畜禽废弃物的水热碳化及液相产物理化特性研究文献综述
2020-06-11 22:20:43
文 献 综 述
1引言
近年来,随着传统能源的逐渐枯竭和环境污染愈发严重,寻找高效、环保并且可持续发展的生物资源利用方式对未来的发展有越来越重要的意义[1]。生物炭领域的相关理论研巧和技术研发也不断成熟,由单一的技术或理论阶段向着技术与理论深入结合、目标产物多元化利用的方向不断发展,进一步开发了生物炭的价值和空间[2]。
废弃生物质水热碳化技术作为一种新型的环保技术很快受到科学家们的重视。废弃生物质包括农业秸秆、林业废料、牲畜粪便、水生植物及有机固体垃圾等[3]。废弃生物质具有体积大、含水率高、热值低、易于腐化等特点。传统的垃圾处理方式如填埋、焚烧已不能妥善处理,利用水热碳化技术不仅解决了废弃生物质的处理问题,还可以通过设计不同的碳化条件改变水热碳化材料的形貌结构和表面化学性质,将低价值的废弃生物质通过环境友好的方法转变成有用碳功能材料,使这些廉价的碳功能材料应用在分离、能量转换、催化等重要领域[4]。基于国内外科学家的研究文献,本文对畜禽废弃物水热碳化法[5]的研究进展及液相产物理化特性研究进行了归纳总结并提出相关建议。
2畜禽废弃物的介绍
废弃生物质来源广泛,成分复杂。依据来源的不同,可以将适合于该技术的废弃生物质分为农林资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽废弃物等[6,7]。由于它在利用的整个周期中能够维持碳的平衡,并且不会向大气排放多余的CO2,可以实现碳的零排放[8],可认为是一种洁净能源。相比秸秆,畜禽废弃物为富氮原料,这种有机质作为发酵原料,产沼潜力巨大。我国作为一个农业大国,生物质资源非常丰富,每年所产生的生物质能约相当于6.56亿吨标准煤[9]的产能,但农业面源污染是我国水体污染的主要原因[10],因此如何有效利用生物质能,实现生物质能的资源化利用,获得相应有价值的产物,对我国这样的农业大国具有重要的现实意义[11,12]。
3生物质水热碳化技术的应用现状与进展
3.1水热碳化技术简介