污泥秸秆活性炭制备及参数研究

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随着污水处理厂废水处理量的增加,污泥的量也逐渐增多,传统的污泥处理处置方法易对环境造成二次污染,对新方法的探索已迫在眉睫。我国是一个农业大国,农作物秸秆年产量大,有机物含量丰富,农作物秸秆的资源化利用成为许多学者的研究重点。目前,利用污泥和秸秆烧制活性炭是国内外学者研究的热点之一。本文以市政污泥和玉米秸秆为原料,氯化锌为活化剂制备活性炭,并对制备的活性炭进行吸附性能表征分析和渗滤液静态吸附,最后对热解前后的物料和能量进行衡算。主要研究内容及结论如下:对不同秸秆比例的原料进行热解实验发现,秸秆比例越高,原料的烧失率和碘吸附值越大,且实验的重现性好。将秸秆比例为0%、45%和90%的原料进行热重实验。从TG曲线发现热解过程主要分为水分析出阶段,蛋白质、脂肪、纤维素、半纤维素等有机物挥发分析出阶段和木质素等热分解三个阶段。从DTG曲线发现秸秆比例越高,第二阶段热分解速率越大,原料失重率越大。从DTA曲线发现原料在整个热解反应过程中放热,且秸秆比例越大,放热量越多。对秸秆比例为0%、30%、45%、60%和90%的原料热解制得的活性炭进行渗滤液吸附实验,结果表明,5种活性炭最佳投加量分别为1.5%、1.5%、2%、1.5%、1%;最佳吸附时间分别为40min、50min、40min、40min、40min;最佳pH值为4。对秸秆比例为45%的原料进行热解能量衡算发现,热解1kg干基原料得到热解气和热解液的能量分别为1605.11kJ、8354.22kJ。
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