污水污泥熱化學特性分析及低溫熱解產物研究.pdf

1、隨著城市的發(fā)展，城市廢水量加大，由此排出的污泥以每年大于15％的速度增加。由于污泥中含有可利用的有機物，蘊藏著大量熱能，如能回收利用則可作為替代能源而資源化。在多年的探索中，低溫熱解作為具有多方面優(yōu)勢的處理方法更顯示出其廣闊的應用前景。 本文以城市污水廠生物法處理產生的剩余污泥為原料，通過對污泥樣品特性進行工業(yè)分析、元素分析，使用TG分析儀進行熱重分析、ICP-AES分析污泥中重金屬含量來探求污泥的性質，了解污泥成分特性。在此基

2、礎上對不同粒徑的污泥顆粒在250～700℃的溫度范圍內，進行了低溫熱解實驗，討論了熱解過程和熱解產物產率的分配情況，并使用GC-MS對液相成分進行了分析，得到了以下結果： 通過對樣品污泥進行工業(yè)分析和元素分析發(fā)現，污泥有機氧含量高達47.52％，而碳含量也達41.66％；高H/C表明存在含CH2基團的長鏈化合物；并且污泥的熱值達到16.61MJ/kg；這些特性都表明污泥是一種重要的熱解原料。熱重分析實驗結果表明，干燥污泥隨著溫度

3、的升高，其重量百分比呈遞減趨勢，最高降幅約在40％左右。終溫越高，其降幅越大；終溫越低，降幅越小；三種粒徑污泥在終溫為500℃時，其熱解后的固體重量分別為58％，56％，52％。同時也看都污泥的粒徑越小，則污泥中的物質越易發(fā)生分解。使用ICP-AES對樣品污泥中的重金屬含量進行了檢測，發(fā)現該樣品污泥中11重金屬有5種與其他地區(qū)的污泥相比含量比較高。而熱解技術能很好的將這些重金屬固定在焦炭內，防止其再污染。 采用管式電爐，在情性條

4、件下對污水污泥進行熱解實驗，污泥根據顆粒粒徑分為1-0.5mm，0.5-0.2mm和≤0.2mm三組，溫度范圍為250～700℃。結果表明粒徑的大小影響污泥油液的產率：粒徑為0.5-0.2mm污泥在450℃時，得到最大油產率32％；污泥粒徑越小達到最大產率的溫度越低，熱解效率越高。使用GC-MS對油液進行分析，以確定不同實驗條件下得到的主要成分。三種熱解油所含化合物主要為單環(huán)芳烴，脂肪族化合物，含氧有機化合物，含氮化合物，甾族化合物，鹵