工業(yè)污泥、生物質(zhì)氣化資源化處置工藝實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著中國(guó)在工業(yè)、經(jīng)濟(jì)上的飛速發(fā)展以及城市化水平逐漸加快，城市污水排放量和處理率不斷提高，作為污水處理的副產(chǎn)物，污泥的產(chǎn)量也是水漲船高。眾所周知污泥中含有大量的病原體和有毒有害物質(zhì)，如果不加以有效處理就任意排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的污染，也間接的影響人們的健康。中國(guó)甚至于全世界范圍內(nèi)的研究人員都在積極尋找一種處理工藝，可以使污泥有效的減量并且變成可以利用的資源。目前普遍的污泥處置工藝主要包括厭氧發(fā)酵、干化焚燒以及衛(wèi)生填埋等。但是這些處理方式都

2、或多或少存在應(yīng)用或推廣方面的限制，所以，研究新型高效無(wú)污染污泥處理工藝勢(shì)在必行。
　　與其他處理方式相比較而言，污泥氣化技術(shù)有著其他處理技術(shù)所不具備的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)減容效果與無(wú)害效果明顯，而且可以將污泥中大部分重金屬元素固定在灰渣中。此外，氣化產(chǎn)氣可以直接用作供熱或發(fā)電，能量的利用率也高于其他處理技術(shù)。
　　干燥問(wèn)題是處理污水污泥的一個(gè)難點(diǎn)。污水污泥含水量較高，而且其中的一部分是結(jié)合水，與污泥顆粒內(nèi)部結(jié)合，大大降低了干燥效率。

3、所以本課題考慮在污泥中加入粉碎后的生物質(zhì)，利用毛細(xì)現(xiàn)象吸出污水污泥中的結(jié)合水，增加干燥效率。而且生物質(zhì)的熱量密度較高，通過(guò)按一定的比率與污泥摻混可以提高反應(yīng)物的熱值。
　　本文選用工業(yè)污水污泥、生物質(zhì)以及污泥與生物質(zhì)混合物作為研究對(duì)象，通過(guò)原料分析、熱重實(shí)驗(yàn)、固定床、移動(dòng)床的實(shí)驗(yàn)來(lái)研究污泥的氣化特性。
　　首先通過(guò)元素分析、工業(yè)分析和熱重實(shí)驗(yàn)獲得污泥的基本物性。之后進(jìn)行污泥以及污泥、生物質(zhì)按一定比例混合物固定床反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，探究

4、不同溫度、不同氣化劑（空氣、氧氣、水蒸氣）總量對(duì)產(chǎn)氣百分比、熱值、轉(zhuǎn)化率的影響。然后進(jìn)行污泥、生物質(zhì)混合移動(dòng)床實(shí)驗(yàn)。為了增加適當(dāng)?shù)目紫堵逝c床層，用造粒機(jī)將污泥、生物質(zhì)混合物進(jìn)行造粒。探究不同溫度、不同進(jìn)料速率、不同床層高度對(duì)產(chǎn)氣百分比、熱值以及焦油產(chǎn)率的影響。
　　結(jié)果表明，產(chǎn)氣中主要可燃組分為H2、CH4、CO。在污泥固定床的反應(yīng)中，溫度的升高可以提升產(chǎn)氣量以及產(chǎn)氣熱值。污泥水蒸氣氣化產(chǎn)氣熱值高于污泥富氧氣化、污泥空氣氣化產(chǎn)氣熱

5、值。在反應(yīng)溫度為800℃、通入水蒸氣量為125g時(shí)，產(chǎn)氣熱值達(dá)8588KJ/Nm3。在污泥、生物質(zhì)混合反應(yīng)中，同樣，溫度的升高可以提升產(chǎn)氣量以及產(chǎn)氣熱值。污泥水蒸氣氣化產(chǎn)氣熱值高于污泥富氧氣化、污泥空氣氣化產(chǎn)氣熱值。在反應(yīng)溫度為800℃、通入水蒸氣量為150g時(shí)，產(chǎn)氣熱值達(dá)10247KJ/Nm3。
　　在移動(dòng)床反應(yīng)中，考慮能量損耗以及經(jīng)濟(jì)因素，800℃、15.7g/min的進(jìn)料速率以及40cm的床層高度是最佳反應(yīng)條件，產(chǎn)氣熱值達(dá)7