炭化温度和时间对猪粪水热炭性质的影响

盛聪 宋成芳 单胜道

摘要：以猪粪为原料，采用水热炭化法制备水热炭，考察炭化温度（140～220 ℃）和时间（1～9 h）对水热炭性质的影响。结果表明，猪粪水热炭产率在53.5%～97.35%，当温度从140 ℃增加到220 ℃时，水热炭中C含量增加了8.94%，N、S、H含量变化较小，而O含量减少了17.57%。H/C、O/C和（O+N）/C原子比分别减少了0.02%、0.44%和0.46%;C/N增加了1.14%，猪粪水热炭中有机质的含量最高为68.02%，有机质和P2O5的含量随炭化温度升高而增加，全氮变化不明显，而K2O的含量随炭化温度上升而下降了1.45%。炭化时间的影响类似，但影响程度略小。猪粪水热炭中Cu、Zn、Mn全量较高，并均随炭化温度和时间的增加而增加。

关键词：猪粪;水热炭化;炭化温度;炭化时间

中图分类号： X713  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2019）02-0302-04

全国畜禽养殖规模越来越大，因而畜禽养殖过程中畜禽废弃物也越来越多。尤其是养猪业的规模取得了巨大的发展，在满足人民需求的同时，养猪场对生态环境造成的污染尤其是粪尿污染也日趋严重，已成为影响养猪业可持续发展的重要因素。我国每年产生畜禽粪便资源量约20 000亿kg，约占全国有机肥料资源量的40%[1]，其中畜禽粪便的80%左右来自规模化养殖场。畜禽养殖污染日趋严重，已经成为中国环境污染的重要因素源。养猪废弃物包含猪的粪便、尿液、冲洗废水、养殖过程中废饲料及散落的毛发等含水率较大的生物质废弃物。现行的养猪废弃物处理方法为厌氧发酵生产沼气和堆肥，沼气工程中如果没有后处理，发酵后的沼液和沼渣仍然会造成环境问题的发生，堆肥占用大量土地，氮素会释放到空气中，产生恶臭[2]。……