碱/碱土金属浸渍对酸洗生物质热解影响研究

为研究碱/碱土金属(AAEM)浸渍预处理对酸洗生物质热解特性的影响,本文选用稻壳、橡木和秸秆3种生物质为原样,对酸洗及酸洗后5种金属硝酸盐(KNO3,Ca(NO3)2,Mg(NO3)2,Fe(NO3)3,Ni(NO3)2)溶液浸渍样进行热重分析。结果表明:酸洗使得生物质中金属含量降低,而浸渍预处理使生物质中金属含量增加;经酸洗后生物质的TG和DTG曲线向高温方向移动,最大热解速率明显增加,焦炭产量下降;AAEM盐浸渍预处理可以促进生物质的热解过程,使生物质的TG和DTG曲线向低温移动;Fe、K、Ni盐的反应活性稍高于Ca、Mg盐。从动力学方面看,Coats-Redfern法对150~340℃范围内生物质热解均有很好的相关性,反应级数为一级,金属的添加使生物质热解所需活化能降低,对热解具有催化作用。     

碱预处理促进椰衣纤维厌氧消化产气研究

针对当前存在的椰衣纤维量大且难处理的问题，研究了NaOH、KOH、Ca （OH）₂和碱性H₂O₂（AHP）预处理对其厌氧消化性能的影响。结果表明，碱预处理可以缩短椰衣纤维厌氧消化反应的迟滞期，提高累积沼气产量。采用7% NaOH和7% AHP预处理可显著去除木质素，累积产气量（基于挥发性固体含量，VS）可达218.3 mL/g和217.8 mL/g，较未预处理的椰衣纤维（累积产气量为101.1 mL/g）提升了115.9%和115.4%。     

生物可降解塑料研究进展与前沿的CiteSpace分析

生物可降解塑料具有良好的生物降解性,应用前景广阔,已成为当今的研究热点。生物可降解塑料种类繁多,研究领域横跨材料科学、生物工程、化学工程等多个学科,研究内容丰富、方法多样。为准确把握该领域的研究热点、趋势和未来发展动向,利用CiteSpace文献计量软件对Web of Science核心数据库中2001—2021年收录的4 316篇关于生物可降解塑料的文献进行了可视化分析,系统梳理了不同时间节点该领域的研究发展历程、研究热点、文献发表的主要期刊及国内外合作网络,并对未来的发展前景以及重点研究领域进行了展望。本文结果可为相关领域的科研人员分析现有研究成果、把握研究趋势、挖掘研究新方向提供参考和借鉴。     

生物炭对厌氧消化强化作用的研究进展

厌氧消化作为当前应用于有机废弃物减量化、无害化和资源化处理的重要技术,具有良好的经济、环境和社会效益,但其在实际应用中存在酸化、氨氮抑制、微生物增殖缓慢等问题,导致底物消化不彻底、系统运行不稳定以及产气效率低下。生物炭是一种低成本、可再生的碳质材料,具有比表面积高、导电性强、元素组成和表面官能团丰富等特性,可有效强化厌氧消化过程。然而,有关生物炭强化厌氧消化的作用机制,尤其是强化机制与生物炭理化特性间的联系尚缺乏系统梳理与深入剖析,限制了生物炭在实际工程中的应用。本文综述了生物炭对厌氧消化的作用效果、强化途径以及不同制备条件对生物炭理化性质的影响,以期为生物炭强化厌氧消化过程的机理研究提供理论指导,为未来推进生物炭强化厌氧消化技术的规模化及工程化应用提供借鉴。     

微生物转化合成气制取生物燃料和化学品的研究进展

对近年来利用微生物将合成气转化为氢气、甲烷以及有机酸和醇的相关研究进展进行了总结，重点介绍了合成气生物转化为氢气、甲烷以及有机酸和醇的原理，微生物种类及其主要的代谢过程，并对合成气的生物利用研究进行了展望。     

预处理茄子秸秆与粪便共消化产甲烷性能

研究了猪粪（PM）和鸡粪（CM）分别与碱性过氧化氢预处理茄子秸秆（PES）在不同比例下共消化产甲烷性能，结果表明：共消化可以缩短反应迟滞期和甲烷日产高峰到达时间，提高累积甲烷产量；当m_PES：m_PM为1：1、1：2和1：4时，累积甲烷产量（基于挥发性固体含量，VS）分别为283.4、338.8 mg/L和359.2 mL/g，较PES单独消化提升了24.7%、49.1%和58.0%，较茄子秸秆（ES）单独消化提升了187.7%、243.9%和264.6%；在m_PES：m_CM为2：1~1：4时，累积甲烷产量较PES单独消化提升3.1%~26.5%，较ES单独消化提升了137.9%~192.0%。     

矿物质，不可少——钴Co

钴（Cobalt），化学符号Co，原子序数27，原子量58．9，银白色，能磁化，是中等活泼的金属元素，有＋2价和＋3价两种化合价。     

热碱预处理对玉米秸秆厌氧消化的影响

在55℃下利用氢氧化钙和氢氧化钾对玉米秸秆进行预处理,考察氢氧化钾和氢氧化钙两种热碱预处理对玉米秸秆中温厌氧消化的影响。结果表明,相同浓度的碱用量下,KOH预处理后厌氧消化产气效果明显优于Ca(OH)₂ 预处理。0.5%KOH和2.0%Ca(OH)₂耦合的预处理效果与1.5% KOH以及1.5%Ca(OH)₂单独预处理效果相当,累积单位挥发性固体（VS）甲烷产量为247.3mL/g,相比于未预处理组甲烷产量提高了58.7%,说明可以用2.0%Ca(OH)₂代替1.0% KOH。从成本节约的角度,1.5%Ca(OH)₂为最佳的热碱预处理条件,累积单位VS甲烷产量为242.2mL/g,比未预处理效果提高了55.4%。     

废弃菌棒的热解及其生物炭的活化

用废弃的菌棒作为原料,利用高温管式炉对其进行热解及活化,探究废弃菌棒在不同热解温度下的热解性能及不同活化条件下的活化性能,并对最优条件下获得的活性炭进行表征,结果表明：热解终温的升高有利于制备富氢燃气,热解终温为900℃时气体产量最大（489 L/kg）,其中H₂占55.55%,CO占31.93%,CH₄占8.52%;选择热解终温为600℃比较有利于液相的生成,此时液相产率为29.50%;选择400℃的热解终温有利于生成热值较高且产率较高的固体燃料,此时炭产率为48.23%,热值20.66 MJ/kg。此外,以热解终温600℃、升温速率20℃/min、热解反应时间1 h条件下制得的生物质炭为原料,在不同条件下进行活化,发现当碱碳比为1、活化时间为1 h、活化温度为800℃时制备的活性炭具有最佳的吸附性能,此时活性炭产率为31.20%,比表面积为1 659.812 m²/g,亚甲基蓝脱色能力为615.32 mg/g,碘吸附值达到1 563.90 mg/g。     

大豆皂脚热解反应动力学研究

大豆皂脚是大豆油精炼过程中的副产物,在我国产量非常可观,但针对大豆皂脚的有效处理目前尚未引起广泛关注。采用热重分析法对不同升温速率下大豆皂脚的反应动力学进行研究,结果表明：大豆皂脚热解过程可分为4个阶段,在380～565℃范围内失重率最大;采用Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger-Akahira-Sunose法计算的表观活化能相近,数值在55～227 kJ/mol之间,转化率为0.5时的活化能最大。通过Malek法确定大豆皂脚的热解反应机理为三维扩散Jander 3D(n=1/2)反应。