城市有機(jī)垃圾的熱解特性及其生物碳的土壤改良效應(yīng)研究.pdf

1、生物碳技術(shù)不僅可實(shí)現(xiàn)城市有機(jī)垃圾的無(wú)害化、減量化，將生物碳貯存在土壤中可增加土壤碳庫(kù)儲(chǔ)量，還可充當(dāng)土壤活性調(diào)理劑，提高土壤肥力，對(duì)維持土壤生態(tài)系統(tǒng)平衡、減緩溫室效應(yīng)意義重大。然而，目前，各國(guó)學(xué)者對(duì)生物碳的研究中，其原料僅限于草木、秸稈、花生殼、棕櫚殼、污泥等單一生物質(zhì)，很少有人開展城市有機(jī)垃圾熱解生物碳技術(shù)研究，對(duì)混合有機(jī)垃圾熱解生物碳結(jié)構(gòu)特征的形成機(jī)理和生物碳的固碳、改良土壤性能機(jī)理的研究甚少。論文開展了城市有機(jī)垃圾的熱解特性及生物碳

2、對(duì)土壤理化性質(zhì)的研究，研究城市有機(jī)垃圾各單組分和混合組分熱解失重特性、熱解溫度、升溫速率對(duì)生物碳產(chǎn)率、表面結(jié)構(gòu)的影響以及生物碳對(duì)土壤pH和CEC的影響，旨在探求城市有機(jī)垃圾熱解制取生物碳工藝參數(shù)，為城市有機(jī)垃圾熱解工藝應(yīng)用和生物碳固碳技術(shù)應(yīng)用提供理論依據(jù)。經(jīng)試驗(yàn)研究，得出如下主要結(jié)果：
　　 1)終溫500℃時(shí)，城市有機(jī)垃圾熱解各單組分碳產(chǎn)率分別為：廚余30％、塑料52％、布20％、樹葉果皮35％、紙32％、木屑26％；各組分快

3、速失重區(qū)間分別為：廚余：270～350℃、塑料：260～310℃和400～500℃、布：300～390℃、紙：250～390℃、樹葉果皮：150～400℃、木屑：350～400℃。塑料由于含量大量難分解的高分子聚合物，其失重曲線緩慢，失重率最低。混合垃圾熱解失重區(qū)間為260～720℃，720℃時(shí)垃圾中有機(jī)物已基本分解完，碳產(chǎn)率為24％。
　　 2)10、30、50℃/min的熱解升溫速率研究表明，升溫速率越快，生物質(zhì)熱解起始和終

4、止溫度越高，失重速率越快，快速失重區(qū)間越窄，熱量變化曲線波動(dòng)越大；升溫速率30℃/min時(shí)垃圾熱解碳產(chǎn)率最高。
　　 3)生物碳中C元素含量隨熱解終溫升高逐漸增加，H和O元素含量減少，H/C比逐漸減少，隨著溫度升高，生物碳芳香化逐漸增強(qiáng)；O/C隨著熱解終溫升高逐漸減少，表明生物碳表面含氧官能團(tuán)逐漸減少，親水性逐漸減弱；生物碳BET-表面積和孔隙率隨著熱解終溫升高逐漸增加，到700℃達(dá)到最大值；生物碳表面主要含有羥基-OH、脂肪性