This study delved into the integration of biomass gas and natural gas within a Combined Cooling, Heating, and Power (CCHP) system. A Semi-Isolated Green Energy CCHP (SIGE-CCHP) model was devised to scrutinize the performance of co-firing equipment across diverse optimization objectives, while manipulating the proportions of natural gas and biomass gas as inputs. Findings revealed that escalating the share of biomass gas led to a reduction in carbon emissions but triggered an escalation in operational and maintenance costs. However, at an optimal mixing ratio of 1:1, carbon emissions exhibited marginal increments, coupled with a substantial decrease in operational and maintenance expenses. Notably, when prioritizing operational and maintenance costs, the system exhibited optimal performance, resulting in a notable 26.76% cost reduction. Conversely, when prioritizing carbon emissions, the system metamorphosed into a carbon sequestration entity, with a maximal capacity to absorb 2021.86kg of carbon dioxide. This study furnishes theoretical underpinnings for optimizing the operation of co-firing equipment, augmented by a sensitivity analysis aimed at intuitively elucidating the repercussions of varying mixing ratios on the system.

N-doped sludge biochar prepared by pyrolysis of municipal sludge impregnated with NH4Cl solution and was used to investigate the effects of different factors on Cr(VI) adsorption-reduction. Furthermore, spectroscopic techniques were employed to investigate the structural feature of N-doped sludge biochar and the mechanism of Cr(VI) adsorption-reduction in depth. The results showed that compared with pristine sludge biochar (SBC), the Cr(VI) of removal efficiency and reduction efficiency on NSBC increased by 2.35 and 3.32 times, respectively. The removal of Cr(VI) by biochar was in accordance with the pseudo-second-order kinetic model and Langmuir model, and increasing the reaction temperature promoted the Cr(VI) removal by SBC and NSBC. The maximum adsorption amount of Cr(VI) by SBC and NSBC was 8.76 mg/g and 25.93 mg/g, respectively. The Cr(VI) reduction by NSBC was closely related to pH, and the reduction capacity of Cr(VI) under acidic condition was much higher than that under alkaline condition. Moreover, co-existing cations (Ca2+, Na+ and Mg2+) and co-existing anions (Cl-, NO-3 and SO2-4) had no significant effect on Cr(VI) adsorption-reduction by NSBC, while humic acid inhibited the Cr(VI) removal by NSBC. The Cr(VI) removal from aqueous solution by NSBC involved Cr(VI) adsorption-reduction and Cr(III) release-adsorption. During the adsorption-reduction process, the persistent free radicals and N-containing groups on NSBC acted as reduction sites for Cr(VI). This work provided in-depth mechanistic insight for N-doped biochar treating Cr(VI)-containing wastewater.