热解污泥生物炭化学组成及环境效应研究进展
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展一、引言随着人口的增加和工业化的进步，废水的排放和有机污染物的含量也呈现出快速增长的趋势。
有机污染物对人类健康和环境造成了严重的威胁，因此寻找高效、低成本的污染物去除技术是当务之急。
生物质炭作为一种新兴的材料，其制备方法、功能改性及在有机污染物去除方面的研究引起了广泛关注。
二、生物质炭的制备方法生物质炭是指通过热解生物质材料制备得到的炭材料，其主要来源包括农林废弃物、食品加工废弃物、城市固体废弃物等。
生物质炭的制备方法有物理法、化学法和生物质质炭的制备方法有物理法、化学法和生物法。
物理法包括干燥、碳化等步骤，化学法主要通过化学浸渍、热解等过程制备，生物法则是通过微生物的作用将生物质材料转化为生物质炭。
三、生物质炭的功能改性为了增强生物质炭的吸附性能和稳定性，研究人员对生物质炭进行了功能改性。
常见的改性方法包括活化、氧化、改性剂浸渍等。
活化是一种常用的改性方法，通过活化剂对生物质炭表面进行处理，可以增大生物质炭的孔隙结构，提高吸附容量。
氧化则是通过物理或化学方法引入一些含氧官能团，提高生物质炭对有机污染物的亲和力。
改性剂浸渍则是将一些具有特定功能的物质浸渍到生物质炭中，如金属氧化物、复合材料等。
四、生物质炭在废水处理中的应用生物质炭在废水处理中的应用主要体现在有机污染物去除方面。
生物质炭具有孔隙结构丰富、比表面积大的特点，使其具有良好的吸附性能。
研究表明，生物质炭对废水中的有机污染物具有高效、快速的去除能力。
生物质炭的孔隙结构和表面官能团可以与有机污染物发生吸附或化学反应，从而将其从废水中去除。
五、生物质炭在有机污染物去除中的机制生物质炭对有机污染物的去除机制包括吸附、化学反应和生物降解。
吸附是生物质炭与有机污染物之间的物理过程，主要依靠其孔隙结构和表面官能团吸附有机污染物。
化学反应则是生物质炭的表面官能团与有机污染物发生化学反应，形成新的化合物，从而将其去除。
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展生物炭是一种具有多孔结构和大比表面积的碳质材料，在环境治理和污水处理领域具有广泛的应用前景。
本文将从生物炭对污水典型污染物的去除机理和应用研究进展进行探讨，以期为相关研究提供参考。
生物炭是指在无氧或低氧条件下，将植物秸秆、木屑、废物等有机物热解而制得的一种碳质材料。
它具有多孔嵌杂结构和大比表面积的特点，因此具有较高的吸附能力和化学反应活性。
在污水处理领域，生物炭主要用于去除污水中的有机物、重金属、氮、磷等典型污染物。
其去除机理主要包括吸附、化学反应和微生物降解等多种方式。
生物炭的多孔结构赋予其良好的吸附能力。
生物炭的孔径大小和分布对其吸附性能起着决定性作用，较大的孔径适合吸附大分子有机物，而较小的孔径则适合吸附小分子有机物。
其大比表面积也能提高对污染物的吸附容量，从而有效去除污染物。
生物炭还可通过化学反应去除污染物。
生物炭表面的功能官能团（如羟基、羧基等）能够与污染物发生化学反应，包括酸碱中和、氧化还原等过程，从而将污染物转化为无害的物质。
由于生物炭中富含的碳元素，还可与某些污染物发生π-π作用、静电作用等非共价作用，进一步促进有机物的去除。
生物炭还能促进微生物降解。
生物炭不仅具有良好的吸附性能和化学反应活性，还能提供微生物生长的基质，促进微生物降解污染物。
生物炭本身也富含有机质和营养物质，能够为微生物提供能源和营养物质，增强微生物降解污染物的活性。
在污水处理中，生物炭广泛应用于去除有机物、重金属、氮、磷等典型污染物。
其在不同领域的应用研究进展如下：1. 生物炭对有机物的去除有机物是污水中的重要污染物之一，其去除对水质改善至关重要。
研究表明，生物炭对有机物具有良好的吸附性能和化学反应活性。
生物炭的吸附性能可通过调控其孔径大小和分布来提高，从而提高对有机物的去除效率。
结合化学反应和微生物降解，生物炭能够有效降解有机物，达到高效处理污水的目的。
重金属是污水中常见的有害物质，其去除对环境保护尤为重要。
生物炭制备方法及其应用的研究进展
生物炭制备方法及其应用的研究进展生物炭制备方法及其应用的研究进展一、引言生物炭是一种由生物质炭化而成的碳质固体材料，具有多孔、高比表面积、孔径分布均匀等特点，因此在各种领域具有广泛的应用前景。
本文将对生物炭的制备方法和应用进行综述，以期为相关研究提供参考。
二、生物炭的制备方法1. 碳化方法碳化方法是最常见的生物炭制备方法之一。
通过高温热解生物质材料，可将其中的非碳化成分热解释放，从而得到具有高比表面积的生物炭。
碳化方法根据热解条件的不同可以分为缺氧碳化和氧化碳化两种。
缺氧碳化的热解温度一般较高，一般在500℃以上，而氧化碳化则是在较低温度下进行，通常在200～500℃之间。
2. 活化法活化法是一种通过碳材料与化学物质进行反应来制备生物炭的方法。
常用的活化剂有氧气、二氧化碳、水蒸气等。
活化法制备的生物炭具有高孔隙度、大比表面积和特定的孔径分布，广泛应用于催化剂载体、吸附材料等领域。
3. 气化法气化法是将生物质材料在高温下与气体反应，产生气体组分的同时，得到生物炭。
气化法的产物主要是气体和液体，其中液体产品中含有大量的生物炭。
气化法制备的生物炭相比于热解法制备的生物炭，具有更高的孔隙度和表面积，广泛应用于储能材料和催化剂载体等领域。
三、生物炭的应用1. 土壤改良剂生物炭在土壤中具有优良的物理、化学特性，能够提高土壤的结构、保水性和肥力。
将生物炭添加到土壤中，可以改善土壤的通透性和保持水分，从而提高作物的生长。
此外，生物炭具有良好的固碳能力，可以降低土壤中的二氧化碳排放，对缓解全球气候变化具有积极意义。
2. 污水处理剂生物炭具有良好的吸附性能，可以有效去除水中的重金属、有机物污染物等。
将生物炭用作污水处理剂，可以提高废水的处理效果，减少对环境的污染。
3. 催化剂载体生物炭具有高比表面积和孔隙度，可作为催化剂的载体。
使用生物炭作为载体可以提高催化剂的活性和稳定性，改善反应的选择性和产率。
4. 能源材料生物炭是一种具有良好燃烧特性的能源材料。
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展首先，我们将介绍生物质炭的制备方法。
生物质炭可以通过两种主要方法制备：热解和活化。
在热解制备过程中，生物质经过高温加热，通过化学反应转化为炭。
而在活化制备过程中，炭材料经过化学活化处理，提高其孔隙结构和吸附性能。
这两种方法可以根据不同的实际需求选择，制备出具有不同性质和吸附能力的生物质炭材料。
其次，我们将介绍生物质炭的功能改性技术。
为了提高生物质炭的吸附性能和应用范围，研究人员对其进行了多方面的改性研究。
其中，物理改性主要包括结构调控、微波改性等方法，通过调节炭材料的孔隙结构和表面性质来改善其吸附性能。
化学改性主要涉及表面改性、功能化改性等方法，通过在炭材料表面引入不同的官能团，增加其与有机污染物的吸附亲和力。
这些改性方法不仅提高了生物质炭的吸附性能，还赋予了其更广泛的应用领域。
最后，我们将介绍生物质炭在废水中有机污染物去除方面的研究进展。
生物质炭具有良好的吸附性能和大孔道结构，可以有效去除废水中的有机污染物。
研究人员通过调控生物质炭的制备方法和改性技术，提高了生物质炭对废水中有机污染物的吸附能力和选择性。
同时，一些基于生物质炭的复合材料和新型吸附剂也被开发出来，有效提高了有机污染物的去除效率和处理能力。
此外，一些新颖的技术，如电化学氧化、光催化降解等，也与生物质炭结合应用在废水处理中，取得了显著的效果。
综上所述，生物质炭作为一种新型的吸附材料，在废水处理领域具有广阔的应用前景。
通过调控制备方法和改性技术，可以有效提高生物质炭的吸附性能和选择性，使其更好地应用在废水中有机污染物的去除中。
随着相关研究的不断深入和发展，相信生物质炭在环境保护和污染治理中将发挥越来越重要的作用综上所述，通过调节生物质炭的制备方法和改性技术，可以有效提高其吸附性能和选择性，从而使其在废水处理中更加广泛应用。
生物质炭具有良好的吸附性能和大孔道结构，能够有效去除废水中的有机污染物。
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展生物炭是一种由植物和动物残体经过高温热解制得的多孔碳材料，具有丰富的孔隙结构和大量的功能基团。
生物炭常常被用于土壤改良和污水处理等领域，其对污水中的典型污染物有很好的去除效果。
本文将对生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展进行探讨。
1.1 生物炭的化学性质生物炭的化学性质对其去除污染物的效果起着重要作用。
生物炭具有丰富的功能基团，如羟基、羧基、酚基等，这些功能基团可以与污染物发生化学反应，从而实现去除污染物的目的。
1.2 生物炭的物理性质生物炭具有丰富的孔隙结构，包括微孔、中孔和大孔等不同尺寸的孔隙。
这些孔隙能够提供更多的吸附位点，增加生物炭对污染物的吸附能力。
孔隙结构也为微生物提供了生长繁殖的场所，促进了生物降解作用的发挥。
1.3 生物炭与微生物协同作用生物炭不仅可以直接吸附污染物，还可以与微生物协同作用，促进污染物的降解。
生物炭的孔隙结构可以提供微生物生长的场所，同时也可以保护微生物免受外界环境的影响。
生物炭表面的功能基团也可以提供营养物质，促进微生物的生长和代谢活动，从而加速污染物的降解过程。
1.4 生物炭对污水典型污染物的去除机理生物炭对污水中的典型污染物的去除机理主要包括吸附作用、化学反应和生物降解等几种途径。
吸附作用是最主要的去除机理之一，通过生物炭表面的功能基团与污染物之间的物理吸附作用，实现对污染物的去除。
生物炭还可以通过化学反应和生物降解等途径，将污染物转化成无害物质，从而实现污染物的彻底去除。
2.1 生物炭对重金属的去除重金属是污水中常见的一类污染物，具有强毒性和持久性。
研究表明，生物炭具有较强的吸附能力，可以有效去除水中的重金属。
生物炭的功能基团还可以与重金属形成络合物，从而实现对重金属的去除和稳定化。
2.3 生物炭对氮、磷的去除氮、磷是污水中的主要营养盐污染物，对水质造成严重影响。
研究表明，生物炭可以有效去除水中的氮、磷，主要通过吸附和微生物降解等途径。
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展生物炭是一种具有高孔隙度和大比表面积的炭材料，其在环境修复中有着广泛的应用前景。
生物炭的应用可以有效地去除污水中的各种有机和无机污染物，如溶解性有机物、重金属、营养物等。
本文将针对生物炭在污水处理方面的应用研究进展进行综述。
一、生物炭的制备方法生物炭是一种由生物质在缺氧条件下热解而成的炭材料。
其制备方法通常有两种，分别是裂解和碳化方法。
其中，裂解方法是通过加热生物质使其分解产生生物炭，而碳化方法则是使用沥青或煤焦油等有机化合物将生物质碳化。
二、生物炭的特性生物炭具有高孔隙度和大比表面积等特点，使其在污水处理方面有着独特的应用。
生物炭的孔隙结构可以为微生物提供适宜的生存环境，从而有助于降解污染物。
同时，生物炭还可以吸附污染物，从而实现污染物的去除。
生物炭对污水的去除机理主要包括吸附和生物降解两种方式。
其中，吸附是指污染物被吸附在生物炭表面的过程，而生物降解则是指通过微生物代谢使污染物分解为无害物质的过程。
生物炭的吸附能力主要与其孔径和表面化学性质有关。
较大的孔径和表面卤素含量使其具有较强的吸附能力。
另外，生物炭吸附污染物还受到溶液pH、温度和物质浓度等因素的影响。
生物炭在污水处理中的应用得到了广泛的研究。
研究表明，生物炭可以同时去除多种污染物，如重金属和有机物等。
同时，生物炭的应用也可以减少传统处理方法的能源消耗和有害废弃物产生。
生物炭-生物反应器是一种新型的污水处理方法，其结合了生物降解和吸附的优势。
该方法对于高浓度有机废水处理有着较好的效果，并且其处理过程具有较高的稳定性和重复性。
此外，生物炭还可以与其他材料结合使用，以提高其污染物去除效果。
例如，生物炭/活性炭结合体可以去除水中的氯苯等有机污染物，而生物炭/矿物材料复合体可以去除磷等营养物质。
总之，生物炭在污水处理中的应用具有广泛的前景。
随着其制备技术和应用技术的不断发展，生物炭在环境修复和污染防治方面的应用将会越来越广泛。
生物炭制备方法及其应用的研究进展
生物炭制备方法及其应用的研究进展生物炭制备方法及其应用的研究进展引言：生物炭是一种通过高温无氧热解生物质制得的碳质副产品，其具有高孔隙度、大比表面积和孔径可调等特点。
因此，生物炭在农业、环境保护和能源等领域具有广泛的应用前景。
本文将综述生物炭制备方法及其在农业、环境保护和能源利用方面的研究进展。
一、生物炭的制备方法目前，生物炭的制备方法主要包括热解和气化两种。
1. 热解法热解法是将生物质放置在封闭的容器中进行高温无氧热解，从而生成生物炭。
热解法主要分为固体热解和液体热解两种方法。
固体热解法的步骤包括颗粒处理、真空干燥、缩小颗粒尺寸、热解和冷却等。
常用的固体热解设备有木屑炭化炉、橡胶炭化炉和稻壳炭化炉等。
液体热解法主要是在有机溶剂中对生物质进行热解。
具体步骤包括溶解生物质、热解和产出生物炭。
常用的液体热解方法有溶剂溶解法、水蒸气热解法和微波热解法等。
2. 气化法气化法是将生物质在高温下与气体反应，产生可燃气体和生物炭。
气化法主要分为固体气化和液体气化两种方法。
固体气化是将固体生物质与气体（如氢气、氧气等）或蒸汽进行反应。
常用的固体气化设备有气流气化炉、床式气化炉和流化床气化炉等。
液体气化是将生物质与液体（如超临界水、液氨等）反应，产生气体和生物炭。
液体气化法主要有湿法气化和超临界流化床气化等方法。
二、生物炭在农业中的应用1. 土壤改良剂生物炭具有多孔性和高比表面积，能够增加土壤的保水性和通气性，改善土壤结构。
此外，生物炭中的微量元素和有机质有助于植物生长和养分吸收。
因此，生物炭被广泛应用于土壤修复、农作物生产和园艺种植等领域。
2. 肥料添加剂生物炭可以与肥料混合使用，提高肥料的利用率和吸附性能。
生物炭能够吸附肥料中的养分，延缓养分释放速度，并减少养分流失。
此外，生物炭还能调节土壤pH值，提高土壤酸碱性，改善肥料的利用效果。
三、生物炭在环境保护中的应用1. 污水处理剂生物炭具有吸附性能，能够有效去除废水中的有机物、重金属和氮磷等污染物。
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展近年来，随着环境污染问题的严重性不断凸显，人们对于废水处理技术的需求与日俱增。
生物质炭因其独特的表面性质和良好的吸附能力，成为了一种备受研究关注的废水处理新材料。
本文将就生物质炭的制备方法、功能改性技术以及其在废水中有机污染物去除方面的研究进展进行综述。
一、生物质炭的制备方法生物质炭是通过热解处理生物质材料制得的一种炭材料。
热解过程中，生物质中的有机物会分解成炭质，而无机物则会以矿物质的形式保留在炭中。
生物质质料的种类、处理温度和处理时间等因素都会对炭材料的结构和性质产生一定的影响。
传统的生物质炭制备方法包括焙烧、炭化和碳化等。
此外，随着科技的不断发展，一些新兴的方法如微波热解、高压热解和化学热解等也被应用于生物质炭的制备中。
二、生物质炭的功能改性技术生物质炭的表面性质主要由其孔隙结构和化学性质决定，因此，通过改变其表面性质可以提高其吸附性能。
功能改性技术包括物理改性和化学改性两大类。
物理改性主要通过表面活性剂、离子交换和表面修饰等方式来调节生物质炭的表面活性和孔隙结构。
而化学改性则是通过引入一些活性基团，如羧基、氨基和亲水基等，来增强生物质炭的亲水性和特定吸附性能。
此外，生物质炭还可以与其他材料进行复合改性，如与金属氧化物、聚合物等进行复合来改变其物理和化学性质，提高其吸附能力和稳定性。
三、生物质炭在废水中有机污染物去除方面的研究进展生物质炭由于其独特的孔隙结构和高度的表面积，具有优异的吸附性能，能够有效去除废水中的有机污染物。
有机污染物的吸附行为主要受到生物质炭的孔隙结构、表面化学性质和溶液条件等因素的影响。
研究表明，生物质炭对于大部分有机污染物具有较好的吸附能力，如苯系化合物、酚类物质、染料和农药等。
此外，生物质炭还可以与其他材料如氧化石墨烯、纳米金和金属/金属氧化物复合材料等进行组合使用，以提高废水处理效果。
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热解污泥生物炭化学组成及环境效应研究进展*第一作者：董智伟，男，1993年生，硕士研究生，研究方向为生物质资源化利用」通讯作者#*国家自然科学基金资助项目（No.41763016）；昆明理工大学分析测试基金资助项目（No.2017T20130171） #董智伟左宁王彦周昱伟陈芳媛$（昆明理工大学环境科学与工程学院，云南昆明650500）摘要 污泥是生物法处理市政污水、工业废水产生的副产物，产量大，且处理不当会造成生态污染。
用污泥制备污泥生物炭"既能实现污泥资源化利用又能减少环境污染。
对目前热解污泥生物炭制备和施用过程中产生的环境效应进行综述，着重讨论了热解污泥制备污泥生物炭过程中的元素（碳、氢、氧、氮、硫等）转化、污泥生物炭中重金属形态、吸附性质及土壤施用情况#系统地分析污泥生物炭从制备到施用过程的环境效应，有利于对其实际应用进行全面的环境风险评估#关键词污泥生物炭热解元素转化环境效应DOI ： 10.15985/ki. 1001-3865.2019.04.021Research progress in chemical p roperties and environmental effects of pyrolysis sludge biocharDONG Zhixvei , ZUONing -, WANG Yan , ZHOU Yuzvei , CHEN Fangyuan . ( Faculty of Environmental Science and Engineering ,Kunming University of Science and Technology ■, Kunming Yunnan 650500)Abstract : Sludge is by-product of biological process in the treatment of municipal sewage and industrialwastewater. It has a huge production and may cause ecological po l ution if improperly treated. Preparation of biocharwith sludge may realize both resource utilization and po l ution reduction of the sludge. The environmental e f ects in thesludge biochar preparation and application process werereviewed.Thetransformation ofelements (carbon,hydrogen , oxygen , nitrogen , sulfur , etc. 5 and heavy metal species , adsorption property and applied conditions of sludgebiochar were discussed. The systematical analysis of the environmental effect of pyrolysis sludge biochar from preparation to application was helpful to its comprehensive environmental risk evaluation.Keywords : sludge biochar ； pyrolysis ； element conversion ； environmental effect近年来，生物炭由于其特殊的、多元的功能和价值得到越来越多学者的关注#生物炭是生物质在完 全或部分缺氧状态下热解产生的一类难溶、稳定、含碳量高的高度芳香化固态物质，其元素组成主要包 括碳、氢、氧、氮、硫、磷、钾、钙、硅等。
主要元素碳质 量分数为66.6% #87.9%，氢质量分数为1.2%〜2.9%，氧质量分数为10.6%#26.6%。
从化学构成来看，生物炭主要由烷基和芳香结构组成，同时还包 含有羧酸及其衍生物、酚类、烯烃及其衍生物等。
从微观结构上看，生物炭多由紧密堆积、高度扭曲的芳香环片组成，表面孔隙多，比表面积较大。
多孔特征 促进了生物炭对有机物和重金属的吸附去除，施加 到土壤中可以为微生物生存提供附着位点和较大空 间，提高土壤水分和通气性，调节土壤微环境[12] # 因此，生物炭在环境修复和土壤改良等方面都拥有巨大的应用潜力污泥是污水处理厂的主要副产物。
据估计, 2015 年中国污水处理厂产生了 34000000t 污泥 （含水量80%左右）56*。
随着城镇化进程加快，污 水处理厂的进一步普及，污泥产量还将不断提高。
同时，污泥含重金属、有机物、病原体等各种污染物,处理不当将会造成严重的环境问题7。
热解是一项 应用较广的固废处理技术，热解污泥能够减少污泥 体积，杀死病原体，分解有机物，有利于污泥资源化利用8。
热解的基本过程是污泥在相对低温（通常 小于700 °C ）和无氧条件下加热，最终产生生物气、 生物油和生物炭产品。
生物气和生物油可以用作生物能源，生物炭可以回收利用。
污泥中有机质含量达60%以上，具有较高的碳、氮、硫含量。
热解过程中，这些元素转化的CO ”HCN'H ^S 等气体排放到环境中，会造成大气污染。
同时，污泥相对其他生物质具有高含量重金属。
热 解后，大量重金属将残留在污泥生物炭中，施加到土壤后会影响农作物的生长。
因此，了解污泥生物炭• 479 •的化学组成、转化及在施用过程中的环境效应，对污泥生物炭的科学应用具有重要意义）10*#本研究就污泥热解制备过程中的元素转化、污泥生物炭中重金属形态、施用过程中对污染物的吸附及对土壤作物生长的影响进行综述，为污泥生物炭的应用奠定基础#1热解污泥生物炭性质热解是制备污泥生物炭的常用手段，不同的生物质热解过程，会发生不同的变化#在污泥热解过程中，60C时水分开始挥发,300C左右污泥中脂肪酸和糖类分解,400#500C污泥中蛋白质发生分解，600C以上则少量的残留有机物进一步分解和芳香化[11]#污泥生物炭的制备是一个逐渐从软质炭向硬质炭过渡的过程，制备过程中污泥生物炭的pH上升,灰分含量增加，含碳量变大，芳香性增强，微量营养物质含量增加，形成致密的碳结构#含氧官能团被大量烧失，极性减弱，憎水性增强#随着温度升高，热解产率降低，氢、氮、氧质量分数减小污泥中有大量无机矿物成分#热解过程中，有机质和无机矿物会形成致密的复合体，无机矿物通过吸附作用对有机碳起到物理保护作用，使污泥生物炭中有机质炭化程度降低#同时，这种复合体在制备污泥生物炭的过程中能够更高效地固定碳、氮元素，减少相应温室气体释放#2热解过程中污泥主要化学元素的转变热解污泥实现了污泥资源化利用，但污泥中的氢、氮、硫、碳、氧等元素的热解转化过程会产生温室气体和危害性气体#理解这些元素在热解转化过程中的形态变化，对实现污泥安全转化具有重要意义）315*2.1碳、氢、氧的变化随着热解温度升高，污泥生物炭的碳含量增加，相应的氢和氧元素含量减少。
H/C（摩尔比，下同）、O/C和（O+N）/C减小#这表明，高温制得的污泥生物炭具有更好的芳香结构，同时含氧官能团（如—OH、一COOH、一OR等）减少）6*。
ZIELINSKA等研究了几种不同来源的市政污泥热解制备生物炭的性质，碳含量没有发生明显变化，氢和氧的含量减少，且温度越高氢和氧含量越低#700C制备的污泥生物炭的氢和氧含量都小于1%#O/C和H/C随着热解温度升高减小#•480•2.2 氮的转化污泥中的氮质量分数一般高于3%）8*。
热解过程中，氮会分别分配到生物气、焦油和生物炭中。
生物气中的氮转化为NO’，引起大气污染#通过测定不同热解温度下氮在生物气、焦油和污泥生物炭中的形态，可以分析氮的转化过程#污泥中含氮形态包括无机铵态氮、吡咯、蛋白质氮和吡啶4种，其中蛋白质氮占绝大部分（80%以上））9*。
在400C以下，蛋白质氮大量分解，焦油中的胺氮含量大大增加,杂环氮、腈氮含量少量增加，污泥生物炭中吡啶、吡嘧含量少量增加，污泥上吸附的铵盐、硝酸盐和亚硝酸盐完全分解，释放NH s和NO# 400#600C时，蛋白质氮含量继续下降，焦油中胺氮开始减少，杂环氮和腈氮含量少量增加，污泥生物炭中吡啶和吡咯含量增加，气体产物NH3产量增加，HCN开始生成#此部分NH3是由焦油中胺氮分解产生的#600#800C时，蛋白质氮基本分解完全，焦油中的胺氮完全消失，腈氮含量明显减少，杂环氮含量大量增加#污泥生物炭中吡啶发生环化缩合聚合反应生成季氮。
吡啶、吡嘧含量减少，季氮含量大量增加#气体产物NH3继续生成，HCN含量大量增加。
此部分NH3仍然是由焦油中胺氮化合物分解产生的，而HCN的生成是由于焦油中腈氮的分解）022*#热解升温速率同样影响污泥中氮的转化。
TIAN等首次利用热重一红外一质谱技术在不同升温速率和温度下热解污泥，结果表明在高热解升温速率条件下，污泥中的腈氮和杂环氮热解过程中产生的中间态氮相比，•OH更易于与•CH或•H 结合，所以NH s和HCN比HCNO和NO增加速度更快#HUSTAD等研究了3种高含氮生物质在不同热解升温速率下释放HCN和NH3的情况，同样得出在高热解升温速率条件下,NH3和HCN是气体中的主要含氮化合物，转化率分别为31%# 38%和9%#18%。
低热解升温速率条件下,NH3的转化率明显降低#污泥中的无机元素对污泥热解过程和产生产物同样有较大的影响#在低温条件下，钙的存在会抑制含氮化合物转化为HCN、NO、HNCO和NH3,而在高温条件下会促进转化）5*#REN）6*用CaO负载在麦秆上热解，发现钙有效地促进了含氮气体的转化#相比之下，铁和硅元素可以明显抑制含氮化合物转化为HCN和HCNO,而铝对HCN 的产生无明显影响。
研究表明，污泥中50%以上的氮在热解制备生物炭过程中转化为含氮气体，其中NH3和HCN占含氮气体总质量的80%以上#NH3和HCN是热解制备污泥生物炭过程中的主要气态污染物，控制热解过程中NH s和HCN的生成，是实现污泥热解制备污泥生物炭产物安全利用的关键#目前在利用污泥制备污泥生物炭过程中，可以通过控制热解温度、升温速率，添加矿物质，对氮的转化进行控制，降低HCN和NH3的形成#2.3 硫的转化污泥中的硫元素主要包括2大类一一无机结合硫（硫酸盐、无机硫化物）和有机结合硫（硫醇、噻吩、亚砜、砜）。