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(jì)性好、二次污染小、熱解產(chǎn)物利用價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)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(yīng)時(shí)間段分布的能夠模擬工程實(shí)際的固定床熱解裝置對(duì)城市生物污泥的熱解過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)研究,采用熱量計(jì)、元素分析儀、掃描電子顯微鏡、氣相色譜等對(duì)熱解產(chǎn)物特性進(jìn)行了研究,并采用熱重分析法對(duì)熱解過(guò)程的機(jī)理進(jìn)行了探討. 本文研究了熱解終溫、加熱速率、反應(yīng)時(shí)間及物料水分對(duì)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(guò)450℃后,熱解液的產(chǎn)率較高,終溫為550℃時(shí),液態(tài)產(chǎn)物的產(chǎn)率最高,可達(dá)43﹪.通過(guò)對(duì)熱解油的原油評(píng)價(jià)分析得出,熱解油中含有較多的輕質(zhì)油,其組成類(lèi)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(guò)適當(dāng)?shù)丶庸ず?可以轉(zhuǎn)化為礦物油類(lèi)的替代品.通過(guò)對(duì)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(duì)熱解氣中的有害元素氯和硫有較強(qiáng)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?xì)怏w,氣體的熱值較高. 通過(guò)分析污泥熱解過(guò)程的TG曲線、DTA曲線和DTG曲線,得出污泥熱解過(guò)程可分為三個(gè)階段,污泥熱解過(guò)程為復(fù)雜反應(yīng),熱重分析結(jié)果證明熱解過(guò)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