典型塑料与生物质废弃物的共热解技术及高值化利用

塑料和生物质废弃物量大面广.在碳中和背景下，共热解技术被认为是将塑料和生物质高质转化和高值化利用的一个有前途的途径，是经济模式由“线性”转化为“闭环”从而实现环境可持续发展的重要转变之一.本文以“用后即弃”的聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料为代表，梳理了生物质与塑料共热解过程中的协同效应、影响协同效应的因素、共热解产物的高值化利用和共热解技术的环境意义，并对共热解技术在塑料和生物质废弃物资源化处置中的科学难题、技术瓶颈、政策缺失等进行展望.结果表明：相较于塑料或生物质单独热解，共热解可以显著降低热解过程中的能耗，提高热解产物的产量和品质.塑料和生物质废弃物在共热解过程中的协同效应是由于富氢塑料作为“氢库”向富氧生物质供氢，提高生物质热解产生的自由基的稳定性，促进共热解反应的彻底进行.原料类型及掺混比、热解温度、热解速率和催化剂的加入均对共热解的协同效应和产物分布产生显著影响，调整共热解技术中原料配比和热解条件可选择性制备目标产物.共热解产物包括生物质炭、生物油和热解气等，共热解显著提高生物质炭孔隙结构和稳定性，增强其固碳和减排性能；此外，共热解能够增强热解气和生物油的热值和稳定性，综合提高热解...     

负载磷酸盐生物质炭材料对重金属复合污染土壤的稳定化机制研究

为探讨负载磷酸盐生物质炭材料对重金属复合污染土壤中共存重金属的稳定化效果和迁移转化特征,以玉米秸秆和小麦秸秆为原材料,负载磷酸盐后在600 °C下无氧热解制备两种生物质炭材料,并将其用于重金属复合污染土壤中进行稳定化批处理试验. 结果表明:负载磷酸盐的玉米秸秆和小麦秸秆生物质炭材料可通过增加土壤中无定形铁、铝氧化物的含量而促进其对Cd的吸附,且负载磷酸盐后玉米秸秆生物质炭材料对土壤中无定形氧化物含量的增幅和游离态氧化物含量的降幅高于小麦秸秆生物质炭;同时,两种生物质炭材料均显著提高了土壤铁的活化度,进而有效控制了土壤重金属的生物有效性. 添加不同比例(如5%、10%和15%)的负载磷酸盐生物质炭均可降低土壤中Pb、Cd、Zn和Cu的迁移风险,并促进Pb的酸可提取态、铁锰结合态向有机结合态和残渣态转化,以及Cd、Zn和Cu的酸可提取态向残渣态转化. 两种负载磷酸盐生物质炭材料均可有效降低重金属的浸出浓度,10%及以上的添加量均可使Pb的浸出浓度降低98%以上. 15%的负载磷酸盐玉米秸秆生物质炭可使Cd和Zn的浸出浓度分别降低89%和47%,而15%的负载磷酸盐小麦秸秆生物质炭可使Cu的浸出浓度降低56%. 研究显示,施用10%~15%的负载磷酸盐生物质炭材料可显著降低重金属复合污染土壤中Pb和Cd的潜在环境风险,对矿区重金属污染土壤的安全利用具有参考和指导意义.      

生物质露天焚烧及家庭燃用的多环芳烃排放特征研究

农村地区生物质燃烧排放是大气多环芳烃(PAHs)的重要来源之一.本研究利用建立的烟尘罩稀释通道采样系统,对我国典型的生物质燃烧方式—水稻、玉米、花生、大豆秸秆的家庭炉灶燃烧,并对水稻、玉米、花生秸秆以及荔枝树、大叶榕、小叶榕等落叶的露天焚烧进行实验室模拟,实测了秸秆野外焚烧、落叶野外焚烧、秸秆炉灶燃烧等3种典型生物质燃烧类型排放的气相及颗粒相PAHs的排放因子.结果表明,本研究生物质露天焚烧PAHs排放因子高于大部分已有实验结果,秸秆炉灶燃烧PAHs排放因子亦高于大部分排放清单采用值.3类燃料燃烧排放PAHs的谱分布相近,均以中低环PAHs为主,中高环(4~6环)PAHs比例为22.2%~28.8%.采用某单一数值作为某类源PAHs特征比的取值,并将其运用于大气PAHs的来源解析可能会造成偏差.     

“秸秆变宝”技术全程无“三废”

每到收获时节,秸秆焚烧形成的满城烟雾总令人苦不堪言,但是目前这一问题有望得到缓解。苏州中能科技有限公司的研究人员通过4a的研究,以玉米秸秆等农业废弃物为原料生产出了生物质酒精、木糖醇、纸浆、有机肥和果树营养液,这一技术全国领先,而且整个生产全程无“三废”,实现了真正的“零排放”。     

秸秆生物质环境材料的制备及对水中多环芳烃的处理性能

300～700℃下热解炭化黄豆、芝麻、玉米秸秆8h,制备了秸秆生物质环境材料,测定了秸秆生物质环境材料的BET比表面积及其对亚甲基蓝和碘的吸附能力.以多环芳烃(PAHs)为目标污染物,探讨了生物质环境材料对水中单一和复合PAHs的吸附性能.结果表明,随热解温度升高,秸秆生物质环境材料比表面积增大,其对亚甲基蓝、碘的吸附...     

页岩气开发油基钻屑-单组分生物质共热解特性

油基钻屑与生物质热解油分别存在产率低、有害组分含量高的问题,为探究二者共热解是否可以产生协同作用,采用固定床反应器研究了热解温度、终温时间（热解温度保持时间）、升温速率、N₂流量、生物质与油基钻屑混合比例（质量比）等因素对油基钻屑与单组分生物质共热解的影响.结果表明:①油基钻屑与单组分生物质热解效果随热解温度和终温时间的增加而增强、随升温速率的加快而减弱,N₂流量对热解过程影响不大;最佳热解工艺参数为热解温度350℃、终温时间60 min、升温速率10℃/min、N₂流量0.15 L/min.②共热解可产生协同作用,当生物质与油基钻屑混合比例分别为3:7、7:3时,热解灰渣含油量较理论值下降较为明显,降幅分别为21.71%、17.64%.③共热解可减少生物质热解过程中有害物质的生成,提高油基钻屑的液相产率,生物质单独热解时液相产物中有害组分占比高达74.92%;加入适量油基钻屑共热解时有害组分占比明显降低,当油基钻屑与生物质混合比例为7:3、8:2时,有害组分占比可分别降至22.74%、17.57%.研究显示,共热解产生的协同作用可减少有害物质的生成,提高热解油产率,在油基钻屑无害化、资源化利用与生物质开发中具有良好的应用前景.      

生物质的热解及生物油提质的研究进展

热解是目前生物质能源化的主要方法,生物质热解技术已得到广泛研究。基于文献资料,总结了不同种类的简单生物质（蛋白质、糖类、木质素）和复杂生物质（藻类、秸秆、木屑和脂类）热解的主要产物,指出了部分产物在不同条件下的产率变化趋势。同时分析了聚合度对纤维素热解产物的影响,对比了纤维素和半纤维素的热解特点,介绍了木质素中的部分基团对其热解的影响,并分析了热解温度、加热速率以及停留时间对藻类、秸秆、木屑和复杂脂类热解产物的影响。最后介绍了2种生物油提质方法（催化加氢和催化裂解）的特点,对于催化裂解中催化剂提质效果进行了归纳总结。     

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。     

哈尔滨市周边秸秆焚烧对市区空气质量的影响分析研究

利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS),结合哈尔滨市大气污染物排放源谱库对大气污染主要成分进行来源解析,结果表明,秸秆焚烧期间,哈尔滨市环境空气中细颗粒物质量浓度明显上升,生物质燃烧排放源仅低于燃煤和机动车尾气,位列第三大污染源,浓度占总颗粒物浓度的20％.同时,为了探讨秸秆焚烧对哈尔滨市空气质量造成影响的原因,结合气象观测资料,对污染期间气团后向轨迹分析,发现在高空无风不利于污染物扩散的情况下更易加剧哈尔滨环境空气质量污染的程度.     

我国农村推广秸秆类生物质气化集中供气技术探讨

从提高秸秆类生物质利用效率与利用价值、提高农民生活质量与生活品位、减少污染、充分利用可再生能源资源和延缓不可再生能源资源的持续利用等,阐明推广应用秸秆类生物质气化集中供气技术的重要意义;介绍气化基本原理与工艺流程,秸秆类生物质粉碎后通过干燥、裂解反应、氧化反应和还原反应,即可完成气化全过程;气化工程由燃气发生炉机组、储气柜、输气管网和用户燃气设备4部分组成;秸秆类生物质燃气与城市管道煤气具有共同的特点。     

秸秆焚烧和秸秆次生污染危害及控制利用

提出了焚烧秸秆及次生污染造成的资源浪费和对生态环境及其他方面的不良影响,提出了一些控制对策和秸秆处理的方法.     

“秸秆变宝”技术江苏走在全国前列1吨秸秆可“吐出”100千克酒精

每到秋收时节,秸秆焚烧形成的满城烟雾令人苦不堪言,目前这一情况有望得到缓解。记者昨天获悉,苏州中能科技有限公司的研究人员通过4年的研究,以玉米秸秆等农业废弃物为原料生产出了生物质酒精、木糖醇、纸浆、有机肥和果树营养液,这一技术全国领先,而且整个生产过程无污水、无废气、无废物,实现了真正的“零排放”。     

水稻秸秆热解生物炭固碳潜力估算

中国是世界秸秆资源最丰富的国家之一,2007-2009年年均产量达到7.35亿t,其中约有21%秸秆露天焚烧,不仅是资源浪费,同时也加剧了温室效应。据估计农田土壤固碳潜力占自然固碳潜力巨大,通过合理的土壤管理措施可以增加土壤固碳能力60%~70%,高效利用秸秆资源就是其中很有效的一种管理方式。生物炭是废弃生物质材料热解产生的一类碳含量极高并具有一定的化学或生物学惰性的混合物,应用于土壤后其所具有的碳汇功能成为了近年来的研究热点。文章以2012年中国露天焚烧的水稻秸秆为原料,采用生命周期评价方法对水稻秸秆热解生产生物炭并还田过程的固碳潜力进行评估,结果显示"水稻秸秆-生物炭-还田"模式固碳潜力主要分为3个部分:(1)代替化石燃料燃烧排放7.78×10~6t;(2)土壤封存36.45×10~6t;(3)增加作物生长固碳3.46×10~6t,CO_2总固定量为47.69×10~6t。计算得到每热解1 t水稻秸秆将固定1.34 t的CO_2。根据评估结果认为热解水稻秸秆生产生物炭具有巨大的固碳潜力,这种模式可以推广处理农业废弃秸秆资源,以应对日益加剧的温室效应。     

简讯

废弃秸秆变板材废弃的秸秆、花生壳、杂草,经过加工就可以变成人们喜爱的环保型板材,这是河北省井陉县科技部门,经过两年研制开发出的一项科研新技术。到目前,该县已建成年产2.1万块环保型板材生产企业,年消化秸秆、花生壳、杂草等157万多吨。全国重要的粮食生产基地,每年都要产生大量的小麦、玉米秸秆,花生壳等,除了少量直接还田和养牛过腹还田外,大量的秸秆被焚烧,不仅严重浪费资源,还严重污染了环境。为此,该县将《利用农作物秸秆制作环保型板材技术研究》课题,列入进陉县山区经济开发项目,这个项目主要以玉米、麦秸、棉花秸、花生壳、树…     

中国大气气溶胶中有机碳和元素碳的污染特征综述

文章对中国大气气溶胶中有机碳和元素碳的研究进行了综述,包括有机碳和元素碳的实验室分析方法和来源解析方法;中国含碳气溶胶的排放源,主要为燃煤、机动车尾气和生物质燃烧;气溶胶中有机碳和元素碳的时空分布特征;物理和化学特性;秸秆焚烧和灰霾等特殊污染过程对其浓度的影响以及有机碳和元素碳对人体健康的危害。     

省政府关于加强秸秆禁烧与综合利用工作的通告

为维护我省大气环境,防治秸秆焚烧污染,保护人民身体健康及公共财产安全,根据《中华人民共和国环境保护法》及国家环保总局等六部局《秸秆禁烧和综合利用管理办法》(环发〖1999〗98号,省人民政府决定,在全省范围内开展秸秆禁烧与综合利用专项整治工作,特通告如下:一、小麦、玉米、水稻、棉花、油料及其它农作物秸秆(以下简称秸秆)均为有机物资源,一切从事生产、经销农作物的单位和个人,都不得在田间、地畔、路边、河渠、林带边随意焚烧秸秆,污染大气环境。二、在下列重点禁烧区域,严禁露天焚烧秸秆:(一)西安咸阳国际机场,延安、榆林、汉中等…     

金属盐催化生物质热解动力学特性研究

在论述国内外生物质热解技术研究进展的基础上,就金属盐对生物质的催化热解展开动力学研究。以秸秆、稻壳和稻草为原料,利用热重分析仪等实验设备进行热解实验,即在对典型的生物质及生物质和金属盐的混合物进行热解特性实验研究的基础上,分析反应速率与各项物理因素（如金属盐种类、浓度、升温速率等）之间的关系。实验结果表明,金属盐对生物质热解反应具有促进作用,在一定范围内其浓度增加,热解转化率增加,反应速度提高。     

再生胶生产工艺尾气可望达标排放

由江西省国燕橡胶有限公司研制的再生胶生产工艺尾气净化技术和装置 ,日前通过了由中国石油和化学工业协会组织的新技术成果鉴定。再生胶是把废旧橡胶制品经分解、破碎、筛选、配料、脱硫后再生而成的。我国再生胶生产工艺经历了由油法到水法再到动态脱硫工艺生产再生胶的过程。动态脱硫新工艺提高了再生胶行业的生产装备水平 ,提高了劳动生产率和再生胶质量 ,改善了操作条件。但生产过程产生的尾气中仍含有有害气体 ,如硫化氢、苯、甲苯等 ,对环境造成较大污染。国燕橡胶有限公司采用余热回收、气液分离、尾气焚烧等方法及相关设备 ,对尾气…     

东台市秸秆焚烧污染现状及防治措施

简述了东台市秸秆焚烧污染现状,分析了秸秆焚烧影响人体健康、污染环境,并提出了秸秆焚烧污染防治的对策和措施。     

村镇生活垃圾与秸秆混合焚烧过程中多环芳烃(PAHs)释放特征

为了解我国农村地区生活垃圾与玉米秸秆焚烧处置过程烟气中多环芳烃(PAHs)释放特征,对我国农村地区生活垃圾可燃组分以及生活垃圾与玉米秸秆混合焚烧组分在焚烧过程烟气中PAHs化合物释放特征进行分析,利用气相色谱-质谱仪(GC-MS)对样品中的16种PAHs进行分析,研究气态以及颗粒态PAHs的释放因子、环数比例、气固态分配以及排放特征值.结果表明气态PAHs排放因子为当垃圾与秸秆混合比例为1∶2时PAHs的总量最多,而颗粒态为当垃圾与秸秆混合比例为1∶3时PAHs的总量最多;气态PAHs主要集中于2～3环低环数化合物,颗粒态PAHs则主要以中低环数(3～4环)化合物为主,本研究为促进我国村镇生活垃圾处理与资源化运用提供理论依据.