① 生物炭的实践过程
德国宾根的污水处理厂中,传送带将半干的污水流送入钢容器中,空气中散布着污泥成熟的气味。污水通过容器变成闪亮的黑色颗粒,接着在经过这种短暂的生态“炼金术”处理之后,污物最终变成了木炭,埋藏于地下。将碳封存,防止其进入大气。 该技术的支持者表示,该方式储存碳非常有效。未来的全球气候协定中,应该包括生物炭这种技术。
埋藏生物炭还可以提高土壤肥力,因为其蜂窝状颗粒成为水分和肥料的储存库。英国东南地区的洛桑即将开始田间试验,评估生物炭对土壤结构和水分的好处。澳大利亚、美国和德国的实验已经显现出一些成果,特别是在其他土壤贫瘠的地区。
生物炭受到了关注气候变化人士的支持。宾根生物炭工厂设计工程师海尔马特·葛波尔(Helmut Gerber)表示,他设计的高温裂解设备,原本是为了解决污物灰烬堵塞常规锅炉的问题。
通常情况下,污水处理是温室气体的重要来源,废物经焚化(可产生更多排放)产生的粉灰用于建筑行业。在宾根,10%的污水流被输入试验性的高温裂解工厂,工厂用最少的氧气加热废物,分离出一氧化碳和甲烷,之后燃烧再为高温裂解过程提供热量。
② 生物基废物制备生物炭的意义
生物炭的孔隙结构、大比表面积和高表面电荷密度决定了其具有良好的吸附能力,尤其对阳离子吸附能力强,其吸附机理主要包括表面吸附机制、分配作用机制、联合作用机制以及其他微观机制2,其中最主要的是表面吸附机制,指通过化学键结合或静电吸引结合进行吸附。
另外,生物炭的小孔隙结构能够降低土壤养分的渗漏速度,延缓水溶性离子的溶解迁移时间,加强对移动性强、易淋溶流失养分的吸附,在离子吸附过程中起主导作用。
生物炭对土壤的理化性质和微生物群落的影响:
1、提高土壤pH,作为改良剂中和酸性土壤。
2、加深土壤颜色,降低土壤表面反射率,促进土壤升温。
3、调控土壤水分分布状况,提高土壤持水能力。
4、提高土壤孔隙度,促进土壤转化为团聚体结构,增加对氮磷的吸附,减少养分流失,持留重金属、农药等有毒复合物,控制农业面源污染。
5、提高土壤有机质、全氮、全磷、有效氮、速效磷的含量,直接、快速补充土壤有机碳,保持土壤肥力。
6、对地表径流的产流时间起到微弱的延迟作用,提高土壤的抗蚀性。
③ 活性污泥驯化的需要哪些要求
温度要求:温度是影污泥驯化的环境因素之一,各种微生物都在特定范围的温度内生长,污泥驯化的温度范围在10~40℃,最佳温度在20~30℃。故建议系统的初次运行不要放在冬天进行。PH值要求:pH值也是影响因素之一。在污泥驯化和以后的正常运行过程中应将系统的进水pH控制在6~9之间。营养物质要求:良好的营养条件是菌群代谢、生长的前提。溶解氧量(DO)值:DO是污泥驯化过程中的主要控制指标,在污泥驯化过程中应将DO的范围控制在0.5~2.0mg/L。DO可以通过溶解氧测定仪检测,也可以通过人工检测,以了解DO在池中的变化规律。混合液悬浮固体浓度(MLSS)要求:生物是污泥中有活性的部分,也是有机物代谢的主体,在生物处理工艺中起主要作用,而混合液污泥浓度MLSS的数值可以相对地表示生物部分的多少。活性污泥的浓度应控制在2~4g/L。污泥的生物相镜检要求:活性污泥处于不同的生长阶段,各类微生物也呈现出不同的比例。细菌承担着分解有机物的基本和基础的代谢作用,而原生动物〈也包括后生动物〉则吞食游离细菌。运行正常的活性污泥中含有钟虫、轮虫、纤毛虫、菌胶团等。
④ 变废为宝:研究发现生物炭有助于减缓气候变化
据外媒报道, 一项涉及新南威尔士大学的国际研究发现,一种由城市、农业和林业废料制成的产品还有一个额外的好处,那就是减少了现代农业的碳足迹。 新南威尔士大学科学学院材料科学与工程学院的客座教授Stephen Joseph表示,发表在《GCB Bioenergy》上的这项研究提供了强有力的证据,其证明了生物炭有助于减缓气候变化。
“生物炭可以将大气中的碳吸收到土壤中并将其储存数百至数千年,”这项研究的论文首席作者说道,
“这项研究还发现,生物炭有助于在土壤中构建高达20%(平均3.8%)的有机碳,并还可以将土壤一氧化二氮排放减少12%至50%,这增加了生物炭缓解气候变化的好处。”
政府间气候变化专门委员会最近的《气候变化与土地特别报告(Special Report on Climate Change and Land,)》支持了这些发现,该报告估计生物炭具有缓解气候变化的重要潜力。
Joseph教授表示:“该政府间小组发现,到2050年,全球生物炭每年可减少3亿至6.6亿吨二氧化碳。跟澳大利亚去年的排放量相比--估计为4.99亿吨二氧化碳--你可以看到生物炭可以吸收大量排放。我们只需要有开发和利用它的意愿。”
稳定的木炭
生物炭是在缺氧环境中加热生物质残渣如木屑、动物粪便、污泥、堆肥和绿色废物的产物,这一过程被称为热解。其结果是稳定的木炭,这种物质可以减少温室气体排放,以此同时可以提高土壤肥力。
GCB Bioenergy研究回顾了约300篇论文,其中包括33篇荟萃分析,这些荟萃分析研究了过去20年发表的14000篇生物炭研究中的许多内容。
“研究发现,作物平均产量从10%增加到42%,植物组织中的重金属浓度减少了17%到39%,植物对磷的可利用性也增加了,”Joseph教授说道,“生物炭可以帮助植物抵抗疾病等环境胁迫,并帮助植物耐受有毒金属、水分胁迫和有机化合物如除草剂莠去津。”
对植物的好处
这项研究首次详细说明了生物炭如何改善植物的根区。在前三周,生物炭与土壤发生反应,可以促进种子萌发和幼苗生长。
在接下来的六个月里,生物炭颗粒会产生反应表面,改善植物的营养供应。
三到六个月后,生物炭开始在土壤中“老化”并形成微团聚体,从而保护有机物不被分解。
Joseph教授表示,研究发现,生物炭对酸性和沙质土壤的反应最大,在这些土壤中,生物炭跟化肥一起施用。
Joseph教授表示:“我们发现,生物炭的积极效果取决于剂量,也取决于生物炭的特性跟土壤限制和植物养分需求的匹配。植物尤其是在热带和亚热带潮湿地区常见的低营养、酸性土壤中,如新南威尔士州和昆士兰州的北海岸,可以从生物炭中显着受益。西澳大利亚、维多利亚州和南澳大利亚的沙质土壤,尤其是受气候变化影响日益严重的旱地地区也将大大受益。”
Joseph AM教授是利用农业、城市和林业废弃物生产工程稳定生物炭的专家。自上世纪70年代土着澳大利亚人介绍生物炭以来,他就一直在研究生物炭在促进 健康 土壤和应对气候变化方面的好处。
他指出,数百年来,生物炭一直被澳大利亚、拉丁美洲尤其是亚马逊盆地和非洲的土着居民用于作物生产和保持土壤 健康 。
在17世纪,生物炭还被记录为动物的饲料补充物。
尽管澳大利亚的研究人员自2005年以来就开始研究生物炭,但它作为商业产品的发展相对缓慢,澳大利亚每年约生产5000吨生物炭。
Joseph教授表示:“这部分是由于获得资助的大规模示范项目数量很少,农民和政府顾问对生物炭缺乏了解、存在监管障碍以及缺乏风险资本和年轻企业家来资助和建立生物炭企业。”
相比之下,美国每年的稀土产量约为5万吨,而中国每年的稀土产量超过50万吨。
需要在经济上可行
Joseph教授因其在可再生能源和生物炭方面的工作而获得了澳大利亚勋章。他表示,要使生物炭得到广泛应用,就需要将其跟农业操作相结合并证明其在经济上是可行的。
“我们已经做了科学研究,但我们还没有足够的资源来教育和培训人们、建立示范、让农民看到使用生物炭的好处以发展这个新产业。”
然而,随着大公司购买二氧化碳减排证书(CORC)来抵消他们的排放,这种情况正在慢慢改变,这提高了生物炭在澳大利亚的知名度。生物炭具有广泛的应用潜力。
Joseph教授等人最近在《International Materials review》发表了一项详细介绍了生物炭鲜为人知的用途的研究。
他百世,新南威尔士大学正在跟挪威的一家公司和一所大学合作,以开发一种基于生物炭的抗菌涂层来杀死水中的病原体并在空气过滤系统中使用。
⑤ 污泥计算.帮我><
3个问题的解答
第一个问题的条件给的有点含糊没有看明白,我只能告诉你方法,1200ppm这个是浓度单位,还需要知道药剂投加流量才能计算,计算方法是,浓度×投加流量×处理时间=药剂总消耗量 这个药剂总消耗量是配比后的药液的总量,再根据配比的浓度折算纯药剂的质量。
第2个问题 假设降低的SS值全部都转化成污泥则(原水SS-出水SS)×处理水量=产生污泥量
(585-35)× 1200=660000g=660kg 该值在假设条件下算出,同时污水的SS是个瞬时的变量,因此结果只能做为理论参考值。
第3个问题 “含水率80%含水率污泥?如果有一台污泥脱水机每一小时可以处理98%含水污泥6吨,出来的污泥饼是82%的含水率,试问需要多少时间来处理污泥?”此问我也没看明白,如果单纯计算处理的时间,那么就用总污泥量÷脱水机处理量=时间 即660kg÷6t/h=0.66t÷6t/h=0.11h
如果考虑处理效率,即将所有的污泥处理成含水率82%的泥饼,那么就和原污泥的性状操作和处理工艺相关了。需时的计算就更加复杂了。
⑥ 水热炭化处理多源有机固废的意义
水热炭化处理多源有机固废的意义是:提高污泥生物炭品质并实现污泥中重金属的固化,显着降低污泥生物炭的环境风险性。
1、水热碳化以生物质为原料,水作为液相反应介质,在一定温度和压力下,将生物质转化为以生物炭为主的一系列高附加值产物。
2、水热碳化是一种高效的废弃生物质资源化技术。水热碳化是指将生物质废弃物置于高温水溶液中停留一段时间,脱水脱羧形成具有明确理化性质的固体产物。
3、水热碳化是将生物质转化为更高能量密度形式的碳的一种有效途径,也是制备生物质炭材料和生物油的重要方法。
⑦ 污泥制备的生物炭有哪些特征
用传统方法大规模工业化生产木炭不切实际.研究人员将目光投向了“高温分解”法——在500℃到600℃的高温下,将有机物质置于缺氧状态下,对其有控制地进行高温分解.除了获得木炭,高温分解还能够生成合成气和液态焦油等
⑧ 什么是生物炭法
生物炭法简称“PACT法”,或“PACSBR生化法”,被国外认为是最有发展前途的新型的废水生化处理工艺,在生化进水中(或在曝气池内)投加粉末活性炭与回流的含炭污泥一起在曝气池内混合,从污泥浓缩池中排出的剩余污泥进污泥脱水装置。
在曝气池内,活性污泥附着于粉末活性炭的表面,由于粉末活性炭巨大的比表面积及其很强的吸附能力,提高了污泥的吸附能力,特别在活性污泥与粉末活性炭界面之间的溶解氧和降解基质浓度有了很大幅度的提高,从而也提高了COD的降解去除率。
一般来说在PACT系统内,活性炭吸附处理COD的动态吸附容量在100-350%(重量百分比),即一公斤粉末活性炭可吸附去除1.0-3.5公斤COD。而且,PACT法能处理生物难以降解的有毒有害的有机污染物质。
⑨ 污水处理厂污泥怎么变有机肥一个小厂年产300吨污泥需要什么设备大约需投资多少钱
一般采用污泥堆肥方法。
堆肥是在一定条件下通过微生物的作用,使有机物不断被降解和稳定,并生产出一种适宜于土地利用的产品的过程。
堆肥一般分为好氧堆肥和厌氧堆肥两种。好氧堆肥是在有氧情况下有机物料的分解过程,其代谢产物主要是二氧化碳、水和热;厌氧堆肥是在无氧条件下有机物料的分解,厌氧分解最后的产物是甲烷、二氧化碳和许多低分子量的中间产物,如有机酸等。厌氧堆肥于好氧堆肥相比较,单位质量的有机质降解产生的能量较少,而且厌氧堆肥通常容易发出臭气。由于这些原因,几乎所有的堆肥工程系统都采用好氧堆肥。
堆肥实际就是废弃物稳定化的一种形式,但是它需要特殊的湿度和通气条件以产生适宜的温度。一般认为这个温度要高于45℃,保持这种高温可以使病原菌失活,并杀死杂草种子。在合理堆肥后残留的有机物分解率较低并相对稳定,堆肥的臭味可以大大降低。堆肥还可以产生明显的干燥效果,这一点对于处理市镇和工业污泥等潮湿物料非常有用。堆肥中有机底物的降解与干燥过程同步进行能够降低后续处理的费用,从而有利于增加堆肥的再利用或处置。
完整意义上的堆肥,是指在人工控制下,在一定的水分、C/N和通风条件下通过微生物的发酵作用,将废弃有机物转变为肥料的过程。通过堆肥化过程,有机物由不稳定状态转变为稳定的腐殖质物质,其堆肥产品不含病原菌,不含杂草种子,而且无臭无蝇,可以安全处理和保存,是一种良好的土壤改良剂和有机肥料。
设备不是很清楚造价和投资 可以找污泥堆肥设备厂商询问
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1997年北京市环境保护科学研究院总结多年研究成果,吸取国内外各类机械堆肥装置的优点设计、研制了污泥动态发酵器,该装置效率高、能耗低,便于操作管理和设备化。根据所研制的设备,提出以污泥动态发酵器为核心的污泥制复合肥新工艺路线,建成了1条年产5000t复合肥生产的装置。生产线包括污泥动态发酵器、混合搅拌器、圆盘造粒机、烘干机、筛分机等组成,运行以后设备稳定可靠、经济效益明显。该研究提出的污泥动态发酵无害化及污泥制肥工艺,将在北京市高碑店等污水处理厂的污泥处理处置中得到应用,对于解决北京市的污水污泥处置问题,会起到很好的作用。可以说,该项技术的成果转化和推广应用已经有了良好的开端。
⑩ 生物炭的生产方式
数千年来,人们一直把木炭用做燃料,其制造过程很简单:让木材、稻草或者农作物废弃物在缺氧的环境下燃烧,得到的物质就是木炭。传统方法是将土覆盖在点燃的生物质上使之长时间无焰燃烧。
用传统方法大规模工业化生产木炭不切实际。研究人员将目光投向了“高温分解”法——在500℃到600℃的高温下,将有机物质置于缺氧状态下,对其有控制地进行高温分解。除了获得木炭,高温分解还能够生成合成气和液态焦油等副产品,这两种副产品都能用做发电或取暖的燃料。生物炭的产量取决于高温分解过程的快慢。快速高温分解能够得到20%的生物炭、20%的合成气和60%的生物油。而慢速高温分解可以产生50%的木炭和少量的油。英国管理与可持续发展研究所认为,由于现代高温分解装置能够完全使用合成气运转,产出的能量是所需能源成本的3到9倍。 很多其他材料也可以制造木炭,诸如农业产生的大量动植物废料——麦秆、种壳、粪便等;人类制造的垃圾——比如下水污泥或其他生活垃圾都能派上用场。 使用垃圾废料生产生物炭还有双重减碳的效果。如果任垃圾肥料腐烂,它们会产生甲烷。甲烷也是一种温室气体,其对温室效应的影响是二氧化碳的二十多倍。
但是,难点在于如何经济有效地收集这些废料。克里斯·古德尔在《拯救地球的十种技术》中写道:“在全球范围内,大规模组织生物炭生产和固碳等活动,让农民因将生物炭埋入土壤而得到报酬,实施起来有点难度。”
此外,也需要给农户们配备新设备来处理这些废料。对于城市废品处理来说,关键是将可以变为炭的有机废品从其他垃圾中分离出来,并且还要证明这样做比掩埋废料更经济有效。
管理与可持续发展研究所建议,炭的生产可以采用小规模和工业化相结合的方式,如果稍加改进,就能够在城市、乡村甚至贫困地区经济有效地生产生物炭。