污水污泥与微塑料共存的热解行为:动力学,机制和产品特性
Xiaomeng Zhao1, Chunli Wan1, Yating Pan1
1Department of Environmental Science and Engineering, Fudan University, Shanghai, 200438, China.
Journal of environmental management
|October 24, 2024
概括
与聚乙烯 (PE) 和聚乳酸 (PLA) 等微塑料一起共同热解污水泥,提高了热解性能. 这一过程减少了激活能量,提高了生物炭质量,转化了微塑料并减轻了环境风险.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 家庭废水中的微塑料积聚在污水污泥中.
- 污水处理污泥带来了处理方面的挑战.
- 污泥中的微塑料污染需要有效的管理策略.
研究的目的:
- 为了研究污水污泥与聚乙烯 (PE) 和聚乳酸 (PLA) 微塑料的共同热解.
- 评估微塑料对污泥热解性能的协同效应.
- 分析对热解产品和机制的影响.
主要方法:
- 使用热重力测量分析 (TGA) 的共同热解实验.
- 使用马勒克方法,弗林-沃尔-奥扎瓦 (FWO),基辛格-阿卡希拉-苏诺斯 (KAS) 和斯塔林克方法分析热解动力学.
- 使用热重量计-里埃变换红外光谱学 (TG-FTIR) 和热解气色谱/质谱学 (Py-GC/MS) 进行产品分析.
主要成果:
- 在270°C-450°C之间观察到协同效应,增强了挥发性扩散.
- 平均激活能量减少了84.99kJ/mol.
- 煤炭产量减少,生物炭表面积增加,气体产品和生物油产量增加.
- TG-FTIR检测到气体中芳碳化合物,,化物,和的含量增加.
- 在Py-GC/MS中,碳化合物,和酒精的含量增加,而生物油中的酸和化物减少,提高了其质量.
结论:
- 污泥与PE和PLA微塑料的联合热解提供了卓越的热解性能.
- 该过程有效地将微塑料转化为污泥,消除环境风险.
- 这项研究为通过热解处理微塑料污染污泥的管理提供了理论基础.
