酸改性猪粪生物炭的制备及其对直接红23染料的吸附性能

以直接红23染料（DR23）溶液模拟印染废水,对比分析了酸改性前后猪粪生物炭对DR23的吸附特性与机理。通过静态吸附实验考察了DR23溶液的pH、初始浓度、吸附时间、吸附温度、吸附剂添加量等条件对吸附效果的影响,并确定了该吸附过程的吸附动力学和吸附等温线。研究发现,相比于未改性生物炭（PMB）,酸改性后生物炭（PMB_acid）结构变得疏松多孔,表面官能团丰富,表现出更优的脱色性能,对DR23的吸附去除率最高可达96.10%,最大饱和吸附量为111.51mg/g,且在经过3次循环再生后,PMB_acid对DR23的去除率仍可达到88.31%;此外,pH对PMB_acid的脱色吸附性能影响较小。PMB_acid对DR23的吸附是一个受反应速率和扩散控制的复杂过程,符合于伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型;PMB_acid对DR23的吸附机理取决于吸附剂的物理化学性质,其孔结构及各官能团通过不同的机制参与了生物炭对DR23的吸附过程。     

餐厨厌氧沼渣生物炭吸附盐酸环丙沙星

将餐厨厌氧沼渣在5种温度（400℃、500℃、600℃、700℃和800℃）下热解制备生物炭,解析其形貌特征、孔隙结构以及表面官能团等变化规律,探究其对水溶液中的盐酸环丙沙星（CIP）吸附效果,并通过吸附动力学和等温吸附特性探究其吸附机制。结果表明,在700℃下热解制备的生物炭（DR-700）疏松多孔,表面官能团丰富且具有更好的孔隙结构和微观结构,在所有生物炭中对于CIP的吸附效果最好。吸附去除率可达95.09%,可用作良好的吸附材料。DR-700对于CIP的吸附更符合伪一阶动力学和Freundlich等温线模型,表明物理吸附可能是CIP在DR-700吸附的主要机制,主要归功于丰富的比表面积。而同时存在的化学吸附则可能是由于阳离子交换相互作用、静电相互作用、π-π相互作用、疏水和氢键共同作用。因此,利用餐厨厌氧沼渣热解制备生物炭对水溶液中的CIP具有良好的吸附净化效果,这不但可以为抗生素废水低成本处理提供新的材料,还为解决餐厨垃圾厌氧发酵末端产物的资源化利用问题提供一种新方案,具有良好的应用潜力。     

粒径对餐厨沼渣热解制备生物炭中磷和重金属的影响

以3种粒径餐厨沼渣为原料,在600℃下热解制备生物炭,研究粒径对沼渣（BR）及生物炭（BRC）中磷和重金属的影响,并采用TCLP浸出毒性和重金属潜在生态风险评估对其安全性进行系统研究。结果表明：BR及BRC中的磷主要以酸溶态磷（HCl-P）为主,残渣态磷（Res-P）次之,其余磷形态含量较低,总磷含量均呈现出随粒径增大而降低的趋势。热解促进H₂O-P、NaHCO₃-P和NaOH-P向HCl-P和Res-P转化。随着粒径的增大,BR中Cu、Zn总量增加,Cr减少,BRC中的Cr、As总量增加,Zn、Pb减少。并且BR中Cr、Zn、Pb和As中可氧化态和残渣态F3+F4随粒径增大而减少;BRC中Cr、Pb、As中F3+F4随粒径增大而减少,而Cu、Zn、Cd与之相反。TCLP浸出毒性和重金属潜在生态风险评估结果表明BR及BRC中重金属均属于低风险水平。     

Fe2O3/AC催化剂的低温选择性催化还原脱硝性能

以活性焦(AC)为载体、Fe2O3为活性组分,采用等体积浸渍法制备Fe2O3/AC催化剂,研究了Fe含量对Fe2O3/AC催化剂低温脱硝性能的影响. 结果表明,当Fe负载量为6wt%时能获得比其它负载量更佳的NOx转化率,尤其在240℃时NOx转化率达93.9%,当分别有120?10?6(vol) SO2和3.5vol H2O存在时,脱硝率分别稳定在约86%和74%;催化剂孔径≤4 nm,随Fe负载量增加,孔径呈增大趋势;催化剂较稳定;Fe主要以γ-Fe2O3分散在催化剂表面,负载适量Fe2O3使表面吸附氧Oβ和Fe3+增多,为催化剂提供更多活性位,提高了Fe2O3/AC催化剂的低温选择性催化还原脱硝活性.     

沼渣、飞灰和污泥生物炭制备建筑陶粒

以90%(质量分数)餐厨厌氧沼渣(DR)与10%(质量分数)飞灰(FA)协同水热脱水滤饼为研究对象，将其热解制备得到的沼渣生物炭(DFC)与污泥生物炭(SSC)按比例混合造粒并经高温烧结制备高强度建筑陶粒以实现废弃物资源化利用。按国家标准GB/T 17431.1—2010进行性能检测，并解析BCR形态和潜在生态风险指标，评估其安全性。结果表明，DFC与SSC按照25%∶75%比例混合造粒，在1050℃烧结温度下制备得到的建筑陶粒各项性能指标均符合国家标准GB/T 17431.1—2010，其中抗压强度大于5.85MPa (密度等级为900级)，堆积密度小于1050kg/m³，表观密度小于2000kg/m³，氯化物含量低于0.02%，硫化物和硫酸盐含量低于1%；建筑陶粒中重金属浸出毒性低于国家标准GB 5085.3—2007的阈值。BCR形态分析表明Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb的主要存在形式为稳定形式残渣态(F4)态，占比均超过70%；重金属潜在生态风险指数较低，产品安全性较高，属于轻微风险。通过经济性核算可知，每生产1t的建筑陶粒将会额...