热解技术用于人粪污泥资源化处理的研究

发布时间：2020-12-04 15:54

　　粪便是人类日常生活过程中不可避免的副产物,但是针对人类粪便这一特殊物料的具体特性却缺乏系统研究。本论文主要涉及以人粪为原料通过热解技术制备生物炭过程的相关基础性研究。通过研究发现分散式化粪池收集到的粪便其总固体含量较高,是合适的生物炭原料。粪便热解产物的分布受热解温度影响最大,升温速度、热解时间、保护气流速等工艺条件对生物炭产率的影响相对较弱。热解温度为500℃、热解时间60min条件下获取的粪基生物炭具有较高的热稳定性及丰富的微孔结构,同时磷、钾等矿物元素含量较高,具有可观的土壤应用潜力。研究利用热重、差热及红外衍射等技术手段分析了粪便的热化学特性,发现粪便热解过程可以分为干燥、热失重及碳化三个阶段。其中150℃至600C阶段为热失重阶段,是挥发份逸出的主要阶段,该阶段为放热反应。从物料构成、物质和能量传递、反应进程及线形分子链的分解等方面对粪便热解的机理进行了探讨,指出粪便热解的低温阶段可由基于Reaction Order机理的F2模型进行描述,而基于Nucleation机理的A4模型对粪便热解高温阶段拟合度最高。针对城市粪便进行了能量平衡分析及碳排放分析发现,粪便热解过程应优先考... 

【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：132 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

生物质热解反应过程示意图[271

(3)固态产物热解过程的固体产品是一种含碳物质称为生物炭（Bio-char),生物炭的热解特征主要受热解反应器类型、原料特征、热解温度等因素影响。生物炭研究进展部分将在下节展肝讨论。1.4生物炭研究进展1.4.1定义与特征生物炭（biochar)是由生物质在完全或部分缺氧的条件下经过热裂解、炭化产生的一类高度芳香化、难溶性的固态物质[79]。近年来，生物质炭作为土壤改良剂、肥料缓释载体在农业上的应用吸引了越來越广泛的关注[89]。在Web of Sciencc系统中以Liochar为关键词进行检索，截止至2014年10月10日，近20年来相关论文发表及引用情况见图1-4，可见相关研究在2010年以来发展十分迅速。每年出板的文献数 每年的引文数

传统与现代生物炭制取模式对比

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2897870