污水污泥熱解特性研究.pdf

1、污泥的熱解是一種包含許多復雜反應的熱化學過程，受反應條件及污泥特性的綜合影響。污泥熱解技術具有占地面積小、處理率高、重金屬析出量低、有害物質(zhì)生成量少、對環(huán)境造成的二次污染小等特點，并且熱解產(chǎn)生的大量氣體及油類物質(zhì)具有較高的熱值，可被用作燃料或化學原料，經(jīng)濟效益高。因此污泥熱解具有良好的研究前景。本文著重進行以下幾方面的理論和實驗研究，取得了一定的進展和成果。
　　本文研究了上海城市三家污水廠污泥的基本性質(zhì)，利用傅里葉紅外光譜(FT

2、IR)、熱重分析儀（TG）分析了相關特性，計算了污泥熱解動力學參數(shù)。
　　采用實驗室固定床反應器，并借助氣相色譜(GC–TCD、GC–FID)、氣相質(zhì)譜色譜聯(lián)用儀(GC–MS)、SEM電鏡，對污水污泥的慢速熱解過程進行研究。發(fā)現(xiàn)污泥慢速熱解中氣體累積釋放量隨溫度升高不斷增加。天山、南橋、閔行污泥的產(chǎn) H2率與其他生物質(zhì)在同一數(shù)量水平上，其中天山污泥的制H2效率高于白松、木屑和花生殼。熱解油產(chǎn)率在400℃前增長較快，主要成分是含氧化

3、合物，包括酮、醇、酸、酯等。含氧化合物隨反應溫度的升高減少。酸類是含氧化合物中的主要成分，又以十六酸為主。氨基、氰、腈類含氮化合物高溫比低溫時含量多，在天山700℃熱解時所占比例很高。典型的環(huán)芳香族化合物小于萬分之一。揮發(fā)份含量最高的天山污泥殘?zhí)慨a(chǎn)率隨著溫度的升高減小最為明顯，且隨著溫度的升高，殘?zhí)勘砻孀兊酶哟植诤筒灰?guī)則，凹坑和圓孔數(shù)量增多。
　　采用居里點裂解儀分析裝置與氣質(zhì)聯(lián)用儀構成的CP- GC-MS聯(lián)用裝置進行污泥快速熱

4、解，發(fā)現(xiàn)不同溫度下不同污泥裂解產(chǎn)物有一定變化。產(chǎn)物中包含大量的碳氫化合物，其中含氧脂肪烴如羧酸類和酯類占主要部分，羧酸類中以十六酸為主要成分。另外還含有單芳香族化合物、含氮化合物、膽甾激素類及多環(huán)芳香烴。天山污泥未檢測到典型的多環(huán)芳香烴（PAHs）。南橋污泥裂解成分中也出現(xiàn)了多環(huán)芳香烴（PAHs）的化合物，如萘、蒽的化合物，閔行污泥在315℃裂解時發(fā)現(xiàn)1％蒽化合物?？焖贌峤庥捎跍魰r間短，一定程度上可以減小揮發(fā)物二次反應機會，抑制PAH