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1、ISSN100020054清华大学学报(自然科学版)2001年第41卷第10期25ö33CN1122223öNJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2001,Vol.41,No.1090292城市污水污泥的热解特性奉华,张衍国,邱天,吴占松(清华大学热能工程系,北京100084)摘要:为了解城市污水污泥的燃烧特性,利用差式扫描量境法规的日益严格,这类处理方法已越来越不可行。热器(TGA)和热解重量分析法(DSC)等热分析方法对北京污泥中含有大量有机物,可用作肥料,但由于污泥中高碑店污水处理厂的
2、干燥污泥进行了研究。实验结果表明:的成分复杂,有害物质较多,导致污泥农用技术在实干燥污泥的失重过程中有3个失重速率比较高的区域,前2[2]际应用中存在较多的困难。个以挥发份的析出为主,第3个为固定碳的的燃尽区。采用与以上几种方法相比,焚烧法具有无害化、减容积分法求解了3个区域的化学反应动力学参数,对其反应机化、资源化的优点。由于经过高温焚烧,污泥中的有理进行了分析。论文的结果对污泥流化床焚烧炉的设计有参考价值。害病原体都彻底灭除,减少了环境污染源。而且,通常污泥的含水率和可燃质含量都比较高,焚烧后只关键
3、词:污水污泥;焚烧;热分析有少量灰烬,大大减少了污泥的体积和重量,实现了中图分类号:X705减容减量。此外,焚烧的产物还有利用价值,如灰渣文章编号:100020054(2001)1020090203文献标识码:A可用于制砖或铺路等,焚烧产生的热量可用于发电或供热,成为可利用的资源。目前已开发出了多种污Pyrolysispropertiesofmunicipal泥焚烧设备,流化床焚烧炉由于具有燃料适应性广、sewagesludge燃烧效率高及易于实现对有害气体SO2和NOx的FENGHua,ZHANGYa
4、nguo,QIUTian,WUZhansong控制等特点,使得流化床焚烧法处理污泥得到了越(DepartmentofThermalEngineering,来越广泛的应用。TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)燃料的燃烧特性研究对于燃烧设备的设计及燃Abstract:Thermogravimetricanalyses(TGA)anddifferencescanningcalorimeter(DSC)wereusedtostudythecombustion烧工况的组织
5、具有重要意义。本文通过热分析手段,characteristicsofdriedsludgefromtheBeijingGaobeidianSewage对污泥的失重过程及燃烧特性进行了研究。TreatmentPlant.Theresultshowedtherearethreetemperaturerangesduringthesludgecombustion,inwhichthesludgequickly1污泥燃烧特性的实验研究lostweight.Thefirsttwoareduetoreleaseof
6、thevolatiles,whilethefixedcarboniscombustedinthethirdrange.Thekinetics1.1污泥的静态特性parametersforthechemicalreactionswerecalculatedandthesludge实验所用试样取自北京市高碑店污水处理厂。combustionmechanismisdiscussed.Somesuggestionsaregivenforthedesignofsludgefluidizedbedincinerat
7、ors.污泥的工业分析结果表明,水份的质量分数(100×Keywords:sewagesludge;combustion;thermalanalysisw)为81.62。干燥污泥中灰份、挥发份和固定碳所占的100×w分别为33.08,58.76和8.16;碳、氢、氮和硫的100×w分别为37.79,4.65,3.91和城市污水污泥是一种成分复杂的废弃物。据不1.69。低位发热量为12610.5kJökg。3完全统计,全国日污水排放量4474万米,而污水由此可见,污泥具有高水份、干基挥发份较高而厂在净化污
8、水的同时,将产生约占污水总处理量的固定碳含量较低的特点。因此,与煤燃烧不同的是,[1]0.3%～5%(含水率以97%计)的污泥。如何处理在污泥的燃烧过程中,其高水份和高挥发份将对燃总量如此巨大的污泥已成为一项重要的环保课题。烧起主要作用,而固定碳的影响较小。目前,污泥的处置方法主要有排海、填埋、农用、焚化等。排海应当禁止,填埋也未从根本上对污泥进收稿日期:2000208218行处理和利用。随着社会的发展、人口的增长以及环作者简介:奉华(19
