城市污泥生物炭的制备及应用研究进展

综述了我国城市污泥的处理现状,为了实现城市污泥的资源化利用,比较分析了制备城市污泥生物炭的三种方法(常规热裂解法、微波热解法和水热炭化法)的优缺点,结合污泥生物炭的理化性质特征,研讨了污泥生物炭在土壤改良剂、储能材料、吸附材料以及催化剂等领域的应用研究现状,以期为污泥生物炭的应用前景奠定理论基础。最后对污泥生物炭未来的研究方向以及可能应对的挑战做出了展望。     

干馏法处理污泥制备生物炭的研究进展

综述了干馏处理技术的原理及流程特点,指出了污泥制备生物炭的研究的主要进展,讨论了影响制备过程的影响因素及技术难点,归纳了生物炭在实际生产中的应用研究。对污泥制备生物炭的研究前景进行了展望。     

污泥衍生生物炭研究进展

介绍了污泥处理处置的现状,分析了污泥热解工艺以及其他工艺的优缺点,说明了污泥热解污泥衍生生物炭制备过程的影响因素。重点综述了污泥衍生生物炭在污泥物催化降解、电化学储能和转化等全新领域的潜在应用,讨论了污泥中无机小分子和金属氧化物等成分对生物炭功能特性的影响。最后提出了污泥衍生生物炭实际应用所面临的问题,并对未来作出展望。     

污泥基生物炭的制备技术及环境应用与研究热点

污泥炭化技术是污泥资源化处置的研究热点之一.通过中国期刊全文数据库和Web of Science核心合集数据库,对2000年—2020年发表的关于污泥基生物炭的文献进行检索与综述分析.详细分析了污泥基生物炭研究的年度发文量和研究热点,讨论了现有制备技术的优缺点及未来发展趋势,同时,结合污泥基生物炭的理化性质特征,探讨其...     

酒糟生物炭的制备及应用研究进展

酒糟是酿酒过程中产生的主要固体废弃物,产量大且利用率低,其资源化利用技术随酿酒产业的快速发展而备受关注。常见的酒糟利用途径主要有生产有机肥、饲料等,而采用酒糟制备功能化生物炭作为其高值化利用的途径近年来受到关注。通过运用VOS viewer软件,在“中国知网”和“Web of Science”基于“酒糟”和“生物炭”等关键词进行文献分析的基础上,综述了酒糟生物炭的制备、改性及其应用研究进展,为酿酒行业固废处理及环境治理提供技术参考。     

利用炭化技术将城市污泥及生物质转化成生物炭

农作物秸秆、林业废弃物和杂草等生物质是一种独特的、可再生的能源,具有低硫、低碳的特点,城市污泥是日益增加的既污染环境又占地方的废弃物。在化石燃料日趋枯竭和环境污染日益严重的今天,有效开发利用生物质和污泥,使其减量化、无害化、资源化,已成为世界能源发展的主题。介绍一种生物质炭化设备,结合城市污泥和生物质的特性,可应用于生物质(如玉米秆、板材等农林废弃物及药厂药渣等)炭化、生活污泥炭化、生活垃圾炭化等。炭化过程中产生的清洁可燃气用于发电、居民取暖,生物炭用于炭基肥料等。生物质炭化是将城市污泥和生物质物料变成清洁能源、实现固体废弃物的综合利用一种很好的方法。     

污泥生物炭/凹凸棒土的制备及其吸附性能研究

利用凹凸棒土(ATP)和污水污泥(SS)慢速共热解制备污泥生物炭/凹凸棒土(SBC/ATP),并开展其对亚甲基蓝(MB)吸附性能的研究。通过扫描电镜、X射线衍射光谱、红外光谱、X射线光电子能谱等表征对污泥生物炭及其复合材料的微观形貌和理化性质进行了分析。探究了热解温度和原料配比对污泥生物炭/凹凸棒土吸附性能的影响,同时考察了吸附剂投加量、pH、MB溶液初始质量浓度及吸附时间等因素对MB去除率的影响。实验结果表明,500℃下制备的SBC/ATP₍(50%))在吸附剂投加量为1.2 g/L、pH=11、MB溶液初始质量浓度为100 mg/L、吸附时间为180 min时,吸附容量最大为53.74 mg/g。SBC/ATP₍(50%))对MB的吸附更符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型,说明该吸附过程主要为化学吸附控制的单分子层吸附。     

生物炭及改性生物炭的制备与应用研究进展

生物炭因具有制备原料来源广泛、比表面积大、孔隙发达、富含碳素、表面官能团丰富等特点而被广泛用于土壤改良、污染物去除、固碳减排等方面.近年来,研究发现将生物炭进行物理、化学或生物改性,会强化生物炭功能,有利于生物炭的高效利用.综述了生物炭及改性生物炭的制备,理化性质分析及其在土壤、水体、大气中的应用,并将改性前后生物炭进...     

生物炭复合材料在废水处理中的应用研究进展

本研究通过大量的文献调研,系统地综述了生物炭复合材料的制备方法及其在废水处理中的应用。梳理和总结了生物炭-纳米复合材料、生物炭-磁性复合材料和生物炭-无机复合材料的制备方法和特点,以及炭复合材料在重金属废水处理、有机工业废水处理中的应用研究进展,并对未来研究发展提出了建议。     

新型重金属吸附生物炭的制备及对含锰废水处理研究

本文以剩余活性污泥为基体,通过高温热解处理及对其进行酸改性,制备出高效多孔生物炭吸附剂。考察了吸附温度、溶液初始pH和吸附剂投加量对Mn²⁺吸附效果的影响。在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附剂投加量为0.5g、吸附时间120min、pH为2条件下,20℃时Mn²⁺去除效率最高为72.55%;在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附剂投加量为0.5g、吸附时间120min、20℃条件下,pH为2时Mn²⁺去除效率最高为73.63%;在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附时间120min、20℃条件下,pH为2条件下,吸附剂投加量为0.5g时Mn²⁺去除效率最高为73.08%。生物碳吸附剂对Mn²的吸附率由改性前的45.97%,提高到改性后的73.63%。实验结果表明,改性后的吸附剂相较于改性之前较大幅度提升了对于重金属离子的吸附能力。     

不同粒径污泥热解制备生物炭及其特性分析

以3种不同粒径污泥为原料,采用固定床反应器在500℃下制备生物炭。考察了3种不同粒径污泥的热解特性及其生物炭中重金属的分布特征,并运用TCLP对污泥及其生物炭的重金属浸出毒性进行了系统研究。结果表明,随着污泥粒径的增大,热解生成的生物炭和热解气产率均有所降低,而焦油产率则逐渐升高;在3种不同粒径污泥热解过程中,重金属除As外主要富集在固体产物生物炭中,相对富集系数均高于90%。随着污泥粒径的增大,污泥中Cu、Zn和Ni的含量增加,而Cr和Pb的含量则减少;虽然3种不同粒径污泥制备的生物炭中重金属的浸出规律不一致,但是污泥热解可以有效抑制重金属的浸出。生物炭中除As和Zn外其他重金属元素的浸出率均低于3.0%。     

我国应用生物技术资源化利用城市剩余污泥的研究进展

对我国近年来应用生物技术对城市剩余污泥进行厌氧发酵产沼气、厌氧发酵产氢气、厌氧发酵产生化产品以及污泥堆肥农用等四个领域的研究现状和进展进行了综述。分析发现,厌氧发酵产沼气和堆肥技术比较成熟,得到了比较广泛的应用,而污泥产氢气还处于试验室和中试研究阶段,污泥产生化产品和微生物燃料电池则刚处于起步阶段,具有很大的发展前景。     

污泥不同热处理工艺产物磷的浸出回收实验研究

针对污泥阴燃处理灰渣开展了关于磷浸出回收性能的实验研究,并与传统焚烧和热解处理工艺所产生的焚烧灰和热解焦的磷浸出回收性能进行了分析对比。结果表明,热产物中磷含量与残碳含量有关,而热处理过程中磷留存率与反应剧烈程度等因素有关。热处理会降低污泥中磷的生物有效性,尤其是焚烧。污泥阴燃灰、焚烧灰和热解焦的磷浸出过程主要受反应物浓度和产物层扩散控制,浸出时间不应超过8 h。通过硫酸浸出污泥热处理产物的方法,单位质量热产物的磷浸出量为25.72~34.42 mg/g,可将原污泥中的磷回收59.30%~84.21%。进一步对浸出工艺进行工况优选,可在保持较高污泥磷回收率的同时大幅降低硫酸单位消耗量。     

污泥不同热处理工艺产物磷的浸出回收实验研究

针对污泥阴燃处理灰渣开展了关于磷浸出回收性能的实验研究,并与传统焚烧和热解处理工艺所产生的焚烧灰和热解焦的磷浸出回收性能进行了分析对比。结果表明,热产物中磷含量与残碳含量有关,而热处理过程中磷留存率与反应剧烈程度等因素有关。热处理会降低污泥中磷的生物有效性,尤其是焚烧。污泥阴燃灰、焚烧灰和热解焦的磷浸出过程主要受反应物浓度和产物层扩散控制,浸出时间不应超过8 h。通过硫酸浸出污泥热处理产物的方法,单位质量热产物的磷浸出量为25.72~34.42 mg/g,可将原污泥中的磷回收59.30%~84.21%。进一步对浸出工艺进行工况优选,可在保持较高污泥磷回收率的同时大幅降低硫酸单位消耗量。     

城市污水污泥脱水的最新研究进展

随着"十一五"污水处理厂建设数量的大幅增加,我国污泥产量也随之急剧增长,污泥的处理处置已成为制约社会经济发展的重要问题。综述了近十年国内外有关污水污泥脱水的最新研究进展,提出了存在的问题,并对未来研究方向进行了展望。     

电镀污泥中铬的回收及其资源化研究进展

电镀污泥含有多种重金属元素,性质复杂,如果不加处理排放,将会造成严重的环境污染和资源浪费。本文对电镀污泥中铬的回收利用方法──酸浸–氧化法、氨络合转化–铁氧体法、高温碱性氧化法、溶剂萃取法、电解回收法、冶炼回收法和微生物法等进行了总结。综述了电镀污泥中重金属元素的资源化综合利用的有关理论及其研究进展。     

污泥含炭吸附剂的制备工艺优化及性能表征

采用先活化剂浸泡活化在干燥热解炭化的化学活化法制备污泥含炭吸附剂.实验结果表明,有机污泥在活化温度为450℃、ZnCl2药剂和干泥质量比为0.7:1、活化时间为1.5 h、锯末添加剂投加量为2%的条件下,制得的含炭吸附剂碘值在510 mg/g以上,收率>60%,比表面积>390 m2/g.由扫描电镜观察可见孔径分布以微孔和中孔为主.     

热解技术资源化处理城市污泥的研究进展

热解技术作为一种新兴热化学处理技术,能将废弃物转化为稳定多用途可利用能源,二次污染小,近年来在污泥处理领域得到国内外的关注。本文介绍了污泥热解技术的基本原理,并按照热解目的产物的形态进行分类,分别从固、液、气相目的产物3个方面对相关污泥热解技术特点和产物特性进行了综述,介绍了国内外理论研究的发展概况,并对目前主要工程应用进展及相关联用工艺和新型工艺发展趋势进行讨论,同时探讨了热解技术在城市污泥处理领域下一步可能的发展方向。     

电渗透/Fe-过硫酸盐氧化协同强化污泥深度脱水

利用电渗透和高级氧化技术,采用自制实验装置对城市污水处理厂的脱水污泥进行了脱水研究,系统研究了过硫酸盐投加量、铁盐与过硫酸盐比例、电压梯度、脱水时间和污泥厚度对污泥脱水的影响。结果表明,电渗透-高级氧化复合技术可以改善污泥的脱水性能,在污泥样品为140 g、过硫酸盐投加量为100（mg·g DS）^-1、Fe²⁺与过硫酸盐比例为1：1、机械压力为17.59 kPa、控制初始电压为11 V·cm^-1时,污泥的含水率可以降低至60%以下,与单独使用电渗透技术相比,泥饼具有更好的均匀性,便于后续的运输和安置。