农业环境科学学报

作者：刘玉学,何莉莉,陈立天,吕豪豪,汪玉瑛,杨列,钟哲科,杨生茂

单位：浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021,浙江省生物炭工程技术研究中心, 杭州 310021,浙江农林大学环境与资源学院, 杭州 311300,浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021,浙江省生物炭工程技术研究中心, 杭州 310021,浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021,浙江农林大学环境与资源学院, 杭州 311300,浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021,浙江省生物炭工程技术研究中心, 杭州 310021,浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021,浙江省生物炭工程技术研究中心, 杭州 310021,武汉理工大学资源与环境工程学院, 武汉 430070,国家林业和草原局竹子研究开发中心, 杭州 310012,浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021,浙江省生物炭工程技术研究中心, 杭州 310021

关键词：水热炭化,生物炭,猪粪,发酵,炭化温度,残液,成分分析,

基金：浙江省“三农六方”科技协作项目（2018SNLF018）；浙江省科技计划项目（2022C04018）

为系统研究不同炭化温度条件下猪粪水热炭化规律，本研究以猪粪和发酵猪粪为供试材料，采用水热炭化工艺在系列温度条件下（180、240℃和300℃）制备生物炭，对其元素含量、热稳定性、孔隙结构、表面官能团等理化性质进行表征，并对水热炭化残液进行成分分析。结果表明，猪粪生物炭和发酵猪粪生物炭均具有发达的孔隙结构、丰富的表面官能团等优良特性，其H/C原子比和热失重率均随炭化温度升高而减小，表明热化学稳定性随炭化温度升高而增强。水热炭化残液的成分主要包括有机酸、醇、酯、醛、吡嗪、苯酚等物质，较高炭化温度条件下残液中化合物种类更丰富。与猪粪相比，发酵猪粪水热炭化残液的成分仍然以酚、烯、酮类物质为主，但呋喃、吡啶、吡嗪类毒性化合物消失。研究表明，发酵猪粪在300℃条件下水热炭化的残液用作液态肥料的安全性更高，在资源化利用方面更具优势。

来源：2022年第9期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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