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污泥生物炭制备及应用研究进展

来源：东饰资讯网

SustainableDevelopment可持续发展文章编号院1674-9146渊圆园21冤05原园41原园6

污泥生物炭制备及应用研究进展姬江浩1袁2袁胥思勤1袁2渊1.贵州大学2.喀贵斯州特大学地质资源资源与与环境环境教育工程学部院重袁点贵实州验室贵袁阳贵州550025贵阳

冤

550025曰

摘要院文章分析了制备条件对污泥生物炭性质和重金属钝化效果的影响袁阐述了污泥生物炭作为吸附材料对污染物质的吸附效果袁介绍了污泥生物炭在催化材料领域的应用袁综述了污泥生物炭对土壤性质及农作物产量的影响袁最后提出了污泥生物炭实际应用中尚未解决的问题袁并展望了污泥生物炭未来的发展遥关键词院污泥曰生物炭曰热分解曰影响因素中图分类号院X705文献标志码院ADOI院10.3969/j.issn.1674-9146.2021.05.041污泥是活性污泥法处理污水的副产物袁含重金10095污泥属元素尧营养元素和致病微生物等遥随着污水处理污泥炭

80厂数量的增多袁污泥的产量也呈现出递增的趋势遥65712015年叶水污染防治行动计划曳对污泥的处理处置605359505058工作提出了明确目标院截至2020年底袁地级及以40上城市污泥无害化处理处置率应达到90%以上遥与20发达国家污泥同步处理的现状相比袁我国的废弃污702泥不能及时得到有效利用使得大量污泥没有得到资CuZnPbCdAs源化处理袁对环境造成二次污染遥我国2018年上重金属元素

半年1800万t市政污泥的利用方式[1]见图1遥施污图2污泥与污泥生物炭的重金属残渣态含量对比

入土虽能实现污泥资源化袁但污泥中重金属及病原附材料[5]菌并未得到有效去除袁安全性堪忧[2-3]尧催化遥剂[6]相关尧研究土壤表改良明袁剂[7]和储能材料[8]现污泥资源化通过热解污泥能袁实够其他方式遥

9.37%

有效杀死致病微生物袁且热解固态产物要要要生物炭土地利用

26.69%

性质稳定袁应用安全袁具有高利用价值遥本文将热卫生填埋裂解法的制备条件对污泥生物炭性质影响进行归纳24.27%

总结袁讨论污泥生物炭制备吸附材料尧催化剂和土壤改良剂等应用现状袁以期为污泥生物炭的应用奠建材利用

14.50%

定基础遥

焚烧利用1热裂解法制备污泥生物炭

25.18%

热裂解法制备污泥生物炭是指将预先干燥的污图1

我国2018年上半年1800万t市政污泥利用方式

泥放置在无氧或缺氧环境中进行高温加热袁最终得污泥炭化过程能使污泥中的病原菌和致病微生

到固体炭黑的方法[9]物在高温环境中被杀死曰污泥的热解可使重金属残容率高袁无污染气体遥排优放势袁为且操产作物系也统具封闭有袁极污大研究泥减渣态含量增加遥污泥热解前后重金属残渣态含量对价值[10]比[4]见图2遥

过程分为遥根据慢速热解裂解温法度尧与中速升温裂速解率法可尧将快速热裂裂解解碳法化尧由此看出袁以污泥为原料制备生物炭可实现污闪速裂解法和气化等[11]泥稳定化和无害化遥污泥生物炭可广泛用于制备吸

泥生物炭分为两类袁即遥污以是泥生否物添炭加渊活以性下简剂袁称将野污污

收稿日期院2020原09原21曰修回日期院2020原09原28

作者简介院姬江浩渊1994要冤袁男袁河南洛阳人袁在读硕士袁主要从事土壤污染防治研究袁E-mail院jjh543652903@163.com遥通信作者院胥思勤渊1972要冤袁女袁贵州贵阳人袁博士袁副教授袁主要从事土壤污染防治研究袁E-mail院sqxu1@gzu.edu.cn遥

不添加活性剂遥污泥炭基是污泥炭经活化剂处理得到的产物遥研究发现[13-17]制备材料和添加剂等制备条袁件热解会对温污度泥尧炭停的留结时构间特尧征产生影响遥1.1热解温度

热解温度是决定污泥中有机质保留率的影响因素之一袁其影响污泥炭基本性质及孔隙结构的形成遥热解温度若高于某些重金属的沸点袁则会使重金属从污泥炭中逸出遥杨招艺等[18]发现随热解温度升高渊300~800益冤袁C-C键相对含量上升袁C-H键比例降低袁生成了稳定性更好的含碳官能团袁保留了丰富的含氧官能团袁芳香化程度增强曰比表面积从11.64m2/g增至110.7m2/g袁孔容从0.06m3/g

增至0.169m3/

g遥热解温度为800益时袁制备的污泥炭对于水中有机物的吸附容量可达297.5mg/g遥戴亮等[19]研究表明袁污泥炭比表面积和热解温度呈现出正相关性袁污泥炭表面粗糙并出现明显的孔隙遥热解温度为700益时袁污泥炭对水中Cd2+的吸附效果达到最优袁吸附容量达到27.47mg/g遥

由此看出袁热解温度对污泥炭吸附效果呈现出

正相关性遥这可能是因为污泥在高温下袁部分有机质转为挥发分逸出袁使污泥炭孔径增大袁孔数量增加袁比表面积增大袁使污泥炭吸附能力增强遥国外研究显示袁以高温制备为代表的生物炭因存在微孔和较高的比表面积袁其对有机物有着较强的吸附能力袁能够降低土壤中有机物生物有效性[20]彭成法等[16]研究还发现袁随热解温度升高袁遥污此泥外炭袁的zeta电位升高遥由野斯特恩双电层模型冶可知袁zeta电位越高袁污泥炭表面所带电荷越多袁其滑动面与溶液内部的电位差越大袁吸附带正电的污染物也就越多[21-22]1.2停留时间

遥相关研究表明[23]完成污泥炭孔隙的形袁成污尧泥重需金要属热解的迁一定时移及有间才能机质的充分分解等遥张清怡等[24]研究发现袁污泥炭中Zn袁Pb和Cr的含量随停留时间延长而降低袁且热解终温达600益袁停留3h时袁制得的污泥炭中重金属含量较少袁安全系数较高遥这可能是因为延长停留时间可以使沸点较低的重金属变成气体挥发逸出遥

刁韩杰[25]探索停留时间渊700益-1h袁700益-2h袁700益-4h冤对污泥炭性质尧结构及重金属行为的影响遥研究发现延长停留时间袁污泥炭产率从61.5%降至59.25%曰污泥炭比表面积从29.82m2/g增至52.61m2/g曰污泥炭中-CHx吸收峰趋于0袁说明有机

SCI-TECHINNOVATION&PRODUCTIVITY042晕燥援5May圆园21袁栽燥贼葬造晕燥援328脂肪烃得到充分分解遥这是因为停留时间的延长使

污泥中的有机质得到充分分解袁导致污泥炭质量减少袁孔数增多袁比表面积增大遥此外袁污泥炭H/C原子比降低渊从0.064降至0.048)袁芳香化程度增强袁污泥炭更加稳定袁究其原因是有机质充分热解导致其表面官能团中的C元素和H元素随生物油和热解气的产生而逸失遥污泥中的Cu袁Zn袁Pb袁Cr袁Mn袁Ni有效态含量分别下降71.01%袁73.91%袁6.11%袁3.42%袁83.33%袁35%袁说明延长停留时间袁重金属迁移能力降低遥1.3添加剂

大量研究显示袁通过添加剂对污泥炭或污泥进行改性后制备的生物炭袁其性质尧表面官能团数量和污染物吸附量优于污泥炭遥陈坦等[26]通过在污泥中添加不同金属氧化物渊Fe2O3袁MnO2和ZnO冤制备污泥炭基渊900益冤袁结果发现袁改性生物炭渊Fe2O3袁MnO2和ZnO冤的H/C原子比由改性前的0.469分别降至0.304袁0.26和0.268袁说明过渡金属氧化物可促进污泥的热解袁使污泥炭基的芳香化和碳化程度提高袁热解底物的碳链裂解脱氢更彻底袁更多的H元素参与热解反应袁进入到气液两相的能量产物中袁有利于提高气液态产品的能量品位遥改性生物炭的孔径比改性前略有减小袁孔容有所

提升袁比表面积渊>50m2/

g冤较改性前渊47.79m2/g冤有所增大遥这可能是由于挥发分和固定碳中的基质快速逸出袁使气泡减小袁造成孔径缩小袁同时较小的孔径也利于比表面积的提升遥Xia等[27]通过在污泥中加入不同氯化剂渊PVC尧氯化钠尧氯化镁和氯化钙冤制备污泥炭基渊700益冤袁研究发现袁改性污泥炭基中溶解性磷含量较未改性的40.08%分别增加至72.07%袁74.05%袁74.00%和76.57%袁

MgCl2-污泥炭基中的Zn袁Mn袁Cu和Pb的去除率渊去99.除率45%袁渊37.93.44%64%袁袁5.86.24%15%袁和9.11%90.75%和16.冤较改57%冤性前有的所提高遥这说明改性污泥炭基既能为土壤提供更多营养元素袁也能高效去除污泥中的重金属元素遥

综上所述袁制备条件对污泥生物炭性质尧结构特征和重金属生态风险水平产生影响袁从而决定污泥炭的应用范围遥如低温制备的污泥炭富含营养元素袁可作为土壤改良剂曰而高温制备的污泥炭对有机物有较强的吸附能力袁可作为吸附材料遥因此袁污泥炭在实际生活中可以因制备条件的不同而在不同领域得到应用遥

2污泥炭的应用现状2.1吸附材料

污泥炭因比表面积大尧孔隙度高和有机官能团

.com.cn. All Rights Reserved.SustainableDevelopment可持续发展丰富袁成为一种良好的吸附材料[28-31]制是污泥炭表面的有机官能团为污染物提供大量活泥炭多用于水和土壤中重金属的吸附遥目遥前Ti为an止等袁[32]污研性位点袁发生化学反应袁如络合反应[38]和沉淀反应[39]究污泥炭渊500益冤对水溶液中Pb2+和Cd2+吸附行等遥大量研究证实袁污泥炭符合准二级吸附动力学为遥结果表明袁污泥炭渊500益冤对水溶液中Pb2+方程袁以化学吸附为主[39-41]的吸附主要为矿物沉淀作用遥污泥炭表面附着较多污泥炭吸附能力需要得到进遥一而步随着加强污袁染如物采的用增纳多米袁矿物离子袁如Ca2+袁Mg2+袁K+和Na+遥而Pb2+与这些矿零价铁改性污泥炭以增强其吸附能力[42]物离子发生交换作用袁形成Pb3(CO3)2(OH)2和PbCO32.2催化剂

遥等矿物沉淀袁附着在炭表面袁吸附量为373.2mg/g遥以污泥炭作为催化材料袁能促进有机污染物矿水溶液中Cd2+与污泥炭表面的羟基主要发生络合反化或转化为毒性更低尧更易降解的衍生物[43]应袁吸附量为23.19mg/g遥Ngambia等[33]用MgCl炭通过Fe2+改性或在污泥中加入含Fe2+的铁盐遥污制泥备Fe-污泥炭基袁将其置于有机污染物中袁并加入一果显著增益冤强污袁泥对炭改水性溶液后发现2对渊500中Pb袁2+和Mg-Cd污2+泥的炭吸基吸附量附分效别定量的过氧化氢溶液袁可以达到降解有机污染物的达到2931.76mg/g和861.11mg/g遥Pb2+和Cd2+与目的遥这是因为过氧化氢与Fe2+反应生成羟基自由Mg-污泥炭基表面的Mg2+进行离子交换袁并与其中基渊-OH冤袁使其混合溶液具有强氧化性袁可将有的-COOH和C=O发生共沉淀袁生成金属盐袁被吸机污染物渊羧酸尧醇和酯类)氧化为无机态袁消附在Mg-污泥炭基表面遥此外袁污泥炭对印染废水

除其危害遥王文刚等[44]通过掺杂铁盐制备污泥基铁也有很好的脱色能力遥ZnCl2-污泥炭基对活性红尧炭渊质量比为1颐1袁750益袁pH=7冤设置3组实验袁活性蓝和弱酸性艳红的脱色率分别可达到90.7%袁见表1袁以探究污泥基铁炭是否具有催化效果遥通97.4%和97.5%[34-35]过将UV+H2O2和UV+Fe/C-750益-1颐1+H2O2降解曲和抗生素等污染物遥质污袁泥如炭水吸中的附对2,象4-还包二氯苯酚含有机物和诺线发现袁污泥基铁炭Fe/C-750益-1颐1起到了催化氟沙星的去除率分别高达55.7%和60%[36-37]作用袁大大缩短了反应的时间袁并提高了H2O2的污泥炭作为吸附材料得到广泛应用袁其遥

主要机

利用率遥

表1

污泥基铁炭催化实验

序号实验条件实验结果淤紫外灯渊UV冤罗丹明B有一定量的降解Fe/C-750益-1颐1单独的Fe/C-750益-1颐1对罗丹明B有一定的吸附H2O2渊1mL-3%冤无效果UV+H紫外光可以激发H2O22O2的自分解袁产生羟基自由基袁对罗丹明B有一定的降解效果袁于但反应速度慢H2O2+Fe/C-750益-1颐1罗丹明B有一定量的减少UV+Fe/C-750益-1颐1罗丹明B有一定量的减少盂UV+Fe/C-750益-1颐1+H2O2罗丹明B的浓度降幅较大袁且降低速率增大综上所述袁污泥基铁炭对于有机污染物的降结果发现袁4-CP渊c4-CP=0.039mmol/L袁T=25益袁解具有一定的催化作用遥污泥基铁炭复合材料pH=6.22袁t=100min冤分别在SDBC渊c渊SDBC=1/L冤尧PS渊cPS=1.85mmol/L冤和SDBC/PS渊cSDBC=1/L袁cPS=基750苯酚益-1的颐降1冤解催率化分光别芬为顿88.反应6%对和罗97.丹5%明B渊和pH对=7硝袁1.85mmol/L冤混合体系条件下的去除率分别为45.9%袁30min冤遥

17.1%和92.3%袁动力学常数分别为0.0025min-1过硫酸盐因存在过氧键渊-O-O-冤袁具有强氧化0.0059min-1和0.0259min-1性袁可去除难降解的有机污染物遥但因其具有稳定入成功活化了PS袁加快了遥4-C由P此的得降出解袁袁速SD率BC遥的加特性袁反应速率慢袁有机污染物降解效果一般袁故2.3土壤改良剂

常以过渡重金属元素或其他方式活化过硫酸盐袁使研究表明袁污泥炭与生物炭性质大致相似袁均过氧键断裂袁生成硫酸根自由基渊SO4-冤袁因SO4-显碱性袁表面的含氧官能团增加阳离子交换量袁具有一个孤对电子袁是易得电子袁其氧化性较强袁其有疏松多孔的结构袁能有效保持土壤水分和养分袁对有机污染物的降解机理主要是通过夺氢反应尧电达到改善土壤性质的目的[46-47]子的转移和加成作用遥汪佳[45]研究污泥炭渊SDBC冤遥Fei等[48]对渊150~300益袁2h冤污泥炭中营养元素含量进行测量袁活化过硫酸盐渊PS冤降解对氯苯酚渊4-CP冤的效果遥结果表明袁污泥炭中可利用N渊1.58~6.87g/kg冤袁

于污泥中可利用N渊3.33g/kg冤袁P渊3.02g/kg冤和K渊2.07g/kg冤含量袁但依旧高于土壤中N渊0.014~0.488g/kg冤袁P渊0.02g/kg冤袁K渊<0.1~0.272g/kg冤含量袁说明污泥炭可以作为土壤的营养源遥有研究发现袁污泥炭因疏松多孔结构可增强土壤的透气

性袁也可提高土壤pH值袁降低Pb2+2+Al

3+和Mn2+等重金属活性袁增加土壤袁有C机u2+质袁含N量i袁袁可提高农作物产量袁减少温室气体释放[49-50]Hossain等[51]研究发现施加污泥炭可提高64%遥的例圣如女袁果产量遥姜秀艳[52]和施川[53]发现施用污泥炭后土壤的CEC和pH值升高袁Eh值降低袁土壤有机质及营养元素含量升高遥Yue等[54]在种植草皮土壤中添加污泥炭后发现袁总氮渊TN冤尧土壤有机碳渊度SO增加C冤尧袁速草皮效磷干重与渊AP污冤泥和炭速的效施钾加量呈渊AK冤现正含相关量大遥

幅污泥炭依靠其疏松多孔的结构和各类营养元素袁可调节土壤理化性质渊pH值尧土壤透气性等冤袁提高农作物产量袁降低重金属活性遥而污泥炭经改性后袁调节土壤理化性质和固定土壤重金属的能力都有所增强遥此外袁还能依据土壤污染现状和当地废弃物利用情况选择合适的材料与污泥共热

解制备污泥炭基或将污泥炭改性袁使之更适合于当地的土壤修复遥因此袁污泥炭也可被称为土壤改良剂的野潜力股冶遥3结论

通过研究发现袁污泥炭已在多个领域应用遥尽管如此袁污泥炭经济性量化仍然是当今需要面对的关键问题遥若要对污泥炭进行批量生产袁需要面对以下两个问题遥

1冤污泥炭制备工艺的经济性应该成为人们首要考虑的问题袁该工艺也为工业化和市场化的推广提供了技术支持遥

2冤热解液和热解气也是污泥热解产物遥热解液经过提纯后成为可燃油袁热解气主要成分为甲烷等可燃气体遥这两种物质具有再利用价值遥最大优化制备工艺使污泥热解产物均能得到安全有效的利用袁应为人们所考虑遥

提高污泥炭在环境中的稳定性并实现其回收和利用袁真正实现资源循环袁才真正符合我国可持续发展战略遥如在生物炭上负载Fe离子制备磁性生物炭袁同时提高生物炭的吸附能力[42]和催化能力[55]要真正实现污泥资源循环利用袁以污泥为原料遥制若备磁性生物炭的研究必不可少遥故仍需加强此方面的机理以及应用效果探究袁最终达到可实现经济性量化生产的研究目的遥

SCI-TECHINNOVATION&PRODUCTIVITY044晕燥援5May圆园21袁栽燥贼葬造晕燥援328参考文献院

[1]薛重华,孔祥娟,王胜,等.我国城镇污泥处理处置产业化现状尧

发展及激励政策需求[J].净水技术,2018,37(12):33-39.[2]王夏爽,张万筠,唐子涵,等.剩余污泥中重金属污染的研究

进展[J].辽宁化工,2019,48(5):406-407+483.

[3]池勇志,薛彩红,习钰兰,等.污水污泥中病原微生物的性质

及灭活方法[J].天津城市建设学院学报,2011,17(1):48-54.[4]范世锁,汤婕,程燕,等.污泥基生物炭中重金属的形态分布

及潜在生态风险研究[J].生态环境学报,2015,24(10):1739-1744.

[5]DINGTD,HUANGT,WUZH,etal.Adsorption-desorptionbehaviorofcarbendazimbysewagesludge-derivedbiocharanditspossiblemechanism[J].RSCAdvances,2019(9):35209-35216.

[6]WANGRZ,HUANGDL,LIUYG,etal.Recent

advancesinbiochar-basedcatalysts:Properties,applicationsandmechanismsforpollutionremediation[J].ChemicalEn-gineeringJournal,2019,371:380-403.

[7]LUOC,DENGY,INUBUSHIK,etal.Sludgebiochar

amendmentandalfalfarevegetationimprovesoilphysio-chemicalpropertiesandincreasediversityofsoilmicrobesinsoilsfromarareearthelementminingWasteland[J].InternationalJournalofEnvironmentalResearch&PublicHealth,2018,15(5):965.

[8]范皓翔,院士杰,戴晓虎.污泥衍生生物炭研究进展[J].净水

技术,2019,38(3):32-37+44.

[9]AGRAFIOTIE,BOURASG,KALDERISD,etal.

Biocharproductionbysewagesludgepyrolysis[J].JournalofAnalyticalandAppliedPyrolysis,2013,101:72-78.[10]BRIDLETR,PRITCHARDD.Energyandnutrient

recoveryfrom

sewagesludgeviapyrolysis[J].Water

Science&Technology,2004,50(9):169-175.

[11]何绪生,耿增超,佘雕,等.生物炭生产与农用的意义及

国内外动态[J].农业工程学报,2011,27(2):1-7.

[12]翟世民,柳荣展,郭雪松,等.污水处理厂污泥制备生物炭及

应用的研究进展[J].化工进展,2016,35(S2):363-368.[13]TRAKALL,KOM魣REKM,SZ魣KOV魣J,etal.Biochar

applicationtometal-contaminatedsoil:EvaluatingofCd,Cu,PbandZnsorptionbehaviorusingsingle-andmulti-elementsorptionexperiment[J].PlantSoil&En-vironment,2011,57(8):372-380.

[14]BENDOV魣K,TLUSTO譒P,SZ魣KOV魣J.Biochar

immobilizescadmium

andzincandimprovesphyto-extractionpotentialofwillowplantsonextremelycon-taminatedsoil[J].Plant,SoilandEnvironment,2015,61(7):303-308.

[15]HEX,ZHANGY,SHENM,etal.Effectofvermi-compostingonconcentrationandspeciationofheavymetalsinsewagesludgewithadditivematerials[J].Bio-resourceTechnology,2016,218:867-873.

[16]彭成法,肖汀璇,李志建.热解温度对污泥基生物炭结构

[17]张又弛,李会丹.生物炭对土壤中微生物群落结构及其

生物地球化学功能的影响[J].生态环境学报,2015,24(5):898-905.

[18]杨招艺,陶家林,王瑞露,等.热解温度对污泥碳基材料表面

性质及吸附性能的影响[J].环境工程学报,2019,13(11):2711-2721.

[19]戴亮,任珺,陶玲,等.不同热解温度下污泥基生物炭的性质

及对Cd~(2+)的吸附特性[J].环境工程学报,2017,11(7):4029-4035.

[20]NIN,KONGDY,WUWZ,etal.Theroleofbio-charinreducingthebioavailabilityandmigrationofper-sistentorganicpollutantsinsoil-plantsystems:Areview[J].BulletinofEnvironmentalContaminationandToxicology,2020,104(5):157-165.

[21]WANGSJ,HOUW,SUNK,etal.Effectsofseveral

auxiliarymaterialsontheparticlesizeandzetapotentialofpaclitaxelliposome[J].MedicinalPlant,2011(10):56-59.[22]钟诚,陈智全,杨伟国,等.电解质对浓悬浮液中胶体颗粒

扩散特性的影响[J].物理学报,2013,62(21):188-192.[23]汤斯奇,王经臣,KOJ.不同热解终温和保留时间下污泥

生物质炭孔隙结构特征[J].北京大学学报(自然科学版),2017,53(5):890-898.

[24]张清怡,周琳敏,杨燕梅,等.停留时间对污泥基生物炭中

部分重金属的影响[J].福建轻纺,2018(6):24-26.[25]刁韩杰.不同热解条件对污泥炭特性及重金属行为的

影响[D].杭州:浙江农林大学,2019.

[26]陈坦,周泽宇,孟瑞红,等.改性污泥基生物炭的性质与

重金属吸附效果[J].环境科学,2019,40(4):1842-1848.[27]XIAYX,TANGYY,SHIHK,etal.Enhancedphos-phorusavailabilityandheavymetalremovalbychlorina-tionduringsewagesludgepyrolysis[J].JournalofHazard-ousMaterials,2020,382:121110.1-121110.8.

[28]赵文霞,任爱玲,郭斌.污泥制备活性炭过程中重金属含量的

变化趋势[J].环境科学与技术,2009,32(12):60-62.[29]李保强,刘钧,李瑞阳,等.生物质炭的制备及其在能源与

环境领域中的应用[J].生物质化学工程,2012,46(1):34-38.[30]桂成民,李萍,王亚炜,等.剩余污泥微波热解技术研究

进展[J].化工进展,2015,34(9):3435-3443+3475.[31]TANXF,LIUYG,ZENGGM,etal.Application

ofbiocharfortheremovalofpollutantsfromaqueoussolutions[J].Chemosphere,2015,125:70-85.

[32]TIANY,LIJB,WHITCOMBETW,etal.Appli-cationofoilysludge-derivedcharforleadandcadmiumremovalfromaqueoussolution[J].ChemicalEngineeringJournal,2019,384:123386.

[33]NGAMBIAA,IFTHIKAJ,SHAHIBII,etal.Adsorp-tivepurificationofheavymetalcontaminatedwastewaterwithsewagesludgederivedcarbon-supportedMg(II)composite[J].ScienceoftheTotalEnvironment,2019,691:

SustainableDevelopment可持续发展306-321.

[34]LENGL,YUANX,HUANGH,etal.Biocharderived

fromsewagesludgebyliquefaction:Characterizationandapplicationfordyeadsorption[J].AppliedSurfaceScience,2015,346:223-231.

[35]FANS,TANGJ,WANGY,etal.Biocharprepared

fromco-pyrolysisofmunicipalsewagesludgeandteawastefortheadsorptionofmethylenebluefromaqueoussolutions:Kinetics,isotherm,thermodynamicandmechan-ism[J].JournalofMolecularLiquids,2016,220:432-441.[36]林旭萌,宿程远,黄纯萍,等.污泥质生物炭对2,4-二氯苯酚的

吸附性能[J].环境工程,2019,37(8):154-158+87.[37]张涵瑜,王兆炜,高俊红,等.芦苇基和污泥基生物炭对水体中

诺氟沙星的吸附性能[J].环境科学,2016,37(2):689-696.[38]张会民,徐明岗,吕家珑,等.pH对土壤及其组分吸附和

解吸镉的影响研究进展[J].农业环境科学学报,2005(S1):320-324.

[39]毛凯,陈颢明,陈天民,等.不同粒径污泥生物质炭对水体中

Zn污染的吸附效应研究[J].环境科学学报,2020,40(2):536-545.

[40]徐波,甘雁飞,丁付革,等.污泥生物炭的制备及其对印染

废水的处理研究[J].水处理技术,2020,46(7):67-71.[41]贺月莛,杨灿,郭钰,等.市政脱水污泥生物炭对阿莫西林的

吸附研究[J].化工技术与开发,2020,49(5):53-59.[42]WUHH,WEIW

X,XUCB,etal.Polyethylene

glycolstabilizednanozero-valentironsupportedbybio-charforhighlyefficientremovalofCr(遇)[J].Ecotoxi-cologyandEnvironmentalSafety,2020,188:109902.1-109902.8.

[43]WANGRZ,HUANGDL,LIUYG,etal.Recent

advancesinbiochar-basedcatalysts:Properties,applicationsandmechanismsforpollutionremediation[J].ChemicalEngineeringJournal,2019,371:380-403.

[44]王文刚,陶红,戴晓虎.脱水污泥基铁炭复合材料用于

光Fenton催化降解有机污染物[J].环境工程学报,2020,14(8):2232-2241.

[45]汪佳.铁基污泥生物炭活化过硫酸盐处理难降解有机废水的

研究[D].武汉:华中科技大学,2017.

[46]SHIL,ZHANGG,WEID,etal.Preparationand

utilizationofanaerobicgranularsludge-basedbiocharfortheadsorptionofmethylenebluefromaqueoussolu-tions[J].JournalofMolecularLiquids,2014,198:334-340.[47]SHENYW,LINVILLEJL,URGUN-DEMIRTASM,

etal.Producingpipeline-qualitybiomethaneviaanaero-bicdigestionofsludgeamendedwithcornstoverbiocharwithin-situCO2

removal[J].AppliedEnergy,2015,158:

300-309.

[48]FEIYH,ZHAOD,LIUY,etal.Feasibilityofsewage

sludgederivedhydrocharsforagriculturalapplication:Nutrients(N,P,K)andpotentiallytoxicelements(Zn,Cu,Pb,Ni,Cd)[J].Chemosphere,2019,236:124841.

availabilityofphosphorus,othernutrientsandpotentially[52]姜秀艳.污泥基生物炭制备表征及土壤改良应用研究[D].

toxicelementsfrommarginalbiomass-derivedbiochar哈尔滨:哈尔滨工业大学,2014.

assessedinbarley(Hordeumvulgare)growthexperiments[J].[53]施川.污泥生物炭作为吸附剂和酸性土壤改良剂的可行性

ScienceoftheTotalEnvironment,2017,584-585:448.研究[D].北京:北京林业大学,2016.

[50]RONGJ,ZHIQ,PINGY,etal.Effectofbiochar

[54]YUEY,CUIL,LINQM,etal.Efficiencyofsewage

onphotosyntheticmicroorganismgrowthandironcyclingsludgebiocharinimprovingurbansoilpropertiesandpro-inpaddysoilunderdifferentphosphatelevels[J].Sciencemotinggrassgrowth[J].Chemosphere,2017,173:551-556.oftheTotalEnvironment,2018,612:223-230.[55]LIZ,SUNYQ,YANGY,etal.Biochar-supported

[51]HOSSAIN

K,STREZOVV,CHAN

K,etal.

nanoscalezero-valentironasanefficientcatalystforAgronomicpropertiesofwastewatersludgebiocharandorganicdegradationingroundwater[J].JournalofHazard-bioavailabilityofmetalsinproductionofcherrytomatoousMaterials,2019,383:121240.

(Lycopersiconesculentum)[J].Chemosphere,2010,78(9):

渊责任编辑

蔡丽蓉冤

ResearchonPreparationandApplicationofSludgeBiochar

JIJiang-hao1,2,XUSi-qin1,2(1.KeyLaboratoryofKarstGeoresourcesandEnvironmentofMinistryofEducation,GuizhouUniversity,Guiyang550025China;2.CollegeofResourcesandEnvironmentalEngineering,GuizhouUniversity,Guiyang550025China)Abstract院Inthispaper,theeffectofpreparationconditionsonthepropertiesofsludgebiocharandthepassivationeffectofheavymetalinsludgeisemphaticallyillustrated,

theadsorptioncapacityofsludgebiocharasadsorptionmaterialon

contaminantisanalyzed,theapplicationofsludgebiocharinthefieldofcatalyticmaterialsisintroduced,theeffectofsludge

biocharonsoilpropertiesandcrop

yieldisreviewed.Finally,theunsolvedproblemsinthepracticalapplicationofsludge

biocharareputforwardandthefuturedevelopmentisprospected.Keywords院sludge;biochar;pyrolysis;influencefactor

渊上接第40页冤

ResearchHotspotsandFrontierEvolutionofEnvironmentalRegulationand

要要要BTiechnolliometriogiccalIAnalnnovatysisBasedioninonCChiinateSpace

ZHUXiao-jing,YANGYang

(SchoolofEconomics,GansuUniversityofPoliticalScienceandLaw,Lanzhou730070China)

Abstract院

Basedontheperspectiveofbibliometrics,thispaperusesCiteSpacetodrawknowledgegraphandanalyzesthe

literaturesonenvironmentalregulationandtechnologicalinnovationinChinaNationalKnowledgeInfrastructure(CNKI).Itisfoundthatthistopicisinarisingstage,thereislittlecommunicationandcooperationbetweenscholarsandinstitutions,theresearchhotspotscanbesummarizedintofouraspectsofenvironmentalissues,technicalissues,methodologicalissuesandtheoreticalissues,andthemainresearchtrendisindustrialstructureupgrading,greendevelopment,high-qualitydevelopmentandSpatialDurbinModel.

Keywords院environmentalregulation;technologicalinnovation;CiteSpace;bibliometrics

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