改性生物质炭去除水中污染物的研究进展

简述了生物质炭的改性方法 (蒸汽活化、酸改性、碱改性、浸渍法),并对改性过程机理进行分析,总结了改性生物质炭对水中重金属、阴离子、有机污染物的去除效果。在此基础上,对未来的研究方向进行展望,认为生物质炭的再生处理是研究重点之一,结合其他功能材料形成新的复合水处理材料也是今后的研究重点。     

探究不同热解方式制备生物质炭基肥

将秸秆原料经过不同热解温度和肥料配比处理,比对产品PH值、有机质等理化指标,结论:400℃处理的生物质炭可做有机肥使用,500℃处理的生物质炭可用于重金属吸附剂,600℃处理的生物质炭可做土壤改良剂作用于酸性土壤.     

生物质炭材料的制备与应用研究进展

生物质具有可再生、污染小、分布与来源广等优势,利用生物质资源制备生物质炭材料具有显著的经济效益。生物质炭材料比表面积大、结构稳定,具有高的含碳量和高的阳离子交换量,已成为当下生物质资源综合利用的重要途径。详细阐述了生物质炭材料的制备、改性及其应用,主要介绍了制备生物质炭材料的制备方法,生物质炭材料的改性途径等。目前生物质炭材料主要应用于土壤修复与改良、废水处理、制备催化剂和用作电极材料等方面,通过对生物质炭材料的有效利用将从一定程度上缓解石化能源危机。     

生物质炭制备方法研究进展

随着社会经济和生产技术的不断发展,活性炭工业也在不断发展中,而在不同种的活性炭中生物质原料现在已逐渐成为活性炭原料的趋势。文章主要对生物质活性炭的特性和制备方法进行了综述,对现有的几种制备方法——直接炭化法、物理活化法、化学活化法、物理—化学活化法和微波活化法等的活化机理进行了分析,并对生物质活性炭的今后研究方向进行了讨论。     

活化蟹壳生物质炭的制备及其在VOCs吸附中的应用

针对大气中由挥发性有机化合物不可控释放引起的环境和健康问题,开发新的吸附技术和材料是重要的解决途径之一.通过热处理廉价、无毒、可再生的蟹壳废弃物,并通过KOH活化制备了可对VOCs高效吸附的蟹壳生物质炭.以炭壳为原料制备了碳化蟹壳(CS)和蟹壳活性炭(CSK),并采用SEM、BET、FT-IR、XRD对其进行了表征,系统考察了温度对VOCs(二甲苯和正己烷)的影响,分析结果表明,制备的蟹壳生物质炭是一种具有介孔结构的多孔材料,其比表面积高达 2 098.15 m2/g,平均孔径约为 1.98 nm,孔体积为 1.16 cm3/g.最后,对制备的CSK-800 进行了动态吸附实验,得到的二甲苯和正己烷的总吸附量分别为 557.98、585.19 mg/g.吸附动力学研究结果表明,其吸附过程与准一级和Bang-ham模型拟合结果高度吻合,较好地诠释了蟹壳活性炭对VOCs吸附主要是以物理吸附为主的孔道扩散.     

高性能生物质炭还原剂的制备与表征

以生物质核桃壳为原料制备生物质炭还原剂,对其进行了表征,分析了焦炭化学成分、官能团分布等与电阻率的关系. 结果表明,热解温度从400℃增加到1450℃时,生物质炭的电阻率从6288.7 mW×m减小至1515.9 mW×m,固定碳含量增加,挥发分含量减小;随热解温度升高,其羰基和脂肪族官能团逐渐被破坏,炭晶面间距d002逐渐减小,结晶度、芳构化程度和有序化程度增强. 在500~700℃的热解温度下所得生物质炭产率≥24%,电阻率≥5800 mW×m,固定碳≥80%,灰分≤4%,且具有发达的孔隙,可用作工业硅生产炭质还原剂.     

生物质热解炭成型特性研究

通过将核桃壳热解转化为生物质热解炭并确定最佳制备温度,随后将生物质热解炭压缩成型,分析成型过程影响因素及成型品质。结果表明,600℃时产生的生物质热解炭与原料相比,挥发分含量降低70.21%,固定碳含量增加68.83%,热值达到29.16 MJ/kg;随着水分和成型压力的增加,成型炭的抗压强度先增大后减小;粘结剂种类影响成型炭的品质特性,采用复合粘结剂可保证成型炭冷热态强度,控制灰分含量;成型可改善热解炭燃烧特性,成型炭燃烧温度区间广,活性高且燃烧较为均匀,是一种更为理想的生物燃料。     

生物质炭的制备和应用研究

综述了利用农业废弃物制备生物质炭的研究进展,对不同制备原料的性质、特征,不同制备条件,如炭化、活化温度、活化类型,以及应用等进行了介绍,讨论了不同的农业废弃物制备生物质炭的最佳条件及不同用途,并展望了未来生物质炭制备和应用研究的前景。利用可再生的、廉价的农业废弃物制备生物质炭,不仅具有经济效益,还达到了保护环境、节约资源的目的。     

不同种类生物质热解炭的特性实验研究

在管式炉上进行了生物质热解实验研究,分析了热解温度对生物质热解炭产量的影响规律,对比研究了农作物类和木材类生物质在相同热解条件下热解炭产量的差异,对生物质热解炭进行了电镜扫描分析,分析了不同热解温度下炭的表面结构特征。结果表明,生物质热解炭产量随热解温度升高而降低, 芸香木和稻壳的炭产量分别由300℃时的28.38%和45.84%降低到600℃时的7.55%和15.45%。在相同热解条件下,农作物热解炭产量普遍高于木材热解炭, 在400℃时稻壳糠热解得到的炭产量最高为30.32%,红胡桃热解得到的炭产量最低为19.23%。SEM分析表明,热解炭产物呈现多孔结构。     

生物炭基材料在抗生素废水处理中的研究进展

生物炭是一种由生物质原料热解而成的稳定多孔碳材料。目前,生物炭及其碳基材料作为功能材料因其在一定程度上不仅实现了废弃物的合理资源化利用,而且兼具经济与环境效益而倍受研究者关注。本文综述了生物炭的生物质原料种类、生物炭在不同成分下（纤维素、半纤维素、木质素）的形成机制及表面特性;重点介绍了生物炭的改性技术,主要包括物理化学处理、杂原子掺杂、金属元素掺杂、多种元素共掺杂以及制备工艺的改良等,生物炭改性的目的是为了增加其比表面积、反应活性位点和官能团,改良孔隙结构和无机成分,从而提高它在修复环境污染的性能;然后综述了生物炭作为优良吸附剂或催化剂在用于抗生素废水的具体应用及其去除机理。最后指出生物炭虽被证明了具备去除水中各类抗生素的潜力,但在材料本身的优化以及工程抗生素废水应用中仍有一些需要填补的知识空白。     

Use of sewage sludge for manufacturing adsorbents

This paper demonstrates that digested sludge can be reclaimed as an adsorbent for the removal of organic vapors (MEK, TOL and TCE) through the use of a pyrolysis. The manufactured adsorbent products were characterized by Brunauer, Emmentt and Teller (BET) surface area, carbon tetrachloride activity (ANSI/ASIM D3467–76'), and an elemental analysis test. Both the determination of CCl₄ activity and BET surface area were regarded as the useful means for estimation of the adsorption capacity of organic vapors on the reclaimed adsorbents. From the view point of specific surface area (CCl₄ activity number or adsorption capacity), it was concluded that the optimum condition for manufacturing the reclaimed adsorbent was by adding 5 kmols/m³ ZnCl₂ to the treated sludge and then heating the mixture at 550°C for 1 hour.     

有毒有机化工废水的治理与资源化

该项目在研制具有不同极性且比表面积高、吸附容量大、机械强度好、纳米孔密集,以及孔径与被吸附物质分子直径相匹配的系列超高交联吸附树脂的基础上,成功地开发出连续式树脂吸附-脱附工艺,实现了此类废水的有效治理,并成功的实现了工业化。该项技术具有适用范围宽、吸附效率高、脱附再生容易、固液易于分离、树脂吸附性能稳定且寿命长、操作简便、能耗低等特点。     

医疗废弃物典型组分热解过程中产气特性的实验研究

为掌握医疗废弃物的热解特性,在管式炉中对医疗废弃物典型有机组分进行热解实验研究,并用在线气体分析仪监测物料主要热解气体成分及其含量的变化,得到了物料产气过程和产气成分随温度的变化规律。研究结果表明,物料特性、热解终温对气体产物的生成过程和分布影响较大。与纤维素类的脱脂棉和竹子相比,聚丙烯的分解反应起始温度明显较高。提高热解温度会提高气体析出峰值和产量,以及热解气中可燃气体的比重。     

载镁香蕉秆基生物炭对养猪废水中磷的吸附性能

以香蕉秸秆为原料,氯化镁（MgCl₂）为改性剂,通过批量吸附实验,研究了镁改性香蕉秆基生物炭（MgBC）对养猪废水中磷（P）的吸附过程。利用等温吸附模型和动力学模型揭示吸附行为,并利用表征技术探究MgBC对养猪废水中P的吸附机制。结果表明,MgBC对P的理论最高吸附量为60.98 mg/g,吸附过程符合Freundlich模型,为多分子层的化学吸附;动力学吸附均符合准2级动力学,吸附过程主要包括表面吸附、颗粒内扩散以及液膜扩散。MgBC吸附养猪废水中P的主要机理是形成Mg-O-P低结晶度的化合物以及生物炭表面C-H、C=O、C-OH等官能团参与PO₄^3-反应。     

基于生物炭强化有机固废好氧堆肥资源化的研究进展

好氧堆肥是实现有机固体废物无害化、稳定化以及资源化的有效手段。近年来,生物炭作为一种堆肥调理剂在优化堆肥环境参数、加速堆肥进程与提升堆肥品质等方面显示出广阔的前景。生物炭具有丰富的多孔结构和巨大的比表面积以及高效的持水能力、阳离子交换能力和吸附能力,这些性质对促进堆肥进程有巨大优势,比如强化微生物群落活性、促进有机物降解与腐殖质形成、减少臭气和温室气体排放、降低重金属和抗生素以及其他污染物的生物有效性等。本文综述了生物炭在不同类型有机废弃物好氧堆肥过程中的作用,总结了基于生物炭的强化手段在堆肥中的应用,并提出了生物炭未来研究的发展方向,旨在从功能材料方面优化好氧堆肥工艺,并为生物炭在好氧堆肥中的应用提供理论依据和数据支撑。     

吸附法处理废水中砷的研究现状及进展

水体中的砷严重危害到人体健康,寻求高效廉价的除砷技术已成为研究热点。吸附法因其简单易行、去除效果好、能回收废水中的砷、对环境不产生或很少产生二次污染,且吸附材料来源广泛、价格低廉、可重复使用备受人们关注。综述了当前国内外用不同吸附方法去除水中砷的研究进展,分析了各种方法的吸附性能和特点,提出生物质吸附剂和废弃物吸附剂应成为水体中砷去除的研发热点。