城市有機垃圾的熱解特性及其生物碳的土壤改良效應研究.pdf

1、生物碳技術不僅可實現城市有機垃圾的無害化、減量化，將生物碳貯存在土壤中可增加土壤碳庫儲量，還可充當土壤活性調理劑，提高土壤肥力，對維持土壤生態(tài)系統(tǒng)平衡、減緩溫室效應意義重大。然而，目前，各國學者對生物碳的研究中，其原料僅限于草木、秸稈、花生殼、棕櫚殼、污泥等單一生物質，很少有人開展城市有機垃圾熱解生物碳技術研究，對混合有機垃圾熱解生物碳結構特征的形成機理和生物碳的固碳、改良土壤性能機理的研究甚少。論文開展了城市有機垃圾的熱解特性及生物碳

2、對土壤理化性質的研究，研究城市有機垃圾各單組分和混合組分熱解失重特性、熱解溫度、升溫速率對生物碳產率、表面結構的影響以及生物碳對土壤pH和CEC的影響，旨在探求城市有機垃圾熱解制取生物碳工藝參數，為城市有機垃圾熱解工藝應用和生物碳固碳技術應用提供理論依據。經試驗研究，得出如下主要結果：
　　 1)終溫500℃時，城市有機垃圾熱解各單組分碳產率分別為：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℃時垃圾中有機物已基本分解完，碳產率為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，熱量變化曲線波動越大；升溫速率30℃/min時垃圾熱解碳產率最高。
　　 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；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℃達到最大值；生物碳表面主要含有羥基-OH、脂肪性