朱有健,陈奕名,刘 韵,陈 伟,杨 伟,杨海平※,黄 振 ,赵 海
(1. 郑州轻工业大学能源与动力工程学院,郑州 450000;2. 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,武汉430074;3. 中国科学院可再生能源重点实验室,中国科学院广州能源研究所,广州 510000;4. 中国科学院成都生物研究所,成都 610000)
随着社会经济的快速发展,生活和工业污水排放量日益递增,大量污染物排入湖泊/河流中导致水体污染、富营养化严重。以浮萍为代表的水生植物在生长过程中可吸收大量的N、P等营养元素,同时可降解/吸附水中重金属等有毒物质,在污水处理和水体修复中受到愈来愈多的关注。研究表明浮萍(Lemna japonica)处理后污水中氮、磷的回收率分别为0.39和0.09 g/(m2·d),全年总氮和总磷回收效率分别达60%和48.2%[1]。目前浮萍在污水处理中显示出巨大的优势[2],同时收获后的浮萍可用于能源产品的制备,具有重要的社会和经济意义[3-4]。
热解技术具有原料适应性强和转化效率高等优点广泛应用于生物质能源化利用。Muradov等[5]发现浮萍在500 ℃热解时热解油产率大于40%,并且高热解速率有助于进一步提高油产率。Liu等[6]采用HZSM-5催化浮萍热解,发现热解油中芳烃产率高,在750 ℃时芳烃的产率可达27.2%。由于可同时制备炭气油3种产品,有利于热解组分的高效利用,近年来浮萍热解研究受到了广泛的关注[5-7]。
但浮萍生长过程中吸收大量的N、P、K等营养元素,使得生物体内这些无机组分含量相对较高;此外,浮萍收集过程中通常会掺入一些矿物质杂质,如石英和硅铝酸盐等。……