摘要

以粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)为原料,制备水热炭和热解炭,对比不同工艺和温度对生物炭基本性质的影响,并探究不同炭的养分释放特征及吸附性能差异.结果表明,水热炭产率(31%~40%)和灰分含量(7.24%~10.64%)低于热解炭(产率:38%~60%,灰分:16.55%~25.37%),前者在生产中矿物大量损失且低能耗下高位发热值(HHV)提升更显著.水热炭呈酸性,且养分容易释放,可用于碱性土壤改良.热解炭含有丰富的养分元素,其中,300℃的热解炭的氮、磷、钾元素释放量较高,而≥500℃热解炭的H/C<1,可溶性有机碳释放量<0.35 mg·g-1,有利于碳封存.此外,高温热解炭更易吸附磷酸盐,500℃热解炭具有最高的理论最大吸附量(6.25±2.54) mg·g-1.虽然水热炭和热解炭对铵态氮均表现出正向吸附,但两种工艺的生物炭对铵态氮的吸附强度较低.因此,不同工艺和温度下粉绿狐尾藻生物炭的应用潜力存在差异,以180℃制备水热炭的能耗低、产能潜力高,300℃制备低温热解炭磷钾储量和释放量高,500℃缓慢热解工艺适宜碳封存和磷吸附.

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