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在肯尼亚生活废水生物处理系统中凤眼莲（Eicchornia crassipes）生物质可持续利用研究

在肯尼亚生活废水生物处理系统中凤眼莲（Eicchornia crassipes）...

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作者： onyango janet atieno 中国科学院大学(中国科学院武汉植物园)

学位级别：硕士

工业和人口增长加剧的能源需求不断增加,对通常使用的燃料资源造成压力,从而引发替代能源的开发和利用。已证明致密化技术通过生物质团块的生产而有效地产生能量。煤球用于家庭供暖和照明,也用于工业锅炉,熔炉和窑炉。用于生产煤饼的材... 详细信息

工业和人口增长加剧的能源需求不断增加,对通常使用的燃料资源造成压力,从而引发替代能源的开发和利用。已证明致密化技术通过生物质团块的生产而有效地产生能量。煤球用于家庭供暖和照明,也用于工业锅炉,熔炉和窑炉。用于生产煤饼的材料包括锯屑,木炭粉,废纸,椰子壳,花生壳,稻壳,咖啡壳等。肯尼亚的生产公司广泛使用木炭粉作为生产煤球的主要原料,并在全国范围内受到广泛关注。木炭粉尘的可用性取决于木炭生产的树木的可用性,但木炭粉尘作为生产煤球的原料具有不可持续性。马赛马拉大学建成的生物废水处理系统使用水葫芦作为生物净化物种,大大降低了废水中的养分含量。然后将处理过的废水用于苗圃灌溉。为了可持续利用废水处理系统生产的水葫芦生物质,本研究探讨了水葫芦与其他粘合剂混合生产高效煤球的用途将收获的凤眼莲切碎并晒干以达到约8.5%的水分含量,然后机械压碎并筛分以获得p<5mm的粒度。实验中以桉树叶、蜂蜜和浮游藻类为原料制备三种粘合剂,并分别以30%,20%和10%的粘合剂比例混合到凤眼莲粉末中。将它们放入压块机中并成型。然后分析压块的密度,形态持久性,耐水性和热值以评估压块特性。结果表明粘合剂类型对压缩密度没有影响,但随着粘合剂比例的增加,密度增加。松弛率范围为1.08-1.33,这表明凤眼莲与粘合剂结合后,可以有效地制造团块。松弛率也随着粘合剂比例的增加而降低,表明堆积密度和颗粒粘合增加。压块具有45%的中度耐水性,表明对水具有很大的亲和力,因此不适合在潮湿的地区使用。使用桉树叶粘合剂后的形态持久性指数最低,但也随着粘合剂比例的增加而增大,这表明粘合剂有利于生物质颗粒粘合。与木炭和其他压块相比,凤眼莲压块中的能量均显示出预期的结果,含20%的蜜糖粘合剂与20%的浮游植物粘合剂的凤眼莲压块热值分别为1148.35 kj/kg和998.37kj/kg。由于桉树叶中含有高度易燃的桉树油,所以20%桉树叶粘合剂的压块也能产生1090.43kj/kg的高热值。研究表明,凤眼莲与生物质粘合剂混合可制成对环境的危害较小,燃烧时间较长,热值较高的生物质燃料块,可持续性利用了生活废水处理中产生的有机物。该研究将进一步开发用于生物质燃料生产的其他植物材料,如具有高木质素含量的废纸利用,以及增加改良材料如红土以增加凤眼莲压块的密度。

关键词：凤眼莲生活废水处理粘合剂燃料压块

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