污水污泥熱解及殘渣高溫氣化的實驗研究.pdf

1、污水污泥的處理與處置是城市污水處理中非常重要的組成部分。污泥熱解氣化是一種新型的污泥處理與處置技術，其優(yōu)勢在于有較高的能源利用率和環(huán)境效益，因此近些年污泥熱解氣化技術受到了廣泛關注。本課題基于熱解氣化技術，對污水污泥的減量化和資源化展開研究。
　　本文針對包頭南郊污水處理廠產(chǎn)生的污水污泥，運用Aspen plus軟件對污泥水蒸氣氣化過程進行物料衡算，然后進行實驗研究，首先對污泥進行熱解處理，產(chǎn)生焦油、熱解氣和殘渣，再對殘渣進行氣化

2、處理產(chǎn)生氣化合成氣，通過熱解氣化兩步實現(xiàn)污泥的減量化和資源化處理，主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　運用Aspen plus軟件對污泥水蒸氣氣化過程進行物料衡算，通過分析氣化氣組分、產(chǎn)氣率和低位熱值等氣化指標，得出污泥水蒸氣氣化最佳工況為溫度800～900°C，S/W范圍為1～2。
　　對污水污泥進行熱解實驗研究，考察不同影響因素對污泥熱解產(chǎn)物產(chǎn)率的影響。實驗結(jié)果顯示隨著反應溫度的升高，污泥熱解的固相產(chǎn)率降低，氣相產(chǎn)物產(chǎn)率增加

3、，而液相產(chǎn)物產(chǎn)率則會先增大后減小，并且在450°C時焦油產(chǎn)率達到最大值；隨著升溫速率的提高，熱解效率也會提高，焦油產(chǎn)率也隨之增加，固相產(chǎn)率減少而氣體產(chǎn)率變化不大。
　　為了進一步實現(xiàn)污水污泥的減量化和資源化處理，選用高溫水蒸氣作為氣化劑進行污泥熱解殘渣氣化實驗，實驗結(jié)果表明：隨著反應溫度的提高，反應速率、產(chǎn)氣率和氣化氣低位熱值增加，在1000°C時分別達到了0.221 g/min、2.99 L/g和9.18 MJ/Nm3，氣化合成

4、氣中的H2和CO含量增加，而CO2和甲烷的含量降低，H2和CO含量的變化范圍分別為64.53%～68.83%和8.68%～12.53%；隨著水蒸氣通入量的加大，污泥熱解殘渣水蒸氣氣化的反應速率增大，產(chǎn)氣率也隨之增大，氣化產(chǎn)生的合成氣中H2的含量增加而CO和甲烷的含量減少。
　　對污泥熱解殘渣進行CO2氣化實驗研究，考察氣化反應溫度和CO2通入量對氣化的影響，結(jié)果顯示隨著反應溫度和CO2通入量的提高，原料的反應速率、氣化合成氣中的C