论文部分内容阅读
厨余作为城市生活垃圾的重要组分，其资源化处置受到广泛关注。厨余高含水率和低能量密度的缺点制约了其运输、贮存以及后续热利用。本文提出烘焙-气化处置厨余垃圾技术，而高氮厨余在处置过程中将释放大量的含N气体，带来严重二次污染。因此，本文选取猪肉(肉类)和菜叶(蔬菜类)作为2类典型高氮厨余代表，对其烘焙-气化处置过程中氮的迁移转化特性开展了深入研究。
本文选取猪肉和菜叶为研究对象，分别代表蛋白质类和木质纤维素类厨余，探究其烘焙过程中氮元素向三态产物的转化路径。结果表明，猪肉和菜叶中的含N结构主要为蛋白质，在烘焙过程中，氮的转化主要为蛋白质的分解。300℃条件下，留在猪肉焦样的氮占原样的64.26%，产物包括蛋白质、吡咯、胺类、季氮，留在菜叶焦样的氮占原样的69.08%，产物包括蛋白质、吡啶或胺类、吡咯、腈类；两种样品烘焙的液态产物的氮分别占原样的19.10%和25.27%，成分均为杂环氮、胺类和腈类；猪肉烘焙的主要气态产物为NH3，占总氮的11.10%；菜叶几乎不产生含N气体，这是因为蛋白质与糖类发生美拉德反应。羰基(-C=O)和氨基(-NH2)的缩合反应，抑制了NH3的释放。
本文考察了烘焙温度和气化温度对猪肉和菜叶气化过程NH3和HCN释放特性的影响。实验结果表明，气化过程中(1000℃，H2O/C=2)，烘焙能够显著提升猪肉气化HCN的生成(经过280℃烘焙，HCN产率由0.75%上升到24.08%)，而对NH3的影响不明显；烘焙能够明显抑制菜叶气化NH3的生成(经过280℃烘焙，NH3产率由7.20%下降到3.12%)，而HCN产量的变化不明显。这是因为菜叶中的纤维素、半纤维素和木质素能够促进蛋白质的脱氨反应以及杂环氮的生成，间接提高了NH3产量。菜叶烘焙样中的含Ca物质能够与氨基发生缩合反应，抑制NH3的产生。
本文选取猪肉和菜叶为研究对象，分别代表蛋白质类和木质纤维素类厨余，探究其烘焙过程中氮元素向三态产物的转化路径。结果表明，猪肉和菜叶中的含N结构主要为蛋白质，在烘焙过程中，氮的转化主要为蛋白质的分解。300℃条件下，留在猪肉焦样的氮占原样的64.26%，产物包括蛋白质、吡咯、胺类、季氮，留在菜叶焦样的氮占原样的69.08%，产物包括蛋白质、吡啶或胺类、吡咯、腈类；两种样品烘焙的液态产物的氮分别占原样的19.10%和25.27%，成分均为杂环氮、胺类和腈类；猪肉烘焙的主要气态产物为NH3，占总氮的11.10%；菜叶几乎不产生含N气体，这是因为蛋白质与糖类发生美拉德反应。羰基(-C=O)和氨基(-NH2)的缩合反应，抑制了NH3的释放。
本文考察了烘焙温度和气化温度对猪肉和菜叶气化过程NH3和HCN释放特性的影响。实验结果表明，气化过程中(1000℃，H2O/C=2)，烘焙能够显著提升猪肉气化HCN的生成(经过280℃烘焙，HCN产率由0.75%上升到24.08%)，而对NH3的影响不明显；烘焙能够明显抑制菜叶气化NH3的生成(经过280℃烘焙，NH3产率由7.20%下降到3.12%)，而HCN产量的变化不明显。这是因为菜叶中的纤维素、半纤维素和木质素能够促进蛋白质的脱氨反应以及杂环氮的生成，间接提高了NH3产量。菜叶烘焙样中的含Ca物质能够与氨基发生缩合反应，抑制NH3的产生。