生物污泥熱解資源化技術(shù)研究.pdf

1、熱解法作為城市污水生物污泥焚燒處理的替代技術(shù),因其經(jīng)濟性好、二次污染小、熱解產(chǎn)物利用價值高等優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注.本文采用具有明顯溫度梯度和熱解反應時間段分布的能夠模擬工程實際的固定床熱解裝置對城市生物污泥的熱解過程進行了系統(tǒng)研究,采用熱量計、元素分析儀、掃描電子顯微鏡、氣相色譜等對熱解產(chǎn)物特性進行了研究,并采用熱重分析法對熱解過程的機理進行了探討. 本文研究了熱解終溫、加熱速率、反應時間及物料水分對熱解產(chǎn)物產(chǎn)率及組成的影響的基

2、本規(guī)律,得出熱解終溫是影響熱解產(chǎn)物的最重要因素.熱解終溫超過450℃后,熱解液的產(chǎn)率較高,終溫為550℃時,液態(tài)產(chǎn)物的產(chǎn)率最高,可達43﹪.通過對熱解油的原油評價分析得出,熱解油中含有較多的輕質(zhì)油,其組成類似柴油,污泥熱解油具備替代柴油等燃料油的基本條件,經(jīng)過適當?shù)丶庸ず?可以轉(zhuǎn)化為礦物油類的替代品.通過對熱解終溫為250℃～700℃污泥熱解固體產(chǎn)物的特性分析得出,隨著熱解終溫的提高,固體產(chǎn)物中揮發(fā)份含量減少,而固定炭和灰分增加.由于高

3、溫段的固體產(chǎn)物具有較高的孔隙率,對熱解氣中的有害元素氯和硫有較強的吸附作用.根據(jù)氣相色譜的分析結(jié)果,熱解氣低溫段主要產(chǎn)物為CO<,2>,而高溫段產(chǎn)生的氣體中含有大量的H<,2>、CU<,4>、CO等可燃氣體,氣體的熱值較高. 通過分析污泥熱解過程的TG曲線、DTA曲線和DTG曲線,得出污泥熱解過程可分為三個階段,污泥熱解過程為復雜反應,熱重分析結(jié)果證明熱解過程遵循Arrhenius公式.研究中采用微分法和積分法求解了污泥熱解的