木质垃圾与废铁泥制备Fe^(0)-BC材料及其对水中Cr(Ⅵ)的去除行为

含铬废水的直接排放会对自然环境造成严重危害.为探究零价铁-生物炭材料(Fe^(0)-BC)与Cr(Ⅵ)的反应效能,以木质垃圾与印染行业废铁泥两种亟需处理的固体废物作为原料,在不同温度下通过碳热还原制备Fe^(0)-BC,并将其应用于水中Cr(Ⅵ)的去除.材料表征结果表明,1200℃下制备的Fe^(0)-BC材料(Fe^(0)-BC-1200)性能最佳,其比表面积为105.6 m^(3)/g,孔径为6.23 nm,物相主要由Fe^(0)、Cu^(0)、C以及少量杂质构成,其中Fe^(0)以球状的颗粒形式分散附着在碳的孔结构中,且大小均匀,粒度基本达到纳米级.通过静态试验考察了Fe^(0)-BC材料对Cr(Ⅵ)的去除过程,发现Fe^(0)-BC-1200对Cr(Ⅵ)的去除效果最好,在初始浓度为20 mg/L、初始pH为3.5、投加量为2.5 g/L的条件下,Cr(Ⅵ)的去除率达到95.2%.Cr(Ⅵ)的去除过程符合准二级反应动力学过程和Langmuir等温吸附模型(R2>0.99),最大吸附量为10.71 mg/g.Cr(Ⅵ)的去除是包含吸附、还原以及络合沉淀等共同作用的结果,此外,Cu^(0)的存在有利于催化Fe^(0)的氧化,从而促进Cr(Ⅵ)的去除.研究显示,利用固体废物制备的Fe^(0)-BC材料成本低且对于含Cr(Ⅵ)废水的解毒效果显著,是实现“以废治废”的环境治理新思路.

生活垃圾木质组分固定床连续气化特性

生活垃圾气化技术是具有快速减量化、资源化优势的生活垃圾无害化处理方式。针对传统固定床气化炉批量式给料条件下物料与气化剂接触不充分、气化效率低的问题,探究固定床气化炉连续进料方式对生活垃圾木质组分气化气产率的影响,寻找最佳的连续气化工况。采用空气作为气化介质,研究生活垃圾木质组分在700~900℃温度范围和0.3~0.6过量空气系数范围内气化气主要组成、气化气热值、气化气产率、气化效率以及焦油组分的变化情况。结果表明:随着过量空气系数的提高,气化气产率随之提高,但可燃气体产量下降。温度升高可以加快反应速率,但与此同时也会加快可燃气体的氧化,使得气化效率下降。在实验参数设定范围内,气化气热值最高的气化工况为700℃、过量空气系数α为0.3,此时气化气低位热值为3.93 MJ/m;可燃气体产率为0.64 m;/kg,气化效率达到81.64%。研究结果为生活垃圾固定床连续气化利用提供了参考。

城市典型木质废弃物热解工艺研究

以木质大件垃圾(密度板、颗粒板、实木板、实木复合板)、园林废弃物及木质废弃物制成的垃圾衍生燃料(RDF)等3类6种城市典型木质废弃物为研究对象,系统分析了原料理化特性和热重特性,开展了6种典型木质废弃物的固定床热解实验研究,并对热解焦、热解油和热解气等热解产物的产率和理化特性进行了分析。研究结果表明,6种典型木质废弃物的热解失重特性较为接近,最大失重速率对应温度在350℃左右;不可凝热解气的低位热值为13 MJ/m^(3),已达到中热值气体燃料的热值标准;在不考虑热量损失的情况下,通过燃烧部分热解气可满足热解过程的热量需求,木质废弃物热解具有较好的工程应用前景。

A Technological Overview of Biogas Production from Biowaste

The current irrational use of fossil fuels and the impact of greenhouse gases on the environment are driving research into renewable energy production from organic resources and waste. The global energy demand is high, and most of this energy is produced from fossil resources. Recent studies report that anaerobic di- gestion （AD） is an efficient alternative technology that combines biofuel production with sustainable waste management, and various technological trends exist in the biogas industry that enhance the production and quality of biogas. Further investments in AD are expected to meet with increasing success due to the low cost of available feedstocks and the wide range of uses for biogas （i.e., for heating, electricity, and fuel）. Bio- gas production is growing in the European energy market and offers an economical alternative for bioenergy production. The objective of this work is to provide an overview of biogas production from lignocellulosic waste, thus providing information toward crucial issues in the biogas economy.