不同热解终温和保留时间下污泥生物质炭孔隙结构特征

深圳聚硅酸盐复合环保材料工程实验室, 北京大学深圳研究生院环境与能源学院, 深圳 518055; †通信作者, E-mail: jaehacko@pkusz.edu.cn

摘要 通过低温(77 K)氮气吸附/脱附等温实验, 结合分形维数的概念, 分析生活污水污泥在不同热解终温和保留时间下经热解获得的生物质炭孔隙结构变化特征。实验结果表明, 随着热解终温的提高, 污泥生物质炭BET的比表面积呈先升高后降低的趋势, 在 600ºc 时达到最大, 为 92.3 m2/g。在低温(不超过 500ºc)下, 污泥生物质炭中的孔以介孔为主, 无微孔出现; 在高温(超过 500ºc)下, 则以微孔和介孔为主。随热解终温的升高, 孔的形状由狭缝型向开放性和平行板式转变, 保留时间的延长不改变孔的形状, 但改变孔的容积。污泥生物质炭表面分形维数随热解终温升高呈增大趋势; 而保留时间的延长, 在中高温(600~700ºc)下使污泥生物质炭表面分形维数降低, 高温(超过 700ºc)下又使其提高。关键词 生活污水污泥; 热解; 温度; 保留时间; 生物质炭; 孔隙结构中图分类号 X705