糞便是人類(lèi)日常生活過(guò)程中不可避免的副產(chǎn)物,但是針對(duì)人類(lèi)糞便這一特殊物料的具體特性卻缺乏系統(tǒng)研究。本論文主要涉及以人糞為原料通過(guò)熱解技術(shù)制備生物炭過(guò)程的相關(guān)基礎(chǔ)性研究。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)分散式化糞池收集到的糞便其總固體含量較高,是合適的生物炭原料。糞便熱解產(chǎn)物的分布受熱解溫度影響最大,升溫速度、熱解時(shí)間、保護(hù)氣流速等工藝條件對(duì)生物炭產(chǎn)率的影響相對(duì)較弱。熱解溫度為500℃、熱解時(shí)間60min條件下獲取的糞基生物炭具有較高的熱穩(wěn)定性及豐富的微孔結(jié)構(gòu),同時(shí)磷、鉀等礦物元素含量較高,具有可觀的土壤應(yīng)用潛力。研究利用熱重、差熱及紅外衍射等技術(shù)手段分析了糞便的熱化學(xué)特性,發(fā)現(xiàn)糞便熱解過(guò)程可以分為干燥、熱失重及碳化三個(gè)階段。其中150℃至600C階段為熱失重階段,是揮發(fā)份逸出的主要階段,該階段為放熱反應(yīng)。從物料構(gòu)成、物質(zhì)和能量傳遞、反應(yīng)進(jìn)程及線(xiàn)形分子鏈的分解等方面對(duì)糞便熱解的機(jī)理進(jìn)行了探討,指出糞便熱解的低溫階段可由基于Reaction Order機(jī)理的F2模型進(jìn)行描述,而基于Nucleation機(jī)理的A4模型對(duì)糞便熱解高溫階段擬合度最高。針對(duì)城市糞便進(jìn)行了能量平衡分析及碳排放分析發(fā)現(xiàn),糞便熱解過(guò)程應(yīng)優(yōu)先考... 

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【部分圖文】：

生物質(zhì)熱解反應(yīng)過(guò)程示意圖[271

(3)固態(tài)產(chǎn)物熱解過(guò)程的固體產(chǎn)品是一種含碳物質(zhì)稱(chēng)為生物炭（Bio-char),生物炭的熱解特征主要受熱解反應(yīng)器類(lèi)型、原料特征、熱解溫度等因素影響。生物炭研究進(jìn)展部分將在下節(jié)展肝討論。1.4生物炭研究進(jìn)展1.4.1定義與特征生物炭（biochar)是由生物質(zhì)在完全或部分缺氧的條件下經(jīng)過(guò)熱裂解、炭化產(chǎn)生的一類(lèi)高度芳香化、難溶性的固態(tài)物質(zhì)[79]。近年來(lái)，生物質(zhì)炭作為土壤改良劑、肥料緩釋載體在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用吸引了越來(lái)越廣泛的關(guān)注[89]。在Web of Sciencc系統(tǒng)中以L(fǎng)iochar為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，截止至2014年10月10日，近20年來(lái)相關(guān)論文發(fā)表及引用情況見(jiàn)圖1-4，可見(jiàn)相關(guān)研究在2010年以來(lái)發(fā)展十分迅速。每年出板的文獻(xiàn)數(shù) 每年的引文數(shù)

傳統(tǒng)與現(xiàn)代生物炭制取模式對(duì)比

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同溫度下燒制的秸稈炭對(duì)可變電荷土壤吸附Pb(Ⅱ)的影響[J]. 蔣田雨,姜軍,徐仁扣,周立祥,王世梅.  環(huán)境科學(xué). 2013(04)
[2]生物炭改性聚丙烯酸酯包膜控釋肥料的研制[J]. 周子軍,杜昌文,申亞珍,周健民.  功能材料. 2013(09)
[3]生物炭和生物炭基氮肥的理化特征及其作物肥效評(píng)價(jià)[J]. 高海英,陳心想,張?chǎng)?何緒生,耿增超.  西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[4]生物質(zhì)炭對(duì)鹽土改良效應(yīng)研究[J]. 張?chǎng)?耿增超,陳心想,高海英.  干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2013(02)
[5]生物炭及其對(duì)酸性土壤改良的研究進(jìn)展[J]. 張祥,王典,姜存?zhèn)},彭抒昂.  湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(05)
[6]熱解溫度和時(shí)間對(duì)生物干化污泥生物炭性質(zhì)的影響[J]. 程國(guó)淡,黃青,張凱松.  環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]腐殖酸對(duì)生物炭去除水中Cr(Ⅵ)的影響機(jī)制研究[J]. 丁文川,田秀美,王定勇,曾曉嵐,徐茜,陳健康,艾小雨.  腐植酸. 2013(01)
[8]雞糞制備的生物碳對(duì)水中磷的吸附去除研究[J]. 胡菲菲,邵慶國(guó).  環(huán)境污染與防治. 2013(02)
[9]制炭溫度對(duì)玉米和小麥生物質(zhì)炭理化性質(zhì)的影響[J]. 許燕萍,謝祖彬,朱建國(guó),劉鋼,劉琦.  土壤. 2013(01)
[10]不同生物質(zhì)黑碳對(duì)土壤中外源鎘(Cd)有效性的影響[J]. 易卿,胡學(xué)玉,柯躍進(jìn),劉紅偉,禹紅紅.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)



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