米乐m6生物碳是由生物残体在缺氧情况下,经高温慢热解(通常700℃)产生的一类难熔、稳定的、高度芳香化的、富含碳素的固态物[2]。生物炭含有一定量的灰分,矿质元素如Na、K、Mg、Ca等以氧化物的形式存在于灰分中,溶于水后呈碱性。
从微观结构看,生物炭多有紧密堆积、高度扭曲的芳香片层组成,具有乱层结构表面多孔,具有较大的比表面积和较高的表面能[3],随裂解温度升高,生物炭酸性基团减少,碱性基团增加,总官能团减少,官能团密度减少。不同材料,不同裂解方式对生物炭的比表面积影响很大。一般来说,随裂解温度升高,比表面积增加。但有些材料在裂解温度达到600℃-700℃时,比表面积反而下降。生物炭经活化后可以显著增加其比表面积。
摘要:生物炭作为一种新型的吸附剂,近年来成为环境、能源等领域的关注焦点。生物炭对水和土壤中的重金属离子具有良好的吸附去除效果。本文将从生物炭特性、原料、制备;生物炭对重金属吸附的机理;指出其在土壤污染处理中存在的问题和具有良好的应用前景。
随着工农业生产的迅猛发展,大量工业“三废”、城市生活垃圾和污泥等污染物的排放和不恰当的处置,使得重金属在土壤中不断积累,产生污染。含重金属农药和化肥的过量使用也加重了土壤重金属的污染负荷。因重金属污染造成的农产品安全问题和巨大经济损失,引起了国内外的极大关注。鉴于生物炭的多孔性以及较大的比表面积,作为改良剂时可改善土壤性质并增加农业产量、作为碳汇可减轻全球气候变化和作为吸附剂消除农业污染[1]。
未来生物质碳的制备重点是发展绿色、反应条件温和的转化方法,以及通过选择活化剂种类与含量、活化方法、催化剂种类与含量对生物质炭微孔结构、表面官能团的调控。在环境领域的应用可有效治理水体和土壤方面的环境污染。
[1]杨放,李心清,王兵,程建中.生物炭在农业增产和污染治理中的应用[J].地球与环境,2012,40(03):100-107.
(1)小麦前期处理:取适量小麦秸秆,自来水清洗,洗净并风干一天,在80℃恒温干燥箱烘干12小时。然后粉碎,过80目筛来自放置于棕色瓶保存备用。
(2)小麦秸秆生物炭的制备:生物炭的制备采用限氧升温碳化法。具体操作:取过80目的小麦颗粒,放入干锅中,放满,不留空隙,放入马弗炉中加热,温度分别为200℃、300℃、500℃、600℃下加热6小时,冷却至室温,取出,制得生物炭加400ml 1mol/L的HCl进行酸洗6小时,去除灰分,经过滤,用蒸馏水洗至中性,80℃烘干12小时,置于棕色瓶中备用,制得的生物炭分别记为W200、W300、W400、W500、W600,WX其中W代表小麦秸秆,X代表炭化温度。
生物碳本着“变废为宝”的理念,多种行业中的废弃物都可以加以利用,制造成为生物炭。
植物类废弃物主要有秸秆米乐m6、稻草、米壳、树枝等米乐m6,这些废弃物通常含丰富的碳元素。若直接燃烧,会产生大量的CO2,不仅造成了资源浪费,还污染了环境,因此可以将它们制成生物炭进一步利用。
轻工业也会有大量的固体废弃物,其中不乏含较多碳的物质。例如,制糖产业中,在制糖后会产生大量的甘蔗渣和甜菜渣,是制备生物质碳的理想材料。
[2]王怀臣米乐m6,冯雷雨,陈银广.废物资源化制备生物质炭及其应用的研究进展[J].化工进展,2012,31(04):907-914.
作者简介:韩学滨(1983-),男,河北廊坊人,本科,工程师,研究方向:环境工程。
活性污泥法处理污水的过程中,会产生大量的剩余污泥,目前处理污泥的方法为填埋和焚烧,考虑到污泥中含丰富的C、N、P等营养物质,成为生物炭加入土壤中还可以促进植物的生长,是制备生物炭的优质材料。
藻类分为大分子藻类和微藻类,大分子藻类常见于湖泊中,而微藻个体极小。微藻类脂类含量较高,适合于生产生物燃料。大分子藻类脂类含量较低,且繁殖速度非常快,可以用来制备生物质碳。