通过水热碳化,改善了从污泥中分离炭的固体/液体的性能

科学领域:

• 生物质转化和生物能源
• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 环境科学与技术 环境科学与技术

背景情况:

• 固体-液体分离对于通过水热碳化 (HTC) 从生物质中利用碳元素至关重要.
• 由于其成分,由泥衍生出的化具有独特的分离挑战.

研究的目的:

• 使用HTC. 评估从焦化污泥 (CS) 和市政污泥 (MS) 获得的碳化合物的固体-液体分离性能.
• 阐明控制化物分离和脱水能力的机制性见解.

主要方法:

• 在不同温度下对CS和MS的水热碳化 (HTC).
• 分析酸盐脱水效应和过阻力.
• 碳化合物表面功能组和有机元件的表征.

主要成果:

• HTC显著提高了酸盐分离,较高的温度改善了脱水 (53.25%在CS,77.05%在MS) 和降低了过阻力.
• 由碳水化合物分解 (180°C) 和蛋白质分解 (210-300°C) 驱动的受限水释放是改善脱水的关键.
• 由于消除水友群和形成芳香结构,减少颗粒的水友性对分离效率比颗粒大小更为关键.
• 碳化合物的较低加热值显著增加,表明燃料质量有所提高.

结论:

• HTC是一种有效的方法,可以改善从污泥中分离化物固体液体.
• 了解结合水释放和水友性变化的作用,为优化HTC流程提供了机械洞察力.
• 这些发现支持加强利用污泥衍生炭作为一种有价值的能源资源.