沼渣源炭材料的制備及其性能研究.pdf

1、隨著我國(guó)能源需求量的增加，沼氣工程作為一種新興能源產(chǎn)業(yè)備受關(guān)注，它不僅可以有效緩解能源短缺問(wèn)題，還對(duì)日益重視的環(huán)境保護(hù)和維持生態(tài)平衡具有積極作用。秸稈沼氣工程是以農(nóng)作物秸稈為原始材料通過(guò)厭氧消化產(chǎn)出沼氣的過(guò)程，因能夠提高資源利用率而被廣泛應(yīng)用。在厭氧發(fā)酵過(guò)程中，生物質(zhì)底物的利用率僅為50-70％，因此會(huì)產(chǎn)生大量的沼渣廢棄物，而沼渣中含有大量的有機(jī)養(yǎng)分、腐殖酸以及豐富的C、N、P等營(yíng)養(yǎng)元素，且在厭氧消化的過(guò)程中消滅了絕大部分的寄生蟲(chóng)和病菌

2、。因此如何經(jīng)濟(jì)有效的利用沼渣等廢棄物，是沼氣工業(yè)生產(chǎn)中值得深入研究的重要方面之一。
　　本論文以玉米秸稈發(fā)酵后產(chǎn)生的沼渣為原料，分別制備出生物炭和活性炭?jī)煞N不同的炭材料，在分析各自性能特征的基礎(chǔ)上，應(yīng)用于不同領(lǐng)域。首先在不同的溫度下制備出生物炭BC系列，并對(duì)其進(jìn)行紅外、比表面積以及揮發(fā)分等理化性能分析后；研究了熱解溫度對(duì)生物炭性能的影響，確定出生物炭作為吸附劑的最佳熱解溫度為700℃，且生物炭BC-700對(duì)于水相中NO3-的吸附效

3、果最好，吸附量為0.422 mg/g。另外以海南水稻土為分離源，從中成功提取分離出甲烷氧化菌菌群，并在適宜的條件下進(jìn)行馴化培養(yǎng)；然后以沼渣為原料，采用磷酸作為活化劑在500℃下制備出活性炭，并在生物反應(yīng)器中作為載體對(duì)甲烷氧化菌進(jìn)行固載化，結(jié)果顯示固載化的甲烷氧化菌對(duì)沼氣提純工業(yè)尾氣中甲烷的去除率高達(dá)13 mol h-1 m-3，約是空白對(duì)照組的4倍。
　　本實(shí)驗(yàn)中炭材料的制備方法簡(jiǎn)單、成本低廉，產(chǎn)品可作為吸附材料用于液相硝酸根的去