废弃菌棒的热解及其生物炭的活化
2019-05-27何艳峰刘广青周卓航
北京化工大学学报(自然科学版) 2019年3期
张 珺 何艳峰 刘广青 周卓航
(北京化工大学 生物质能源与环境工程研究中心, 北京 100029)
引 言
废弃菌棒是指种植食用菌后剩下的废弃物。中国作为世界上排名第一的食用菌生产及消费大国,每年都会产生几百万吨废弃菌棒[1]。菌棒中的主要成分是棉籽壳、木屑、玉米芯等,这些物质含有丰富的半纤维素、纤维素和木质素[2-3]。在种植过程中,食用菌一般主要消耗半纤维素,所以废弃菌棒中含有大量剩余的纤维素和木质素,具有较大的利用空间。然而,当前对废弃菌棒的处理方式主要是焚烧和丢弃田间,这种做法不仅浪费了资源,还会引起环境问题[4-5]。所以,如何有效地利用废弃菌棒具有重要的经济和社会意义。
目前对于废弃菌棒的资源化利用主要有以下几种思路:(1)代替新鲜材料种植食用菌[6];(2)作为有机肥料,有效改善土壤结构和增加土壤肥力[7];(3)废弃菌棒中含有大量未完全分解的木屑,具有较高的热值,有作为燃料用以燃烧的潜能[8];(4)废弃菌棒中含有大量菌丝蛋白、氨基酸等对动物生长有利的物质,可作为禽畜饲料[9];(5)作为种植基质,废弃菌棒疏松的结构以及其中残留的营养物质均有利于植物的生长[10];(6)作为生态修复材料,可用作生物活性材料,修复土壤及水体污染[11]。这些方法虽然在一定程度上实现了废弃菌棒的再利用,但由于技术不成熟、操作复杂、成本高等原因使其应用受到限制。
生物质热解是在高温无氧条件下将生物质中大分子分解为小分子的技术。……
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