废弃轮胎制备热解炭对醋糟厌氧产甲烷性能的提升效果研究

醋糟在酿造行业中大量产生,除少量用于饲料添加外,大部分成为生物质废弃物,适合于厌氧产沼方式进行能源化处理,但较低的产气量又成为制约厌氧消化工艺应用的主要因素.本研究发现利用废弃轮胎热解过程产生的热解炭,可有效提升醋糟厌氧产甲烷效果,在接种比为1：1（以VS计）时,产甲烷效果最优,相对于未投加热解炭的对照组,甲烷产率提高56%,达到283 mL·g^-1;进一步对热解炭制备温度和投加量影响产甲烷效果进行了研究,结果表明,在接种比为1：1的条件下,热解炭投加量越多,热解温度越高,甲烷产率提升效果越明显,本研究中,当热解炭投加量为12 g,热解温度为1000℃时,甲烷产率相比对照组提升104.4%.通过高通量测序分析,同时结合热解炭本身特性表征,进一步证实热解炭投加可提升水解产酸菌和厌氧产甲烷菌丰度,而其热解炭本身的导电性能可能在增强菌群间互营产甲烷过程中发挥重要作用.     

污水污泥制油技术研究进展

目前污水污泥传统处理方法存在一定的不足和弊端,污泥制油技术不断得到了研究者的关注。对污泥制油技术的发展进行综述,特别就工艺操作条件、催化剂的使用等方面介绍了污泥低温热解技术,并对污泥制油技术提出几点展望。     

农林生物质热解制富酚生物油研究进展

随着化石资源的日益枯竭及其消耗带来的环境污染问题，开发与利用可再生资源得到广泛关注。农林生物质是一种低成本、易得并且分布广泛的可再生资源，其主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，是一种可再生的潜在能源，而农林生物质热解制富酚生物油是一种有前景的高值化转化方式。本综述首先介绍了木质纤维素的热解方式，然后系统介绍了木质纤维素的组成以及生物质种类对木质生物质组成的影响，并深入讨论木质纤维素各主要组分的热解机制并着重介绍制富酚生物油形成路径，以及探讨热解方式和催化剂种类(活性炭、沸石、金属氧化物等)对富酚生物油产率的影响。最后，对木质纤维素热解制富酚生物油的发展方向进行展望。木质纤维素生物质热解制酚类生物油将为化石能源的替代提供一条新的路径，为国家“碳达峰、碳中和”战略提供理论支持。     

生物炭去除土壤重金属研究进展

针对生物炭作为新型土壤改良剂的研究进展,介绍了生物炭制备方法,分析了生物炭与土壤重金属作用机制,探讨了生物炭联用技术。分析认为:原料、热解温度、热解时间等制备条件对生物炭去除重金属效果有不同程度的影响,热解温度影响程度最高,可以通过优化热解温度等条件制备生物炭;生物炭与土壤重金属间有直接和间接两种作用方式,不同生物炭与重金属间的作用机理也存在差异,需要深入了解作用机制并选择合适的生物炭;相比于单一生物炭施用,与碱性物质和堆肥技术联用可强化协同作用并优化土壤修复效果。     

烟气中CO2/O2气氛对稻壳流化床热解制炭的影响规律

烟气常用作流化床热解的气体热载体,而烟气中低浓度的CO₂、O₂等成分对流化床热解制炭的影响少有报道。在自行搭建的小型流化床实验台上开展了不同气氛（不同N₂/O₂/CO₂体积比,简单模拟烟气氛围）下稻壳热解制备生物炭试验研究,获得了稻壳热解三相产物产率分布规律、稻壳生物炭工业分析特性基本特征,通过FTIR、BET手段分析了生物炭表面官能团及多孔结构变化情况,同时探究了不同O₂浓度下稻壳热解制炭能量转移特性。结果表明:提高O₂和CO₂浓度均有利于热解产物由固相向气相转移,会降低炭产率、降低生物炭中有机组分含量,但有利于生物炭表面形成多孔结构和提高表面官能团芳香化程度;稻壳在低O₂浓度下热解能达到80%上的能耗比以及70%以上的能量回收率。     

污泥包裹飞灰热解炭中重金属稳定性研究:铁盐添加剂的作用

在污泥包裹飞灰中添加不同比例的铁盐后进行热解,依据HJ/T 300—2007《固体废物浸出毒性浸出方法——醋酸缓冲溶液法》,研究了铁盐对污泥包裹飞灰热解炭中重金属的稳定效果,确定了基于热解炭最终处置目标的最经济的铁盐添加量和最大飞灰包裹量。结果表明:添加混合铁盐可以增加污泥包裹飞灰热解炭中重金属的稳定性,随着铁盐添加量增加,重金属的浸出浓度先减小后增加。综合经济性和稳定性,确定最适宜的铁盐添加量为1.5%。添加铁盐可增加污泥的飞灰包裹量,在Fe添加量为1.5%,热解温度500℃的条件下,污泥对飞灰的最大包裹量是1∶2,此条件下的产物热解炭可以进入生活垃圾填埋场处置。     

城市污泥低温制油技术研究进展

针对目前城市污水厂污泥传统处理方法的不足和弊端,提出污泥资源化利用才是污泥处理的最终目的,并就目前研究的污泥制油技术进行综述,特别介绍国内目前研究较少的污泥低温热解技术.     

生物炭促进餐厨垃圾发酵产己酸效能及机理研究

研究了餐厨垃圾制备的水热炭和热解炭对餐厨垃圾发酵产己酸的影响,分析了生物炭的理化性质及微生物群落结构。结果表明:空白组己酸最大产量仅为1.65 g COD/L,投加5 g/L水热炭和热解炭对产己酸均有促进作用,己酸最大产量分别为3.64,24.24 g COD/L,为空白组的2.2,14.7倍;而过量水热炭和热解炭(10 g/L和20 g/L)反而对产己酸具有抑制效应。生物炭理化性质对比分析表明:热解炭可促进直接种间电子传递,比表面积更大的热解炭可为产己酸功能菌群提供更大面积的附着位点,富集己酸功能菌,促进乙醇和丁酸转化成己酸。微生物群落分析表明:5 g/L热解炭组产己酸功能菌Clostridium_sensu_stricto_12、Caproiciproducens和Clostridium_sensu_stricto_11的相对丰度分别为35.6%、2.0%和1.7%。     

制氨厂尾气中CO的变压吸附提纯

制氨厂尾气含有大量CO,若采用有效的分离、纯化工艺,可获得碳一化工(C1)所需的高纯度CO.本文研究了用PU1型吸附剂变压吸附提纯制氨厂尾气,同时比较了PU1型吸附剂和ZMS-5A型沸石的性能.试验采用一段法变压吸附工艺研究了不同操作条件下CO的纯化和回收,气体流速为0.2～0.8 m³/h,并对工艺条件进行了优化.结果表明PU1吸附性能较好,在吸附压力0.3 MPa、原料气CO浓度30%时,CO回收率为75%,CO产品气的纯度可大于98%.     

生物炭的制备及其在强化电子传递和催化性能等方面的研究进展

生物炭作为一种重要的碳质固体材料,其来源广、成本低、性质优良,在土壤改良和环境治理等领域得到广泛应用.该文主要分析总结了不同原料和制备条件对生物炭性质的影响以及生物炭在电子传递与催化等方面的重要作用.结果表明:生物炭的性质、产率等与制备原料和热解参数（热解温度、反应停留时间和加热速率等）等密切相关;相比快速热解,高温慢速热解更有利于生物炭产率和性能的提升;通过化学或物理方法对生物炭修饰改性可定向改变生物炭的比表面积、催化性能或吸附能力;生物炭中大量的表面含氧官能团、持久性自由基使其具备独特的氧化还原特性（如电子传递、催化氧化等）,广泛应用于能源回收以及污染物降解去除等环境领域.该文从生物炭性能的优化提升、环境应用效能的影响因素和关键作用机制,以及生物炭的回收和再生利用等经济效益方面进行了总结和展望,为后续生物炭在环境领域的进一步应用提供了思路,具有重要的科研价值和现实意义.      

等离子体热解处理废轮胎实验研究

以废轮胎为实验物料 ,在N2 热等离子体反应器内进行了一系列热解试验。气体产物产率达 40 % ,固体产物产率为 60 % ,气体产物主要成分为CO、H2 、CH4 等可燃气体 ,固体产物分析结果显示该产物特性与轮胎制造中加入的配料碳黑相近     

基于质能流评估的餐厨垃圾热解自供能特性研究

餐厨垃圾具有成分复杂、含水率高的特点,热解处理法虽可实现餐厨垃圾的快速、无害化减量和能源资源回用,但其处理过程依赖外部能量输入,处理过程的能量平衡问题不容忽视。为全面探究餐厨垃圾热解系统能量流分布,研究提出了热解产物燃烧回用思路,聚焦系统自供能特性,开展固定床热解实验,考察不同含水率的餐厨垃圾在不同热解温度下的产物分布,并计算理论热值,结合TG-DSC分析确定原料热解理论耗能,建立了系统自供能特性指标(ERPC),计算系统的能量产生与消耗比,判断餐厨垃圾热解自供能的运行条件。结果表明:热解温度由400 ℃升至800 ℃,餐厨垃圾热解固体产物产率降低,气体产率提高,热解油产率呈现先增后减的趋势,并在500 ℃时达到最高。通过产物热值分析,过高的热解温度和含水率降低了餐厨垃圾热解产物的总能量。当三相热解产物全部燃烧回用时,为实现系统自供能餐厨垃圾含水率不得低于40%,热解温度不得高于500 ℃。当将油、气两相产物燃烧回用时,为实现系统自供能,热解温度须不超过600 ℃,含水率不超过10%。只燃烧热解气在所有条件下均无法实现系统自供能。     

餐厨垃圾厌氧处理“碳中和”综合效益评价

为综合评估餐厨垃圾厌氧处理的环境影响与效益,对某餐厨垃圾厌氧处理工艺及其技术单元进行生命周期环境影响评价,并建立“碳中和”计算模型预测与验证实际碳排及耗能情况,综合“环境影响-碳排耗能-经济效益-社会效益”对实际案例进行评估.结果表明,沼肥加工和沼气提纯技术单元分别造成39%和59%总环境影响.另外,粗油提炼、沼气提纯以生物基产品回收形式大幅度削减碳排,分别占理论碳削减的9.7%和54.7%.餐厨垃圾处理厂需通过增加系统稳定性、完善气体监测体系、提高技术处理效率和优化设备额外耗能情况等方式,以减少理论与实际碳排能耗偏差.经综合评价,该餐厨垃圾处理厂模式具备实现“负碳”潜力,其工艺推广具有未来前景.     

IVP活性炭脱硫性能的研究

采用IVP活性炭吸附法治理污水场隔油池散发的多组分含H2 S废气。研究表明 ,复杂的废气组分并未影响到该活性炭对H2 S的吸附性能 ,且由于处理的废气湿度较高 ,使吸附性能有了较大的提高     

基于多目标决策的水污染负荷分配方法

为科学、合理地配置汇流区域的水污染负荷,从经济最优性、公平性综合决策角度,构建了一个以区域环境经济收益最大化、水污染负荷削减费用和加权综合基尼系数等最小化为目标的水污染负荷分配多目标决策优化模型,并将该模型应用于巢湖流域COD削减负荷分摊中.计算得到合肥市、肥东县、肥西县、巢湖市、庐江县、无为县、含山县、和县和舒城县等...     

固体废物焚烧处置及其清洁发展机制

包含化石碳(如塑料等)在内的废物焚烧处置和露天燃烧是废物部门中最重要的CO₂排放来源之一. 在全国节能减排大背景下,废物焚烧发电成为温室气体减排的有效途径. 对我国固体废物焚烧处置现状及趋势进行了分析,同时研究了国内城市固体废物和危险废物焚烧的区域特征. 结果表明:随着经济发展和废物产生量的急剧增长,废物焚烧处置技术必将成为我国未来固体废物处置的主要方式;伴随着废物焚烧行业的发展,有大量项目可以注册CDM (清洁发展机制)项目,可为温室气体减排做出较大的贡献.      

Cost-Effectiveness of Alternative Strategies in Mitigating the Greenhouse Impact of Waste Management in Three Communities of Different Size

Waste management is a significant source of methane (CH₄) emissions. CH₄ is second to carbon dioxide (CO₂) the most important anthropogenic greenhouse gas. In this article the methodology and results from a study on the reduction potential of alternative waste treatment strategies in mitigating the greenhouse impact are presented. The objective is to provide information to decision makers so that the greenhouse issue can be included in the decision making on waste management strategies. The potential cost-effectiveness of reducing the greenhouse impact of alternative waste treatment strategies in three communities of different size in Finland is assessed. The estimation of the greenhouse impact includes estimates of the greenhouse gas (GHG) emissions, the amount of carbon (C) stored at landfills (Csink) and the emission savings that can be achieved by using waste for energy production (assumed decrease in the use of fossil fuels). Landfill gas recovery with energy production was found to be the most-efficient way in reducing the greenhouse impact from large landfills. Burning of all the waste or the combustible fraction in municipal solid waste (MSW) was also an efficient method to reduce greenhouse gas emissions, especially if the energy produced can reduce the burning of fossil fuels. Emissions from transportation of waste are small compared with the emissions from landfills. Even if the transportion mileage is doubled due to increasing separation and recycling the greenhouse impact of transportation would be only 3–4 percent of the impact of landfilling the waste.     

欧盟甲烷减排战略对我国碳中和的启示

欧盟于2020年10月出台了《欧盟甲烷减排战略》,以支撑其中长期温室气体减排目标。该战略共提出了五个领域的24个行动方案。欧盟将油气行业作为重点,设置了两个强制性的政策来完善能源部门的温室气体监测、报告和核查制度,并禁止天然气放空和燃烧。农业领域以加强全生命周期甲烷排放核算、减排技术等方面研究,编制最佳减排实践和技术清单为主要措施。在废弃物管理领域,欧盟将主要修订废弃物管理方面的立法和废水处理标准并加强监管。全球层面,欧盟提出希望联合包括中国在内的主要油气进口国家,推动建立全球性的监测、报告和核查标准,分享其甲烷超级排放源探测的卫星数据等措施。我国提出2060碳中和愿景后,下一阶段温室气体减排将会从能源相关二氧化碳减排为主扩展到全部温室气体减排。建议我国和欧盟在甲烷减排方面开展广泛合作,借鉴欧盟的经验,尽快制定我国甲烷减排近期、中期、远期目标和行动计划,推广甲烷减排技术,加强科学研究和技术研发,探索在国家碳市场交易体系中纳入甲烷等非二氧化碳气体的时机和方案,鼓励大型能源企业加入国际甲烷减排倡议以提高能力,逐步完善我国甲烷减排相关政策和制度环境,打造我国在低碳领域的经济和技术竞争力。     

废旧轮胎热解资源化研究

废旧轮胎热解资源化是近年来世界各国关注的热点。热解温度控制在４００～８００℃便能得到燃料油、炭黑、钢丝和燃料气。热解工艺简单，操作方便，投产１８个月能收回全部投资，经济效益可观，同时减轻废旧轮胎对环境的压力。废旧轮胎必将成为一种既有能源价值，更有资源价值的新兴资源，补充世界各国对资源的需求。     

中国生物质废弃物利用现状分析

中国是一个能源资源稀缺的国家,而随着中国经济的发展,我们对能源的需求量越来越大.因此,如何充分有效地利用好中国现有能源资源,显得十分重要.生物质能是一种可再生能源,中国的生物质废弃物资源十分丰富,包括森林能源、农作物秸秆、禽畜粪便、生活垃圾等等,这些废弃物资源若能很好的利用,不但能有效的减少环境污染问题,还将会有助于缓解中国的能源危机.中国的生物质废弃物利用技术起步较晚,但也取得了一些比较突出的科研成果,主要有沼气技术、生物质固化成型技术、生物质气化技术、生物柴油技术等.