热解温度和时间对污泥生物碳理化性质的影响.pdf

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1、第6卷第11期Vo1．6．No．112012年11月NOV．2012热解温度和时间对污泥生物碳理化性质的影响程国淡黄青张凯松(1．中国科学院城市环境与健康重点实验室，中国科学院城市环境研究所，厦门361021；2．中国科学院研究生院，北京100049)摘要污泥热解制备生物碳是一种环境友好的污泥处理处置途径。重点考察了热解温度及时间等因素对生物碳品质的影响。污泥取自厦门某城市污水处理厂脱水污泥(初始含水率为80％)，热解实验结果表明，随着热解温度的升高(从3环00～aⅢ700~C)，热解时间的增加(2～4h)，生物碳产率均下降；低

2、温热解时(3O0℃)，生物碳偏酸性，而高温热解时(700~C)，生物碳偏碱性；生物碳N含量随着热解温度的升高、热解时间的增加而降低，而P、K及微量元素随着热解温度的升高，热解境f_三时间的增加而增加。DTPA浸提实验结果表明，高温热解能降低污泥生物碳中微量元素的有效性。工V关键词剩余污泥生物碳热解营养元素程㈨中图分类号X705文献标识码A文章编号1673—9108(2012)11-4209-06学帆aEffectofpyrolysistemperatureanddurationonproductionand报nutrientpr

3、opertiesofsludgebiochargChengGuodanHuangQingZhangKaisongg(I．KeyLaboratoryofUrbanEnvironmentandHealth，InstituteofUrbanEnvironment，ChineseAcademyofSciencesXiamen361021，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)AbstractConversionofsludgeto

4、biocharthroughpyrolysisisoneoftheenvironmentalfriendlywaystotreatwastewatersludge．Theaimofthisworkistoinvestigatetheeffectofpyrolysistemperatureanddurationonproductionofwastewatersludgebiocharandevaluatethepropertiesrequiredforagronomicapplications．Wastewatersludgeco

5、llectedfromasewagetreatmentplantinXiamenwaspyrolysedinlaboratoryscalereactor．Theresultshowedthatbyincreasingthepyrolysistemperature(overtherangefrom300~Cto700℃)orduration(overtherangefrom2hoursto4hours)theyieldofbiochardecreased．Biocharproducedatlowtemperaturewasacid

6、whileathightemperatureitwasalkaline．TheconcentrationofnitrogeninbiocharwasfoundtodecreasewhereasP，Kandmicronutrientsincreasedwiththeincreasingpyrolysistemperatureorduration．TheresultofDTPAextractionshowedthatthehightemperaturepyrolysisreducedbioavalabilityoftraceelem

7、ents．Keywordsexcesssludge；biochar；pyrolysis；nutrient随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率代谢过程中重要营养物质，如c、N和P的循环利用逐年提高，城市污水处理厂产生的剩余污泥(以下具有重要意义。生物碳产量和品质因原料性质、热简称污泥)也急剧增加。没有妥善处置的污泥将给解条件的不同而存在显著差异¨。已有很多文献城市带来环境压力和经济负担，污泥如何安全合理报道了生物质作为一种潜在的可再生资源热解生物的消纳已成为城市可持续发展过程中亟待解决的问碳，而鲜有报道关注污泥热解制备生物碳，

8、尤其是热题¨。。有机质热解制备生物碳是有机废弃物资源解条件对生物碳品质的影响。本研究的目的化的途径之一。。。相比于目前污泥的处理处置方法如填埋、堆肥等，热解污泥制备生物碳是一种基金项目：科技部国际科技合作项目(2009DFB90120)；国家“水体很有潜力的污泥