污泥热化学处理的试验研究

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1、污泥热化学处理的试验研究摘要：本文介绍了污水厂污泥低温热解试验的初步研究成果，它能有效去除污泥中的污染物质，同时污泥热解的产物还可作为能源加以回收。关键词：低温热解污泥处置能量回收随着城市污水处理率的上升，城市污水厂污泥将大量增加。污泥处理方法种类繁多，但大都存在一些弊端。土地填埋处理由于可供填埋场地越来越少，今后将受到严格控制；焚烧法处理由于设备及运行费用昂贵、投资大，也不普遍适用[1]。至于目前国内广泛使用的污泥浓缩、压滤脱水后即行排放的处理方法，则有处理不彻底，易引起二次污染等缺点[2]。而污泥热化学处

2、理法具有灭菌效果好、处理迅速、占地相对较少、处置后污泥性质稳定并能进行能源回收等优点，因此能达到使污泥处置减量化、无害化、资源化的目的。1．污泥热分解机理目前进行的污泥热解试验尚不能完全有效地阐明其作用机理。国内外学者较普遍的看法为：污泥被加热至200℃~300℃，其中的脂肪族化合物发生转化；加热至300℃~390℃时，蛋白质类化合物转化；390℃以上，糖类化合物转化，肽链断裂，基因变性转移；与此同时，碳化合物发生转化至450℃时转化完成。所以污泥热解在500℃以下即可完成。本人的大量实验测试结果亦证实如此，

3、但在无氧或缺氧条件下热解状况会略有不同[3,4]。2．试验2.1试验原理缺氧条件下，加热脱水污泥至一定温度（＜320℃），通过热解和干馏作用，使污泥性质发生变化，分解产出碳、油和不凝气体。大部分产物可进行能源回收。2.2试验原料所取污泥为武汉水质净化厂脱水污泥，经取样和化验，其平均数据如下：表1污泥肥份及大肠杆菌数值项目有机质（%）全N（%）全P（%）全K（%）大肠杆菌（个/100g）S(%)混合62.11.5200.7351.04＜24000.835初沉64.81.4571.4161.01＜24000.65

4、0表2污泥重金属含量表(mg﹒kg-1)项目CuZnCrCdHgPbAs混合148.4543.972.80.700.4255.118.8初沉132.7568.278.60.750.9457.521.4从以上两表可看出，污泥中有机质含量较高，具有一定热值，而N、P、K等植物营养素含量不高，部分污泥重金属含量超标（GB4284-84）。这种污泥农用不会有好的效果。2.3试验设备及方法2.3.1主要设备：电热干燥箱，马弗炉，热解器，氧弹测热仪，冷凝瓶，分液漏斗，日产TAS-100热分析仪2.3.2测试项目：反应温度

5、、时间、含水率、VS含量、TG图和放热值2.3.3试验结果及讨论表3污泥含水率及VS含量污泥样W1(g)W2(g)W3(g)P(%)VSS(%)124.97238.12830.69834.22256.476223.87637.19129.56933.42557.243324.57337.77130.27034.01256.827注：测试所用方法参见.L.编辑。3．炭化污泥合成燃料上述热解后的污泥称之为炭化污泥。其性质稳定，且有一定量的有机质（表4），仍具有一定热值。这种污泥可与其他固体燃料混合供工业锅炉使用。

6、既减少了污泥处置成本，又可作为一种能源回收，获得一定经济效益。表4炭化污泥分析炭化污泥样.Proc.oftheInternationalRecyclingCongress.Berlin:EFVerlag,1987,314-3185．5．金儒霖污泥处理北京：中国建筑工业出版社，19826．汪恂.二噁英的危害与防治.武汉科技大学学报,2001,Vol24(4)7．CampellH.anagement.Wat.Sci.Tech,1989,Vol.21.1467~14758．J.Werther,T.Ogada.Se.