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Updated: Jan 8, 2026
08:43
Transformation of Organic Household Leftovers into a Peat Substitute
Published on: July 9, 2019
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走向无二氧化碳焦炭:在CO2,N和热水条件下的生物质价值化途径的比较毒性
Łukasz Sobol1, Bogdan Z Długogórski2, Maciej Karczewski3
1Energy, Environment and Society Centre, Wrocław University of Environmental and Life Sciences, Grunwaldzki Square 24a, 50-363, Wrocław, Poland; Department of Applied Bioeconomy, Wrocław University of Environmental and Life Sciences, Chełmońskiego St. 37a, 51-630 Wrocław, Poland.
Bioresource technology
|December 23, 2025
概括
低温烧焦树皮会产生有毒的副产品,如二氧化和 furan. 然而,较高的温度和特殊的方法,如湿式烧焦,可以显著减少这些污染物在由此产生的生物质炭.
科学领域:
- 生物质价值化和热化学转化
- 环境化学和毒理学
- 循环经济和可持续材料
背景情况:
- 低温烧焦将生物质转化为有价值的高碳焦炭,用于工业用途和循环生物经济.
- 同时形成有毒的多二-p-二氧化物 (PCDD),多二 furan (PCDF) 和类似于二氧化物的多双 (dl-PCB) 限制了这些焦炭的应用.
- 了解热化学路径对污染物形成的影响,对于安全的生物质价值化至关重要.
研究的目的:
- 评估不同的热化学途径 (轻度氧化化,惰性化,水热碳化) 如何影响树皮状骨的毒性.
- 研究PCDD/F,dl-PCB和指标PCB在各种烧结条件下的形成和转化.
- 在生物质价值化过程中确定影响有毒原体生成的途径.
主要方法:
- 皮肤节律体经历了三种价值化处理:轻度氧化 torrefaction (MOT,CO2),惰性 torrefaction (IT,N2) 和湿度下临界 torrefaction (水热碳化,HTC). 皮肤节律体经历了三种价值化处理:轻度氧化 torrefaction (MOT,CO2),惰性 torrefaction (IT,N2),湿度下临界 torrefaction (水热碳化,HTC).
- 每次处理都在四种温度下进行:200°C,240°C,280°C和320°C.
- 分析PCDD/F,dl-PCB和指标PCB负载,包括密度函数理论 (DFT) 计算以阐明反应机制.
主要成果:
- 湿制 (HTC) 产生了最有毒的焦炭,其毒性水平在200°C时为 (1.74 ± 0.26) ng TEQ·kg−1和在240°C时为 (3.44 ± 0.52) ng TEQ·kg−1.
- 干燥烧烤 (MOT和IT) 导致毒性较低的焦炭,与200°C的原始生物质相比,毒性较高.
- 被水催化的1,2-Cl位置转移被确定为一种新的途径,在湿过程中将无毒的PCDD/F同源转化为有毒的;较高的温度通常会降低所有处理过程中的毒性.
结论:
- 热化学路径和温度显著影响生物质衍生焦炭的毒性.
- 在较低温度的热水碳化过程中,由于特定的脱途径,会产生高度有毒的焦炭.
- 在所有评估的方法中,更高的加工温度在排毒生物质焦炭方面是有效的,这使得它们对工业应用和生物经济更安全.
