.24%和97.27%。施用生物炭不利于NO3-、SO42-、Cl-的保持,三種離
7、子的淋出量均在不同程度上有所增加。
采用盆栽試驗的方法考察了施用不同比例的生物炭對黑麥草生長情況的影響,結果表明,砂土中生物炭施用量為5%時對黑麥草種子發(fā)芽的促進作用最為明顯,發(fā)芽率達到95.83%,相比于未施用時增加了19.78%;而粘土中則隨施用量的增加發(fā)芽率一直呈降低趨勢;無論砂土和粘土,生物炭施用量小于10%時均能在不同程度上加快黑麥草發(fā)芽。施用生物炭對砂土中黑麥草葉片總重、單株葉片均重和平均葉長起到最明顯促進作用的施
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 污泥基生物炭制備表征及土壤改良應用研究.pdf
- Fenton強化污泥基活性炭的制備及其應用.pdf
- 污泥基活性炭制備條件的優(yōu)化及其對Pb2+的吸附效能研究.pdf
- 生物基納米膠乳的制備及其應用研究.pdf
- 蠶繭基分級多孔炭材料的制備及其應用研究.pdf
- 生物瀝濾改性制備污泥基生物炭及其吸附鉛、鎘可行性研究.pdf
- 污泥生物炭水熱制備及其對染料脫色研究.pdf
- 水稻秸稈生物質炭基緩釋肥的制備與應用研究.pdf
- 微波熱解制備污泥生物炭研究.pdf
- 磁性生物質基炭的制備及其吸附特性的研究.pdf
- 污泥基活性炭的制備工藝與裝置研究.pdf
- 畜禽廢水污泥活性炭的制備及其應用初探.pdf
- 淀粉基炭微球的制備及應用研究.pdf
- 污泥基吸附劑的制備與應用研究.pdf
- 毛竹活性炭的制備及其應用研究.pdf
- 生物質活性炭制備及應用研究.pdf
- 41761.酚醛樹脂基泡沫炭的模板法制備及其應用研究
- 羥基硫酸鐵污泥基生物炭的制備及對As3+的吸附研究.pdf
- 生物質基炭膜的制備及其對Pb(Ⅱ)的吸附研究.pdf
- 生物基活性炭的制備及其超級電容性能研究.pdf
評論
0/150
提交評論