工業(yè)廢物微波熱解實驗研究及其固體產(chǎn)物分析.pdf

1、在我國，印染行業(yè)每年產(chǎn)生大量的印染污泥(DS)。印染污泥成分復(fù)雜，含有大量的有害物質(zhì)，而如何處理處置印染污泥一直是企業(yè)和政府面臨的難題。糠醛渣(FR)是以玉米芯等原料制備糠醛過程中產(chǎn)生的廢渣。然而糠醛渣在我國并沒有得到很好的利用。與此同時，印染污泥和糠醛渣作為工業(yè)固體廢物，可以制備成泥炭/生物炭加以利用。本文以DS和FR為研究對象，采用微波熱解技術(shù)在螺桿移動床中對其進行熱解制備泥炭/生物炭;對熱解產(chǎn)物進行了元素分析、掃描電鏡(SEM)、

2、傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)、BET比表面積儀、X射線熒光光譜儀(XRF)、X射線衍射儀(XRD)、氣相色譜儀(GC)、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)等表征與分析。研究結(jié)果如下:
　　(1)印染污泥微波熱解實驗。隨著熱解溫度的增加，泥炭(SC)的產(chǎn)率逐漸下降，最低為63.87％;不可凝熱解氣產(chǎn)率逐漸增加，最高為26.37％。不可凝熱解氣主要由CO2、H2、CO和CH4組成。在650℃下，添加氧化鈣和鐵粉使SC產(chǎn)率增加;

3、添加鈣基膨潤土和高嶺土使SC產(chǎn)率降低。在650℃添加高嶺土獲得最低的SC產(chǎn)率，為53.2％。元素分析表明，隨著熱解溫度的升高，碳、氫和氮的含量逐漸降低，硫的含量逐漸增加。在650℃下添加催化劑能促進碳、氫、氮等元素向液相和氣相產(chǎn)物中轉(zhuǎn)化，而且，氧化鈣有助于硫元素的固化。比表面積結(jié)果顯示，SC在650℃下添加高嶺土得到最大比表面積，為123m2·g-1，和掃描電鏡結(jié)果一致。DS消解液中重金屬含量從高到低為:Zn＞Pb＞Cr＞Cu＞Ni＞A

4、s，并且所有的重金屬含量均低于《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋用泥質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)中的限值。不同溫度和催化劑對不同重金屬的固化效果不同。在450-750℃，螺桿轉(zhuǎn)速為1-9r·min-1(rpm)條件下，微波熱解含水為60％的DS耗電量為0.76-2.59kWh·kg-1。溫度越高、螺桿轉(zhuǎn)速越低，能耗就越大。
　　(2)糠醛渣微波熱解實驗。隨著熱解溫度從450℃增加到750℃，生物炭（FRBC）的產(chǎn)率逐漸下降，最低為43.62％;不可凝熱

5、解氣產(chǎn)率逐漸增加，最高為40.37％。不可凝熱解氣主要由CO2、H2、CO和CH4組成，其中CO2產(chǎn)率最高。隨著熱解溫度的升高，CO2、H2、CO和CH4的產(chǎn)率總體呈上升的趨勢，在750℃達到最大，分別為20.31％、0.99％、15.22％和4.21％。在550℃下，添加氧化鈣時FRBC產(chǎn)率升高;添加高嶺土和碳酸鉀時FRBC和的產(chǎn)率降低。添加氧化鈣顯著降低CO2和CO產(chǎn)率，而添加高嶺土和碳酸鉀則顯著提高CO2，CO和H2的產(chǎn)率。FR經(jīng)