PDF《低钾生物质灰肥用价值综述 س》

2 0世纪对灰在农林业方面的应 用进行了研究, 但是由于对灰中重金属的顾虑, 并没 有考虑其在农林业方面的大规模应用, 而采用填埋 处理方式[ 2~

3 ] .随着生物质发电的发展, 木灰的产 量不断增加, 运输成本和填埋场地的需求持续增加. 同时迫于填埋处理在环保方面的压力, 人们开始重 新考虑木灰在农业和林业方面的应用.目前比较一 致的结论认为木灰施用于土壤 后不仅具有石 灰效 应, 而且能够在一定程度上补充土壤养分. 本文在国内外相关研究的基础上, 对木灰这类 低钾生物质燃烧固态产物的组成和物理、 化学特性 进行论述, 并详细阐述木灰作为肥料施用后对作物、 土壤表层植被、 土壤微生物群和环境的各方面影响.

1 木灰的特性 木灰的特性受以下几方面因素影响: 燃料种类 和产地、 燃烧器种类、 燃烧温度、 燃料混合配比情况 以及灰的收集存储方法等[ 2~3 ] .由于在生物质燃烧 过程中这些因素会频繁变化, 直接导致灰特性差异 巨大, 往往难以找到具有普遍意义的灰特性数据.

1

1 物理特性 木灰通常呈粉末状.E t i e g n i l L等[

4 ] 在某 燃烧 条件 下测得木灰典型颗粒平均直径为023m m ;

D e m e y e r A等[

2 ] 发现造纸厂污泥灰的颗粒分布是:

8

9 8 %大于 2m m ,

2 5

1 %大于

0

5 0 m m ,

3 4

3 %大于

0

2 5m m ,

4 7

3 %大于

0

1 0 6m m .根据 U S D A/ F A O 标准, 颗粒大小的分布涉及到了从粗砂到粘土的颗 粒粒径.容积密度从纯木灰的

0

2 7g / c m

3 到 造纸 厂废物灰的

0

5 1g / c m

3 各不相同[

2 ] . 对于采用循环流化床燃烧的场合, 由于固体颗 粒的循环燃烧, 产生的 飞灰 颗粒较细, 平均粒 径是

0

0 6~

0

0 7m m .

1

2 矿物学特性 灰的矿物学特性影响灰的淋溶特性.木灰是一 种复杂混合物, E t i e g n i l L等[

4 ] 通过扫描电子显微镜 发现木灰中含有多孔炭粒和不 规则 形状 的 无机 颗粒.其中某些无机颗粒遇水膨胀之后能够生成稳定 的晶 体结构,这种结构在干燥后也不收缩[

4 ] . E t i e g n i l L等[

4 ] 通过 X R D分析揭示木灰中主要化合 物是 C a C O

3 , D e m e y e r A等[

2 ] 认为是燃料中 C a 2+ 矿化后产生的CaO与空气中CO2反应的结果. S t e e n a r i BM等[

5 ] 则指出 C a 的化合物可能具有多种 形式, 既有 C a O 、 C a ( O H )

2 , 也有 C a C O

3 、 硅酸钙和硅 酸铝钙.一般认为燃烧温度在

10 0 0~

12 0

0 ℃的层 燃炉中生成硅酸钙, 这些硅可能是燃料中的土壤和 砂石带入的;

而燃烧温度在

8 5

0 ℃ 左右的流化床锅 炉中, 硅酸钙的生成量很小[ 5~6 ] . 同时, S t e e n a r i BM 等[ 5~6 ] 研究指出 K和Na的 存在形式是易溶于水的盐类, 氯化物和硫酸盐, 同时 也有部分以难溶于水的长石( 硅酸铝盐) 形式存在. 长石的 形成同样与燃料中的土壤和砂石有关[

5 ] . X R D分析显示磷的存在形式是磷灰石和其他磷酸 钙盐[

6 ] .磷酸钙盐可能是燃烧过程产生的, 也可能 是灰的稳定过程中产生的[

5 ] . C o xM等[

7 ] 认为在某些燃烧组织条件下由于受 到床料影响, 木灰还会含有大约

1 0 %的石英.

1

3 化学特性

1

3

1 碱度 木灰中有较高含量的碱性物质, 这就导致了木 灰具有较高的碱度.S t e e n a r i BM 等[