城市污水污泥熱解特性與轉(zhuǎn)化機理的研究.pdf

1、隨著污泥量的不斷增加和環(huán)境質(zhì)量標準的日益嚴格，污泥的處理和處置已經(jīng)成為一個敏感的全球環(huán)境問題。而且，隨著傳統(tǒng)處置方法壓力增大，必須尋找創(chuàng)新有效的污泥處置方法。本文首先簡略地敘述了污水廠污泥熱解處理方法的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。 采用熱重法對污泥的熱解過程及其動力學特性進行了研究，提出污泥的熱解分四個階段，其中，第一階段是水分析出階段，第二階段和第三階段是有機物為主的分解階段，第四階段是無機物和殘余有機物的分解階段。采用Coats-Red

2、fern法計算了污泥有機物分解的反應級數(shù)，并求出了污泥樣品的表觀活化能和頻率因子，給出了樣品熱解的動力學方程，通過理論計算，理論數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)吻合良好。 利用自行設計的污泥熱解實驗臺，研究了不同熱解條件對熱解產(chǎn)生的氣體、液體和固體剩余物特性的影響。發(fā)現(xiàn)熱解溫度升高固體剩余物量減少氣體產(chǎn)量升高而液體產(chǎn)量幾乎不變。應用萃取及柱層析的分離方法，將污泥熱解油分離成3種組分：烷烴、芳烴、極性組分，并采用氣相色譜一質(zhì)譜等現(xiàn)代分析測試技術，對

3、水相和油相中各分離組分分別進行了分析和鑒定，取得了滿意的結(jié)果。 借助污泥與其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的元素分析、污泥的熱重分析和衍生油的GC-MS分析等手段，對該轉(zhuǎn)化反應過程的元素轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化特征溫度和反應機理進行了研究。認為過程的主要反應是脂肪族化合物的蒸發(fā)、蛋白質(zhì)肽鍵斷裂和基團轉(zhuǎn)移反應，參與反應的主要成份是脂肪族化合物和蛋白質(zhì)，其中前者參與反應的溫度低于后者，而糖類化合物參與反應的溫度最高。 污水污泥低溫熱解是一種發(fā)展中的能量回收型污