城市污水污泥低温热解与其热解特性-研究

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1、1绪论[3]至10%左右。（2）重金属含量污泥中的重金属含量主要取决于城市污水厂中工业废水的含量及性质。城市的工业布局、地理位置、城市的性质等都会导致其重金属含量的差异。污水经二级处理后，其[3]重金属离子50%以上转移到污泥中，因此污泥中的重金属离子含量一般都较高。（3）热值热值由于污泥的含水率因生产与处理状态而有较大差异，故其热值一般均以干基或干燥无灰基形式给出。热值是污泥焚烧的重要参数，它决定了焚烧所能达到的程度及是否需要添加辅助燃料。我国城市污水处理厂污泥热值较高，在含水率特定的条件下，具[4]有自燃或用作能源的可能性

2、。（4）pH值pH值是反映污泥的酸碱性的指标，通常城市污水处理厂污泥一般为近中性，pH为6.5~7.0。pH值对污泥十分重要，是污泥消化是否正常的标志，一般情况下，发酵在pH值为6~9范围内进行，且最佳pH值在8左右。大量的研究结果表明，国内污水处理厂[5]的污泥的pH值均在6~9之间，总碱度为16~26mg/L左右。（5）有机质及养分含量城市污泥中含有多种有机物，主要有纤维素、糖类、脂类、蛋白质等。污泥的植物养分组成，是按氮、磷、钾3种植物生长需要的宏量元素含量对污泥组成进行描述，既是污泥肥料利用价值的分析，也是对污泥进入水

3、体的富营养化影响的分析。城市污水处[6]理厂污泥的有机物、氮、磷等的含量均高于一般农家肥料，还含有钾和其它微量元素。（6）微生物污泥中包含致病菌、病毒、寄生虫、虫卵等有害微生物。为了揭示污泥的卫生学安全性，一般采用指示物种的含量来描述污泥的微生物组成。我国一般采用大肠杆菌、粪大肠杆菌菌落数和蛔虫卵等生物指标。国外为了能间接检查病毒的无害化处理效果，多[3]将沙门氏菌列入组成分析范围。由上述污泥的组成和基本性质可总结出污泥的特性为：①含有机物多，性质不稳定，易腐化发臭；②有毒有害污染物的含量高，废水处理过程中许多有害物质富集到污

4、泥中；③含水量高，呈胶状结构，不易脱水，导致污泥处置过程中前期处理成本过高，而且运输成本也大；④含较多植物营养素，肥效较高；⑤含病原菌及寄生虫卵。1.3城市污水污泥的国内外处理利用方法城市污水污泥处理的目的主要有以下四个方面：（1）减量化：减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥处理及最终处置的费用；（2）稳定化：通过处理使污泥稳定化，最终处置后不再产生污泥的进一步降解，3西安科技大学硕士学位论文从而避免产生二次污染；（3）无害化：达到污泥的无害化与卫生化，如去除重金属或灭菌等有毒有害物质；（4）资源化：在处理污泥的同时达到变害为

5、利、综合利用、保护环境的目的。污泥的主要处理方法有：①土地填埋；②直接土地利用；③焚烧污泥；④生物堆肥；⑤倾倒海洋；⑥建材化利用；⑦低温热解等。1.3.1土地填埋这种处理方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题，尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种有严重污染的液体，[7]如果填埋场选址或运行不当会造成地下水环境污染。填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起燃烧或爆炸。1.3.2直接土地利用污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点，

6、被认为是最有发展潜力的一种处置方式，科学合理的土地利用，可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地（如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地）的修复与重建，减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥又恢复了生态环境。影响和制约污泥农用的主要因素是重金属污染、病原体、[8]难降解有机物及氮、磷物质对地表水和地下水的污染。1.3.3焚烧湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍，没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难，而且在能耗上

7、也是极不经济的。以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法之一，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积；但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高，设备维护成本高，而且焚烧过程中会产[9]生强致癌物质二噁英。1.3.4生物堆肥堆肥化是一种无害化、减容化和稳定化的综合处理技术，借助于混合微生物群落对有机物进行分解。堆肥过程中产生的高温可以有效杀死病原微生物及各种寄生虫卵；并通过添加稀释剂、调节剂、膨胀剂来改善污泥的胶团结构，降低含水率，使污泥腐殖化。污泥堆肥后的肥分几乎维持原污泥的水平。污泥脱水后堆肥农用

8、是目前国内外一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题，但由于污泥中可能含有一些致癌物质和重金属化合41绪论物，人、动物、植物长期接触后会造成慢性中毒，去除这些有害物质往往需要很高的成本，同时对重金属物质检测技要求高，加之化肥普遍应用造成销售市场难以开发等，并[3]由于堆肥场占地