浙江大学学报(工学版)

浙江大学学报(工学版), 2021, 55(9): 1652-1659 doi: 10.3785/j.issn.1008-973X.2021.09.006

机械工程、能源工程

无机灰分对餐厨沼渣中有机质热解特性的影响

王琬丽,, 孙锴, 黄群星,, 严建华

浙江大学 能源清洁利用国家重点实验室，浙江 杭州 310027

Effect of inorganic ash on pyrolysis characteristics of organic matter of biogas residue from food waste

WANG Wan-li,, SUN Kai, HUANG Qun-xing,, YAN Jian-hua

State Key Laboratory of Clean Energy Utilization, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China

通讯作者: 黄群星，男，教授. orcid.org/0000-0003-1557-3955. E-mail： hqx@zju.edu.cn

收稿日期: 2020-08-27  

基金资助: 国家重点研发计划资助项目（2018YFC1901300）；国家自然科学基金资助项目（51621005）

Received: 2020-08-27  

Fund supported: 国家重点研发计划资助项目（2018YFC1901300）；国家自然科学基金资助项目（51621005）

作者简介 About authors

王琬丽（1991—），女，博士生，从事有机固废协同热转化研究.orcid.org/0000-0003-2873-3161.E-mail：wangwanli0112@163.com , E-mail：wangwanli0112@163.com

摘要

针对餐厨垃圾厌氧处理所产生的沼渣具有产量大、灰分质量分数高的特点，研究沼渣中无机灰分对其热解过程的影响. 通过热重分析和热裂解−气相色谱质谱联用技术（Py-GC/MS）分析沼渣热解动力学特性及其产物. 动力学分析结果表明，沼渣除灰后，失重速率显著提高，热解起始温度由180 ℃降至160 ℃. 除灰沼渣的总表观活化能比沼渣的略高，原因可能是除灰使沼渣内部孔隙增加，在促进挥发分析出的同时，削弱了部分组分在热解过程中的催化裂解作用. 产物分析结果表明，NaCl能够促进油相产物中烃类向酮类的转化，ZnCl2通过促进酸类的脱羧作用，使烃类质量分数提高至66.8%；Fe2O3和Al2O3使烃类物质的质量分数分别提高至66.8%和72.7%，CaO和MgO可以促进酸类脱羧生成酮，使产物中酮类的质量分数高达46.5%和39.4%.

关键词： 餐厨垃圾 ; 沼渣 ; 无机灰分 ; 热解 ; 动力学

Abstract

The effect of inorganic ash in biogas residue on the pyrolysis of its organic matter was studied, aiming at the biogas residue produced by anaerobic treatment of food waste has the characteristics of large yield and high ash mass fraction. The kinetics characteristics and products of pyrolysis were analyzed by thermogravimetric analysis and pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry technology (Py-GC/MS). Kinetic results show that the weight loss rate increases significantly, and the pyrolysis initiation temperature decreases from 180 ℃ to 160 ℃ after ash was removed. The total activation energy of the ash-removed biogas residue is slightly higher than that of the biogas residue, the possible reason is that the ash removal treatment can increase the internal pores of the biogas residue, which can promote the release of volatiles, weaken the catalytic cracking effect of the ash in the pyrolysis. According to the analysis results of pyrolysis products, the NaCl can promote the conversion of hydrocarbons to ketones, and the ZnCl2 promotes the decarboxylation of acids to produce hydrocarbons, which increased to 66.8% in the oil product. The presence of metal oxides such as Fe2O3 and Al2O3 increases the content of hydrocarbons to 66.8% and 72.7% respectively, while the CaO and MgO promote the formation of ketones through the decarboxylation of acids, which are high up to 46.5% and 39.4% respectively.

Keywords： food waste ; biogas residue ; inorganic ash ; pyrolysis ; kinetics

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本文引用格式

王琬丽, 孙锴, 黄群星, 严建华. 无机灰分对餐厨沼渣中有机质热解特性的影响. 浙江大学学报(工学版)[J], 2021, 55(9): 1652-1659 doi:10.3785/j.issn.1008-973X.2021.09.006

WANG Wan-li, SUN Kai, HUANG Qun-xing, YAN Jian-hua. Effect of inorganic ash on pyrolysis characteristics of organic matter of biogas residue from food waste. Journal of Zhejiang University(Engineering Science)[J], 2021, 55(9): 1652-1659 doi:10.3785/j.issn.1008-973X.2021.09.006

2019年起我国开始在主要城市实施生活垃圾强制分类政策. 分类产生的以厨房废物为主的易腐垃圾（湿垃圾）具有总量大、水的质量分数高（80%~90%）、有机物的质量分数高（干物质质量分数的80%以上）、油脂盐分的质量分数高等特点. 据统计，2019年8月上海市生活垃圾分类后湿垃圾总量超过9 000 t/d[1]，大量的湿垃圾对处理能力及手段要求更加严格. 厌氧发酵无害化、资源化及减量化效果好，是目前我国餐厨垃圾处理的主流技术[2-3]. 上海市浦东新区黎明有机质固废处理厂自建成并投入使用以来，一直采用 “预处理+厌氧消化产沼”的方法处理湿垃圾，日处理量能够达到700 t. 另外，上海老港基地生物能源再利用中心也采用厌氧处理的方式，在湿垃圾处理线全面开通后，湿垃圾日处理规模已超过1000 t，沼气产生量达到60 000 m3/d，为城市湿垃圾的高效处理提供有力保障.

在餐厨垃圾厌氧发酵处理的同时也产生了大量高灰分的固体副产物——沼渣. 目前，国内对餐厨垃圾的处置还处于起步阶段，尚未形成成熟的餐厨沼渣处置技术. 热解是同时实现复杂组分废物处理及高附加值产品生产的热处置技术，具有低能耗、低排放的优点[4]，近年来引起了广泛的关注[5-8]. 前期研究表明，利用热裂解技术处理沼渣的能量转换率较高，大多数沼渣资源能够被转化为沼渣炭、生物油及裂解气[9]. Wongrod等[10]研究沼渣生物炭对Pb的吸附性能，利用KOH和H2O2对沼渣炭进行化学改性，增加沼渣炭表面羟基和羧基质量分数，提升其吸附效果. Liu等[11]通过在不同温度下制备餐厨沼渣生物炭，发现随着热解温度的升高，沼渣炭的比表面积增大近百倍，具有大比表面积和孔结构的沼渣炭不仅吸附性能佳还能够提供良好的催化反应位点.

以上研究表明，热解技术不仅能实现沼渣资源的二次利用并转化成高附加值产品，还有利于沼气工程及其下游工业的发展. 但沼渣组分复杂，特别是无机灰分质量分数高，含有大量的氧化物和氯化物盐类，导致热解产物组分复杂，品质差，往往无法直接利用. 因此掌握不同无机灰分在热解过程中对沼渣中有机质热解特性的影响是进一步提高热解产物品质的重要前提. 部分研究已证实固体燃料（如生物质、煤炭和污水污泥）的热解行为和产物分布受自身灰成分等无机物的影响[12-14]，而灰分的类型和质量分数是关键影响因素[15-17]. 王贤华等[18]以农业废弃物为研究对象，分析不同脱灰方法对生物质热解特性的影响，并通过添加金属盐的方式考察无机灰分的影响，结果表明盐酸的除灰效果最好，钾盐的添加能够促进生物质的热解，使热解温度降低. 目前，国内外以餐厨垃圾厌氧处理所产生的沼渣为研究对象，探究其热解行为和灰分对产物分布影响的工作还较为缺乏，沼渣的资源化利用技术仍待进一步开发.

本文以餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣组分为研究对象，采用动力学分析方法，揭示餐厨沼渣和酸碱处理后的除灰沼渣的热解行为，并以典型氧化物及无机氯盐作为除灰沼渣热解过程中的添加剂，利用热裂解−气相色谱质谱联用（pyrolyzer- gas chromatography/mass spectrometry，Py-GC/MS）研究氧化物和盐对沼渣中的有机质热解产物组分的影响.

1. 实验材料与方法

1.1. 实验材料

实验所用沼渣是城市餐厨垃圾厌氧处理时产生的，取样自山东临沂某环保能源有限公司. 初始样品中水的质量分数约为80%，实验前先将沼渣样品置于105 ℃的烘箱烘干48 h以充分除去水分，再将干燥的样品碾磨至粒径小于74 μm （200目），初始样品与干燥碾磨后的样品如图1所示.

图 1

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图 1   实验用沼渣样品

Fig.1   Samples of experimental biogas residue


为了研究不同灰分对热解特性的影响，先将样品中的灰分去除，再添加不同灰组分进行在线热解质谱分析试验. 通常，原料中的CaO、MgO碱土金属氧化物和SiO2典型灰分组分可以通过酸、碱洗灰法有效去除[19-21]. 本文参照已有研究中普遍采用的方法制备除灰沼渣，具体步骤为1）将5 g沼渣与200 ml 质量分数为3%的HCl溶液充分混合，置于摇床中震荡6 h，过滤后以去离子水洗涤滤渣至pH为中性；2）将所得滤渣依次采用1% NaOH和3% HCl溶液洗涤，洗涤方法如步骤1）；3）将最终所得滤渣烘干并碾磨至粒径低于74 μm，以备后续实验. 沼渣与除灰沼渣样品的工业元素及热值分析如表1所示. 表中，e为样品发热量. 工业分析和元素分析分别参照文献[22]、[23]；热值分析参照文献[24]. 参照文献[25]对沼渣的灰成分进行分析，结果如表2所示.

表 1   沼渣和除灰沼渣的工业元素热值分析

Tab.1  Proximate and ultimate analysis of samples

样品 wB/% e/（MJ·kg−1）
水分 灰分 挥发分 固定碳 C H O N S
沼渣 1.8 29.7 62.0 6.5 45.1 6.1 14.1 2.6 0.6 19.9
除灰沼渣 8.5 13.0 70.8 7.7 52.0 6.6 16.8 2.8 0.3 25.1

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表 2   沼渣的灰成分

Tab.2  Main ash components of biogas residue

样品 wB/%
SiO2 Al2O3 MgO Fe2O3 CaO Na2O K2O 其他
沼渣 33.9 18.0 16.7 10.6 9.6 1.3 1.0 8.9

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如图2所示为沼渣的X射线衍射图. 图中，Δ为角度，I为强度. 由图可以看出，在沼渣样品中检测到许多金属特征峰，表明灰分成分复杂. 根据沼渣灰分及XRD（X-ray diffraction）分析结果，选择SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、CaO共5种质量分数较高的典型氧化物掺入除灰沼渣中. 为了探究无机氯盐对沼渣热解的影响，选择NaCl、KCl、CaCl2、ZnCl2加入除灰沼渣中. 氧化物和无机氯盐均通过物理混合的方式加入除灰沼渣样品中，比例为1∶1.

图 2

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图 2   沼渣灰分XRD图谱

Fig.2   XRD patterns of biogas residue ash components


1.2. 热重与动力学分析

利用热分析系统（STA7200）对沼渣和除灰沼渣进行热解动力学分析. 使用50 mL/min的高纯氮作为保护气，以10 ℃/min的加热速率从100 ℃升温到800 ℃.

为了探究酸碱处理前后沼渣的热解动力学特性，假设沼渣的热解为一级反应[26-27]. 采用Coats-Redfern积分法，计算沼渣和除灰沼渣在不同温度区间内的热解动力学参数. 反应动力学方程为

$ \ln \;\left[ {\frac{{ - \ln\; \left( {1 - \alpha } \right)}}{{{T^2}}}} \right] = \ln\; \left[ {\frac{{AR}}{{\beta E}}\left( {1 - \frac{{2RT}}{E}} \right)} \right] - \frac{E}{{RT}} . $

式中：α为转化率，β为升温速率，R为通用气体常数，E为表观反应活化能，A为指前因子，T为热力学温度. E、A可以通过线性拟合 $ \ln\;[ { - \ln\; t( {1 - \alpha })}/ $ $ {{T^2}}] $、1/T得出. 对一般的反应区温度和活化能值而言，RT/E<<1，1-2RT/E≈1，反应动力学方程变为

$\begin{split} \\ \ln \;\left[ {\frac{{ - \ln\; \left( {1 - \alpha } \right)}}{{{T^2}}}} \right] = \ln \;\left( {\frac{{AR}}{{\beta E}}} \right) - \frac{E}{{RT}} . \end{split} $

因此，E、A能够通过拟合曲线的斜率−E/R、截距ln (AR/βE)计算得出.

1.3. Py-GC/MS分析

采用Rx-3050TR（Frontier Laboratories）- QP2010 SE（SHIMADZU）型Py-GC/MS对样品的热裂解产物进行分析. 反应温度为600 ℃，每次实验样品用量为0.2 mg. 热解产物通过高纯氦气吹扫进入GC/MS，用于产物分离的色谱柱型号为DB-WAX（30 m×0.25 mm×0.25 μm），分流比设置为100. GC采用程序升温模式，从50 ℃（保持5 min）以10 ℃/min的速率升温至300 ℃并保持15 min. 质谱仪在电子电离（EI）模式下（70 eV）运行. 将质谱荷质比检测范围设置为（45，500），所有产物均根据NIST（national institute of standards and technology）谱库确定. 采用半定量法进行分析，各产物的质量分数采用其所对应的色谱峰面积占总峰面积的百分比表示[28-31].

2. 结果与讨论

2.1. 灰分对沼渣热解动力学特性的影响

沼渣与除灰沼渣的热重/微商热重（thermogravimetric/differential thermogravimetric, TG/DTG）曲线如图3所示. 图中，θ为温度，wB为物质的质量分数，v为物质的失重速率. 由图可以看出沼渣经酸和碱处理后，热解曲线有较为明显的变化. 从热解初始温度来看，除灰沼渣热解初始温度为 160 ℃，低于沼渣的热解初始温度（180 ℃），可能的原因是酸碱除灰增大了沼渣内部的孔隙，从而促进了挥发分的析出. 从DTG曲线可以看出，沼渣的失重过程主要分为3个阶段，前2个失重阶段主要在180 ℃~525 ℃进行，主要是沼渣有机组分的释放，第3失重阶段在较高温度下（600 ℃~680 ℃）进行，主要是碳酸钙无机组分的分解. 相较于原始沼渣，除灰沼渣的失重过程仅剩前2个阶段. 除灰沼渣在第1失重阶段的最大失重速率为−0.94%/℃，明显快于原始沼渣的最大失重速率（−0.22%/℃），说明灰分的存在阻碍了沼渣内部挥发分的析出，而酸碱除灰能够有效减弱灰分的影响，加速挥发分的释放.

图 3

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图 3   沼渣与除灰沼渣TG/DTG曲线

Fig.3   TG/DTG curves of biogas residue and ash-removed biogas residue


为了研究酸碱除灰对沼渣热解动力学特性的影响，采用Coats-Redfern法分别对沼渣和除灰沼渣热解的表观活化能和指前因子进行计算，结果如表3所示. 各组数据拟合结果显示动力学计算结果的相关系数r2均大于0.95，表明一级反应动力学模型和Coats-Redfern法适用于沼渣热解动力学参数的计算.

表 3   沼渣与除灰沼渣热解动力学特性

Tab.3  Kinetic parameters for pyrolysis of biogas residue and ash-removed biogas residue

样品 θ/℃ E/（kJ·mol−1） A/min−1 r2
沼渣 180~365 33.75 128.01 0.99
365~525 32.93 75.14 0.96
600~675 21.36 4.71 0.95
除灰沼渣 160~280 79.87 6.76×107 0.99
280~510 11.39 2.03 0.96

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沼渣与除灰沼渣热解所需的总表观活化能相近，分别为88.04、91.26 kJ/mol，但在各失重阶段有较为明显的差别. 沼渣在3个失重阶段的表观活化能均较低，有机物的2个分解阶段表观活化能相近，分别为33.75、32.93 kJ/mol，略高于无机物分解阶段的表观活化能（21.36 kJ/mol）；而除灰后沼渣第1失重阶段的表观活化能显著提高至79.87 kJ/mol，第2失重阶段的表观活化能则降低至11.39 kJ/mol. 表明酸碱洗灰处理显著地改变了挥发分的析出规律. 沼渣在经过酸碱除灰后活化能有所上升，主要是由于沼渣中具有催化作用的灰分如MgO、CaO碱金属氧化物被脱除，导致反应所需的能量增加. 有研究表明，MgO、CaO能够在热解过程中起到催化裂化的作用[11, 18]，促使表观活化能的下降，经过除灰处理后，碱金属氧化物被脱除，催化作用随之弱化，导致除灰后的沼渣表观活化能提高. 同时，研究表明SiO2组分影响原料的热传递和孔特性[16]，沼渣除灰后内部孔隙增大，加速了挥发分的释放. 因此在热解的第1阶段（160~280 ℃），挥发分的析出更加集中，约有47.1 %（wB）的挥发分在该阶段内释放. 剩余少量的挥发分随着温度的升高继续反应，相对于失重第1阶段反应所需的表观活化能也有所下降.

2.2. 灰分对沼渣热解产物组分的影响

2.2.1. 沼渣和除灰沼渣热解产物分析

600 ℃沼渣和除灰沼渣热解油相产物的色谱图及主要产物分布如图4、5所示. 图中，t为保留时间，产物组分中有较多相同组分，因此（a）、（b）中编号通用；Y为产物的峰面积百分比.

图 4

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图 4   沼渣与除灰沼渣热解色谱图

Fig.4   Mass spectrogram of biogas residue and ash-removed biogas residue


图 5

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图 5   沼渣与除灰沼渣产物分布

Fig.5   Product distribution of biogas residue and ash-removed biogas residue


沼渣热解油组分复杂，主要成分碳原子数分布在4~20. GC/MS分析结果表明，沼渣热解油相产物主要构成为烃类、酮类和少量酸类. 烃类是产物中的最主要成分，占比高达73.9%，其中烯烃的质量分数超过50%，其次为烷烃及少量芳烃. 酮类和酸类质量分数分别为25.0%和1.0%，且均为碳原子数介于15~19的饱和一元脂肪酮及饱和一元脂肪酸. 除灰操作影响了热解产物的分布特征，但并未显著改善产物组分的复杂性. 烃类总占比明显下降，其中烯烃和芳烃的质量分数变化并不明显，而烷烃质量分数明显降低，从19.1%下降至2.7%；含氧化合物占比由26.1%提升至44.8%，其中酸的质量分数大幅度提高，从1.0%提高到35.0%；此外，酮类产物质量分数从25.0%显著降低至9.8%. 这是由于灰分中的碱性金属氧化物具有一定的催化脱羧作用，能够促进酸类向酮类及烃类产物的转化，而除灰操作阻碍了这一转化过程.

2.2.2. 典型无机氯盐对热解产物的影响

无机氯盐的掺混对除灰沼渣热解产物分布的影响如图6所示. 加入NaCl后，产物中烃类产物的质量分数从55.1%降低至39.1%，而含氧组分的产量有所增加，其中酮类组分的质量分数由9.8%升至35.3%，这是NaCl促进碳氢化合物向酮类物质的转化所致[32]. KCl在生物质热解过程中发挥一定的脱氧效果[33]，KCl的加入使得烃的质量分数从55.1%提高至61.5%，同时酮、酸的质量分数分别从9.8%、35.0%降至2.0%、19.6%；CaCl2对产物中的烃和酸类产物影响不大，仅降低了酮类物质的质量分数，在CaCl2加入后产物中没有检测到酮类产物，说明CaCl2能够促进酮的转化. ZnCl2作为Lewis酸，能促进酸类产物中羧基的脱羧作用，促进其向酮类甚至烃类的转化[34]，因此油相产物中酸类的质量分数由35.0%显著降低至2.9%，而酮、烃类的质量分数则分别由9.8%、55.1%提高至13.3%、66.8%.

图 6

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图 6   不同无机氯盐对除灰沼渣热解产物的影响

Fig.6   Effect of chlorinated salts on pyrolysis products of ash-removed biogas residue


2.2.3. 典型氧化物对热解产物的影响

如图7所示为典型氧化物组分对除灰沼渣在600 ℃下热解产物分布的影响. SiO2作为典型的惰性材料，对油相组分并无显著影响，因此其主要油相组分与除灰沼渣热裂解组类似. Fe2O3、Al2O3的加入促使含氧物质占比显著降低，在两者的作用下，烃类产物的质量分数由55.1%分别提高至66.8%、72.7%. 这是由于Fe2O3、Al2O3均有催化脱氧活性并具有对烃类产物的高选择性[35-36]. 在CaO、MgO的作用下，热解油中酮的质量分数由9.8%显著提高至46.5%、39.4%. CaO、MgO作为典型的碱土金属氧化物，促进了部分脱羧反应[18, 37]，使酸类物质向酮类转化，并将酸类质量分数由35.0%减少至1.7%、3.2%. 5种氧化物对热解产物的选择性有所区别，相较于除灰沼渣，Fe2O3、Al2O3作为添加剂表现出对烃类的高选择性，CaO、MgO表现出对酮类的高选择性. 几乎所有主要灰分组分均能抑制酸类的生成或促进酸类向其他产物的转化. CaO和MgO可以促进酸产物转化为酮. 在5种灰分组分中，CaO对酮产率的影响最大，由9.8%显著升至46.5%，同时，酸质量分数由35.0%降为1.7%. MgO的作用弱于CaO. 如图8所示，酮生成可能的反应机理：1）羧酸在碱金属氧化物表面生成羧酸盐；2）羧酸盐中的α-H被夺去形成自由基阴离子，再与另一种羧酸盐反应，除去一分子水生成β-酮酸盐；3）脱去一分子二氧化碳形成最终产物酮. 金属氧化物的表面首先被α-H还原，然后被羟基基团氧化，形成1个氧化还原循环[38].

图 7

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图 7   不同氧化物对除灰沼渣热解产物的影响

Fig.7   Effect of oxides on the pyrolysis products of ash-removed biogas residue


图 8

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图 8   羧酸脱羧成酮反应

Fig.8   Decarboxylation of carboxylic acids to ketones


3. 结　论

（1）沼渣热解分为3个阶段，前2个阶段主要是有机组分的释放，第3阶段是碳酸钙无机组分的分解. 经酸碱除灰后，除灰沼渣的热解仅剩前2个失重阶段，且热解的起始温度降低，主要失重阶段的失重速率由0.22%/℃显著升至0.94%/℃，沼渣热解所需的总表观活化能略有升高. 沼渣中的灰分对热解过程中挥发分的析出起阻碍作用，延缓有机质的热解，减缓分解速率，同时部分灰成分在热解中起到催化裂化的作用，导致热解表观活化能下降.

（2）沼渣中灰分质量分数高低对其处置有较为明显的影响，无机氯盐和典型氧化物都能够对有机质的热解产生影响，NaCl使油相产物中酮类的质量分数由9.8%提升至35.3%；ZnCl2的表面酸性位能够促进酸类的脱羧作用，使油相产物中烃类的质量分数由55.1%升至66.8%；Fe2O3、Al2O3的催化脱氧活性能够提高油相产物中烃类物质的选择性，使其质量分数升至66.8%、72.7%；碱土金属氧化物CaO、MgO能够促进酸类物质的部分脱羧，使酮类物质的质量分数分别由9.8%提高至46.5%、39.4%.

（3）沼渣热解油以烃类为主，可进一步提质用作燃料油，实现沼渣的资源化利用. 沼渣自身所含的灰分如Fe2O3、Al2O3能够提升热解油中烃类物质的选择性，CaO、MgO碱金属氧化物能够促进脱羧降低热解油的酸度；对于高含盐沼渣，尤其是餐厨沼渣来说，以NaCl为主的盐分会导致热解油中含氧物质尤其是酮的富集，因此，热处置前应对餐厨沼渣进行预处理. 本文的研究成果将为沼渣的资源化处置提供相应的理论指导及参考.

参考文献

李刚, 卢明, 吴春强, 等

上海湿垃圾沼渣特性及资源化利用探索

[J]. 园林, 2020, 6: 25- 29

URL     [本文引用: 1]

LI Gang, LU Ming, WU Chun-qiang, et al

Research on the characteristics and resource utilization of food waste in Shanghai

[J]. Landscape Architecture, 2020, 6: 25- 29

URL     [本文引用: 1]

LI Y Y, JIN Y J, LI J H, et al

Effects of thermal pretreatment on degradation kinetics of organics during kitchen waste anaerobic digestion

[J]. Energy, 2017, 118: 377- 386

DOI:10.1016/j.energy.2016.12.041      [本文引用: 1]

YANG Y Q, SHEN D S, LI N, et al

Co-digestion of kitchen waste and fruit-vegetable waste by two-phase anaerobic digestion

[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2013, 20 (4): 2162- 2171

DOI:10.1007/s11356-012-1414-y      [本文引用: 1]

DING K, ZHONG Z P, ZHANG B, et al

Catalytic pyrolysis of waste tire to produce valuable aromatic hydrocarbons: an analytical Py-GC/MS study

[J]. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2016, 122: 55- 63

DOI:10.1016/j.jaap.2016.10.023      [本文引用: 1]

LOPEZ, MARCO I D, CABALLERO B M, et al

Pyrolysis of municipal plastic wastes: influence of raw material composition

[J]. Waste Management, 2010, 30 (4): 620- 627

DOI:10.1016/j.wasman.2009.10.014      [本文引用: 1]

ANSAH E, WANG L J, SHAHBAZI A

Thermogravimetric and calorimetric characteristics during co-pyrolysis of municipal solid waste components

[J]. Waste Management, 2016, 56: 196- 206

DOI:10.1016/j.wasman.2016.06.015     

ZHENG X Y, CHEN C, YING Z, et al

Py-GC/MS study on tar formation characteristics of MSW key component pyrolysis

[J]. Waste and Biomass Valorization, 2017, 8 (2): 1- 7

URL    

GAO N B, LI J J, QI B Y, et al

Thermal analysis and products distribution of dried sewage sludge pyrolysis

[J]. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2014, 105: 43- 48

DOI:10.1016/j.jaap.2013.10.002      [本文引用: 1]

NEUMANN J, BINDER S, APFELBACHER A, et al

Production and characterization of a new quality pyrolysis oil, char and syngas from digestate: introducing the thermo-catalytic reforming process

[J]. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2015, 113: 137- 142

DOI:10.1016/j.jaap.2014.11.022      [本文引用: 1]

WONGROD S, SIMON S, GUIBAUD G, et al

Lead sorption by biochar produced from biogas digestates: consequences of chemical modification and washing

[J]. Journal of Environmental Management, 2018, 219: 277- 284

URL     [本文引用: 1]

LIU J X, HUANG S M, CHEN K, et al

Preparation of biochar from food waste digestate: pyrolysis behavior and product properties

[J]. Bioresource Technology, 2020, 302: 122841

DOI:10.1016/j.biortech.2020.122841      [本文引用: 2]

JING L, HU S, SUN L S, et al

Influence of different demineralization treatments on physicochemical structure and thermal degradation of biomass

[J]. Bioresource Technology, 2013, 146: 254- 260

DOI:10.1016/j.biortech.2013.07.063      [本文引用: 1]

SERT M, BALLICE L, YUKSEL M, et al

Effect of demineralization on product yield and composition at isothermal pyrolysis of Eynez lignites

[J]. Industrial and Engineering Chemistry Research, 2011, 50 (18): 10400- 10406

DOI:10.1021/ie2008604     

SHAO J A, YAN R, CHEN H P, et al

Catalytic effect of metal oxides on pyrolysis of sewage sludge

[J]. Fuel Processing Technology, 2010, 91 (9): 1113- 1118

DOI:10.1016/j.fuproc.2010.03.023      [本文引用: 1]

ELLIS N, MASNADI M S, ROBERTS D G, et al

Mineral matter interactions during co-pyrolysis of coal and biomass and their impact on intrinsic char co-gasification reactivity

[J]. Chemical Engineering Journal, 2015, 279: 402- 408

DOI:10.1016/j.cej.2015.05.057      [本文引用: 1]

RAVEENDRAN K, GANESH A, KHILAR K C

Influence of mineral matter on biomass pyrolysis characteristics

[J]. Fuel, 1995, 74 (12): 1812- 1822

DOI:10.1016/0016-2361(95)80013-8      [本文引用: 1]

YANG H P, YAN R, CHEN H P, et al

Influence of mineral matter on pyrolysis of palm oil wastes

[J]. Combustion and Flame, 2006, 146 (4): 605- 611

DOI:10.1016/j.combustflame.2006.07.006      [本文引用: 1]

王贤华, 陈汉平, 王静, 等

无机矿物质盐对生物质热解特性的影响

[J]. 燃料化学学报, 2008, 36 (6): 679- 683

DOI:10.3969/j.issn.0253-2409.2008.06.007      [本文引用: 3]

WANG Xian-hua, CHEN Han-ping, WANG Jing, et al

Influences of mineral matters on biomass pyrolysis characteristics

[J]. Journal of Fuel Chemistry and Technology, 2008, 36 (6): 679- 683

DOI:10.3969/j.issn.0253-2409.2008.06.007      [本文引用: 3]

ASADIERAGHI M, WAN DAUD W M A

Characterization of lignocellulosic biomass thermal degradation and physiochemical structure: Effects of demineralization by diverse acid solutions

[J]. Energy Conversion and Management, 2014, 82: 71- 82

DOI:10.1016/j.enconman.2014.03.007      [本文引用: 1]

DAS P, GANESH A, WANGIKAR P

Influence of pretreatment for deashing of sugarcane bagasse on pyrolysis products

[J]. Biomass and Bioenergy, 2004, 27 (5): 445- 457

DOI:10.1016/j.biombioe.2004.04.002     

EOM I Y, KIM K H, KIM J Y, et al

Characterization of primary thermal degradation features of lignocellulosic biomass after removal of inorganic metals by diverse solvents

[J]. Bioresource Technology, 2011, 102 (3): 3437- 3444

DOI:10.1016/j.biortech.2010.10.056      [本文引用: 1]

中华人民共和国原煤炭工业局. 煤的工业分析方法: GB/T 212—2001 [S]. 北京: 中国标准出版社, 2001.

[本文引用: 1]

中华人民共和国原煤炭工业局. 煤的元素分析方法: GB/T 476—2001 [S]. 北京: 中国标准出版社, 2001.

[本文引用: 1]

中国煤炭工业协会. 石油燃料/煤的发热量测定方法: GB/T 213—2003 [S]. 北京: 中国标准出版社, 2003.

[本文引用: 1]

中国煤炭工业协会. 煤灰成分分析方法: GB/T 1574-2007 [S]. 北京: 中国标准出版社, 2007.

[本文引用: 1]

ZHANG X S, LEI H W, ZHU L, et al

Thermal behavior and kinetic study for catalytic co-pyrolysis of biomass with plastics

[J]. Bioresource Technology, 2016, 220: 233- 238

DOI:10.1016/j.biortech.2016.08.068      [本文引用: 1]

ZHOU L M, LUO T A, HUANG Q W

Co-pyrolysis characteristics and kinetics of coal and plastic blends

[J]. Energy Conversion and Management, 2009, 50 (3): 705- 710

DOI:10.1016/j.enconman.2008.10.007      [本文引用: 1]

ADAM J, BLAZSO M, MESZAROS E, et al

Pyrolysis of biomass in the presence of Al-MCM-41 type catalysts

[J]. Fuel, 2005, 84 (12-13): 1494- 1502

[本文引用: 1]

LU Q, ZHANG Y, TANG Z, et al

Catalytic upgrading of biomass fast pyrolysis vapors with titania and zirconia/titania based catalysts

[J]. Fuel, 2010, 89 (8): 2096- 2103

DOI:10.1016/j.fuel.2010.02.030     

DONG C Q, ZHANG Z F, LU Q, et al

Characteristics and mechanism study of analytical fast pyrolysis of poplar wood

[J]. Energy Conversion and Management, 2012, 57: 49- 59

DOI:10.1016/j.enconman.2011.12.012     

SUN L Z, ZHANG X D, CHEN L, et al

Effect of preparation method on structure characteristics and fast pyrolysis of biomass with Fe/CaO catalysts

[J]. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2015, 116: 183- 189

DOI:10.1016/j.jaap.2015.09.011      [本文引用: 1]

孙俊. 碱金属对生物质热解气化催化作用的研究[D]. 长沙: 长沙理工大学, 2017: 42-43.

[本文引用: 1]

SUN Jun. Study on catalytic action of alkali metal on pyrolysis gasification of biomass [D]. Changsha: Changsha University of Science and Technology, 2017: 42-43.

[本文引用: 1]

ERWEI L, MARIO C, GONG X, et al

Effects of KCl and CaCl2 on the evolution of anhydro sugars in reaction intermediates during cellulose fast pyrolysis

[J]. Fuel, 2019, 251: 307- 315

DOI:10.1016/j.fuel.2019.04.006      [本文引用: 1]

ZHANG G D, YU F W, WANG W J, et al

Influence of molten salts on soybean oil catalytic pyrolysis with/without a basic catalyst

[J]. Energy and Fuels, 2014, 28 (1): 535- 541

DOI:10.1021/ef4015845      [本文引用: 1]

STEFANIDIS S D, KALOGIANNIS K G, ILIOPOULOU E F, et al

In-situ upgrading of biomass pyrolysis vapors: catalyst screening on a fixed bed reactor

[J]. Bioresource Technology, 2011, 102 (17): 8261- 8267

DOI:10.1016/j.biortech.2011.06.032      [本文引用: 1]

DAVID E, KOPAC J

Upgrading the characteristics of the bio-oil obtained from rapeseed oil cake pyrolysis through the catalytic treatment of its vapors

[J]. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2019, 141: 104638

DOI:10.1016/j.jaap.2019.104638      [本文引用: 1]

DING K, ZHONG Z P, WANG J

Improving hydrocarbon yield from catalytic fast co-pyrolysis of hemicellulose and plastic in the dual-catalyst bed of CaO and HZSM-5

[J]. Bioresource Technology, 2018, 261: 86- 92

DOI:10.1016/j.biortech.2018.03.138      [本文引用: 1]

NAGASHIMA O, SATO S, TAKAHASHI R, et al

Ketonization of carboxylic acids over CeO2-based composite oxides

[J]. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 2005, 227 (1-2): 231- 239

DOI:10.1016/j.molcata.2004.10.042      [本文引用: 1]

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