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污泥热解技术

摘要：介绍了污泥热解技术的特点和基本原理，对其工艺流程进行了概括性描述。重点分析了污泥热解技术无二噁英、固化重金属、高能量利用率和低能量损失的特点，从正面证明污泥热解技术是污泥减量化、稳定化、无害化、资源化的有效途径，是当之无愧的节能环保技术。

关键词：污泥；热解；二噁英；

Sludge Pyrolysis Technology

Bingliang Cai; Lingling Xin

(Zhejiang Libo Environmental Engineering Co., Ltd., Hangzhou, Zhejiang; 310012) Abstract: This paper describes the characteristics of sludge pyrolysis technology, basic principles, and its general processes. Analyzes the features of the sludge pyrolysis technology that without releasing of dioxins, solidification of heavy metals, high energy efficiency and low energy loss, and rightly proves the pyrolysis technology is an effective way for sludge reduction, stabilization, decontamination, and a well-deserved environmental protection technology.

Keywords: Sludge; Pyrolysis; Dioxin;

1.前言

热解是一种有着悠久历史的技术，木材、泥炭以及页岩的气化都是热解。根据所用化工工艺的不同，热解被称为干馏、焦化、气化以及热分解等。近年来，热解被做为焚烧的替代技术越来越受到各方的关注。

热解技术的显著特点如下：

(1)、是一项绿色、没有二次污染的热处置技术。

(2)、能源利用率高、减容率高、运行费用低。

(3)、从根本上解决污泥中重金属问题。

(4)、无二噁英和呋喃产生，不会因为环境问题扰民。

(5)、燃烧后，需要处理的废气量小。

(6)、回收可再生能源，有CO2减排意义，有CDM收益。

(7)、热解技术处理对象也比较广泛包括：污泥、工业垃圾、生物质、塑料、

电子垃圾、废轮胎等。

2.热解技术基本原理

污泥热解是利用污泥中有机物的热不稳定性，在无氧条件下对其加热，使有机物产生热裂解，有机物根据其碳氢比例被裂解，形成利用价值较高的气相（热解气）、和固相（固体残渣），这些产品具有易储存、易运输及使用方便等特点，给污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化提供了有效途径。

根据热解过程操作温度的高低可分为低温、中温和高温热解，在500℃以内的为低温热解，500℃-800℃为中温热解，800℃以上的为高温热解。

影响热解过程及产物产率及组成的因素有热解温度、压力、升温速率、气固相停留时间及物料的尺寸等，其中热解温度是最主要影响因素。

表1 不同温度的热解过程

温度工艺过程

100℃-120℃干燥，吸收水分分离，尚无可观察的物质分解

250℃以内减氧脱硫发生，可观察物质分解，结构水和CO2分离

250℃以上聚合物裂解，硫化氢开始分裂

340℃脂族化合物开始分裂，甲烷和其它碳氢化合物分离出来

380℃渗碳

400℃含碳氧氮化合物开始分解

400℃-420℃沥青类物质转化为热解油和热解焦油

600℃以内沥青类物质裂解成耐热物质（气相，短链碳水化合物，石

墨）

600℃以上烯烃芳香族形成

3.污泥热解工艺描述

一个完整的污泥热解工艺包括储存和输送系统、干燥系统、热解系统、燃烧

系统、能量回收系统和尾气净化系统。污泥的存储和输送是整个工艺流程的开始，起到对污泥的储存和将污泥输送进入干燥装置的作用。污水厂脱水污泥的含水率一般在80%左右不能直接热解，通过干燥系统去除污泥中的水分，将污泥含水率降低至20%-25%。热解就是在无氧环境下将固态污泥裂解，生成气态和固态的产物。

图2 热解工艺流程图

气态产物为热解气，是一种可燃气体。从热解设备（热解鼓）中生成的热解气含有一定的有害物质，可以进行燃烧处理，这样可以利用能量，同时将有害物质转化为完全氧化的烟气。热解气也可以用处理烟气的方法将其中的有害物质去除，干净的热解气供应给发动机或者燃气轮机。系统的无氧环境减少或阻止了多环芳香烃的生成。

固态的产物是污泥热解后的残渣，其结构极易湿润，所以出渣装置需设置防堵塞措施。另外，热解残渣的化学性能稳定，可耐强酸腐蚀，污泥中的重金属被固化在其中很难再次析出。

热解产生的热解气经过旋风除尘器后和污泥储存仓的废气一同进入燃烧室燃烧，这样可以防止异味外泄。燃烧室产生的烟气优先用于热解鼓的加热，热解鼓出口烟气温度为600℃，这部分烟气再进入余热锅炉进行余热利用。当系统自身能量不能维持自身平衡时，燃烧室需外加燃料（天然气或油）作为补充，以达到维持系统能量平衡的目的。

给热解加热后的烟气进入余热锅炉，产生的蒸汽用于干燥污泥。对于不同的

工艺条件，可以选择不同的能量回收方案。

固废的热解在常压下进行，但实际上为了避免异味泄漏，一般在热解鼓内维持一定的负压。

4.为什么污泥热解是当之无愧的节能环保技术

污泥热解技术具有不产生二噁英、固化重金属、高能量利用率和低能量损失等特点，是当之无愧的节能环保技术。

4.1无二噁英

焚烧过程中产生二噁英的途径主要有四种：直接释放、高温气相生成、前驱物固体催化合成、从头合成。直接释放是指固废中本身所含有二噁英并且在焚烧过程经过不完全的分解破坏后继续存在，与其他途径产生的二噁英相比较，这部分的量是相当小的。高温气相生成是由不同的二噁英前驱物（如氯酚、多氯联苯）在高温和氧气的条件下反应生成二噁英。前驱物固体催化是二噁英前驱物在低温燃烧区在受到催化剂（金属或其氧化物）作用反应生成。从头合成是通过形成二噁英的基本元素（碳、氧、氯、氢）在催化剂作用下发生氧化和缩合反应生成二噁英。

从以上四个形成二噁英的过程中，可以得出产生二噁英的条件为：有形成二噁英的基本元素（碳、氧、氯、氢）或前驱物，一定的温度范围、金属催化剂、氧化所需的氧气。

热解过程由于是在还原气氛下进行，能有效的抑制二噁英的合成。其次，经过净化处理后的热解气不存在具有催化作用的物质（金属或其氧化物），其高温燃烧过程是一个彻底而洁净的氧化过程。

另外，热解过程不但能有效的防止二噁英的产生，在特定的条件下物料中含有的二噁英能被有效的分解。Hagenmaier等人(1987)最早发现在300℃下贫氧气氛中处理2h，不同种类飞灰所含二噁英均能够显著降解，故此后将这种飞灰在贫氧条件下的低温热处理方式称之为“Hagenlnaier工艺”。Ishida等人(1998)研究了日本一家垃圾焚烧厂采用Hagenmaier工艺处理飞灰二噁英的运行结果，在350℃，处理时间lh，氮气氛条件下，飞灰中二噁英的去除率超过了99%。

4.2固化重金属

由于污泥中均含有一定量的重金属元素，通过热解处理后大部分浓缩于固体残渣中。大量分析数据表明：污泥经历热解后，重金属都富集在固体残留物中，且重金属形态发生了显著改变，可交换态含量降低，残渣态含量升高，浸出浓度都低于监测标准。

由于热解对重金属的固化能力，在国外热解还被用于处理受到重金属六价铬及汞污染的土壤。土壤中的高毒性六价铬还原为三价铬，同时，在还原条件下能抑制底泥中含有的三价铬被氧化为六价铬，实现污染土壤的再生。

新建Microsoft Word 文档(2).doc表2 德国热解残渣分析报告

分析数据，限定数据

参数代码/缩写单位测量值一级填埋场限定值废渣成份分析

有机物含量% 0.60% 3

可萃取有机卤化物EOX mg/kg <1

可萃取亲脂物mg/kg 74 4000

总碳水化合物mg/kg 1-6

芳香族碳水化合物BTEX mg/kg

苯C6H6mg/kg <0.1

甲苯mg/kg <0.1

间-对-二甲苯mg/kg <0.1

邻二甲苯mg/kg <0.1

乙基苯mg/kg <0.1

易挥发碳水化合物VHC mg/kg

二氯甲烷mg/kg <100

1.1.1-三氯乙烷C2H3Cl3μg/kg <10

三氯乙烯C2HCl3μg/kg <10

四氯乙烯C2Cl4μg/kg <10

四氯甲烷CCl4μg/kg <10

1,2-cis-二氯乙烯μg/kg <200

多环芳香碳水化合物PAK mg/kg 0.07

萘mg/kg 0.07

mg/kg <0.01

其它多环芳香碳水化

合物

聚氯联苯PCB mg/kg <0.005

总有机碳TOC % 0.14

重金属

砷As mg/kg 5.85-11.4

铅Pb mg/kg 42.5-57.5

总铬Cr mg/kg 72.5-198

铜Cu mg/kg 350-1330

镍Ni mg/kg 32.5-80

汞Hg mg/kg 0.013-0.03

铊Th mg/kg 0.50-0.75

锌Zn mg/kg 695-1180

氰化物CN- mg/kg 0.09-0.4

二恶英/呋喃Teq ng/kg 0.05

浸出实验值

pH - 9.2-11.6 5.5-13

电导率μS/cm 1150-1170 50000

氯化物Cl-mg/L 12.3-16.2

硫酸盐SO4-mg/L 105-650

氰化物CN- μg/L 5-21 100

酚μg/L 11-110 200

砷As μg/L 4-8 200

铅Pb μg/L <3 200

镉Cd μg/L <0.1 50

总铬Cr μg/L 1-21 50

铜Cu μg/L 1-15 1000

镍Ni μg/L <3 200

汞Hg μg/L 0.1-0.7 5

铊Th μg/L <5

锌Zn μg/L 40 <2000

热解残渣是完全惰性，疏松和干燥的物质，富含钾和磷，因此具有极多的利用可能。

从上面的数据可以知道，污泥热解后的残渣中的有害物质的浸出量很少，符合德国一类填埋物标准。并且废渣的物理特性有利于填埋场的稳定，因此把热解残渣填埋到生活垃圾填埋场是毫无问题的。

热解残渣的物理构造使它可作为添加剂用于沥青生产，以降低相应生产原料的消耗。

热解残渣因有害物质含量少和刚度可被用于填充地下开挖点或堆积，因残渣富含无机物，也可在土地返垦中用作底层填料。

另外，热解残渣含磷量很高，可在肥料生产中用来代替矿山采集的磷矿石，此过程可实现大量二氧化碳减排。

4.3高能量利用率，低能量损失

污泥热解工艺能否达到能量自平衡，主要取决于污泥的含水率和热值。由于污水厂的脱水污泥的含水率在80%左右，如果直接进行热解，热解设备的尺寸将相当大，并且热解产生的热解气由于混有大量的水蒸汽热值较低，不具有利用价值。所以污泥在热解之前必须对其进行干燥处理，降低污泥的含水率至20-25%。在整个系统的能量平衡中，污泥干燥是主要的能量消耗单元。污泥热值的影响主要体现在热解产生的热解气的热值，污泥热值高热解得到的热解气的热值也就高，反之热解得到的热解气的热值就低。热解气热值直接关系到燃烧后的烟气能量从而影响到余热锅炉产生的蒸汽的量，最终对污泥的干燥系统也产生影响。此外，干燥设备、热解设备、燃烧室、余热锅炉的能量利用率也会影响到整个系统的能量平衡。如下图，离开系统的能量主要是烟气的排放，可以利用其能量来换热水给冬季所有的车间厂房供暖或用来预热燃烧用空气等。可以根据不同工艺流程选择最为经济的能量利用方式。

图2 污泥热解能量平衡图

与焚烧工艺相比，热解工艺产生的废气量要小得多，所以尾气带出的能量要小的多。虽然在热解过程中，物料中的部分碳被固定在热解残渣中，但与焚烧尾气代带走的能量相比微乎其微。所以，从能量利用角度讲，热解比焚烧的能量利

用率更高，能量损失更小。

5.结论

污泥热解技术是一项很有发展潜力并已成熟应用的技术。污泥热解方法可以制得有利用价值的气体和固体，操作系统封闭，无污染气体排放，几乎所有的重金属被固定在固体剩余物中，对环境影响大大减小，并且热解运行成本低于焚烧。所以，可以肯定的是污泥热解技术大有发展前景，是一种有前途的固废处理方法。

参考文献

1、N arukawa K, Go to H, Chen Yong. Fundamental research on RDF combustion

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Verlag fuer Energie - und Umwelttechnik GmbH ,1994. 348.

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5、《二噁英类污染底泥的热解无害化研究》胡湛波2007年1月

6、《生物污泥热解资源化技术研究》李海英2006年5月

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9、《城市污水处理厂污泥热解机理》魏立安南昌航空大学2007年12月

蒋氏神表

不同温度区间内污泥热解气固相产物特征_金湓

2014年6月 CIESC Journal ·2316· June 2014第65卷第6期化工学报 V ol.65 No.6 不同温度区间内污泥热解气固相产物特征金湓1， 4，李宝霞2，金诚3 （1西北民族大学化工学院，甘肃兰州 730000；2华侨大学化工学院, 福建厦门361021；3兰州大学资源环境学院，甘肃兰州 730000；4甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室，甘肃兰州 730000）摘要：对城市污水污泥（简称污泥）进行工业分析和热重分析，考察污泥的基本组成和热重特性；采用气相色谱（GC ）检测了不同热解温度区间内污泥热解生成的气体产物成分，并利用SEM 和BET 分别分析了不同热解终温下裂解炭的形貌特征和比表面积。结果表明：污泥热解可以分为水分析出阶段、挥发分析出阶段和焦炭化阶段；不同热解温度区间内污泥热解气体产物的组成有很大差别，热解温度350℃后H 2在热解气中的含量快速增加，CH 4含量在350～450℃时达到最大值，而CO 主要在热解温度为350～750℃时生成，CO 2含量随着热解温度的增加迅速下降；随着热解终温的不断升高，裂解炭结构变得越来越疏松，比表面积也随之增大，750℃达到最大值55 m 2·g ?1。关键词：污泥；固定床热解；热解气体；裂解炭；温度区间 DOI ：10.3969/j.issn.0438-1157.2014.06.049 中图分类号：TK 6 文献标志码：A 文章编号：0438—1157（2014）06—2316—07 Characteristics of products from sewage sludge pyrolysis at various temperature ranges JIN Pen 1,4, LI Baoxia 2, JIN Cheng 3 (1College of Chemical Engineering and Technology , Northwest University for Nationalities , Lanzhou 730000, Gansu , China ; 2 College of Chemical Engineering and Technology , Huaqiao University , Xiamen 361021, Fujian , China ; 3College of Earth and Environmental Sciences , Lanzhou University , Lanzhou 730000, China ；4Key Laboratory of Gansu Universities for Environmentally Friendly Composites and Biomass Utilization , Lanzhou 730000, Gansu , China ) Abstract: Municipal sewage sludge (i.e . sludge) at various temperature ranges was analyzed by proximate analysis and thermogravimetric analysis methods. The gaseous components produced by the sludge pyrolysis were detected by gas chromatography (GC), while the morphology and specific surface area of pyrolytic char measured by SEM and BET techniques, respectively. The results show that the pyrolysis process of sludge can involve water evaporation, organics volatilization and char formation steps. There are obvious differences between the gas components obtained at different ranges of pyrolysis temperature. The H 2 content will rapidly increase when pyrolysis temperature is larger than 350℃， the maximum CH 4 content obtained when temperature is in 350—450℃, the temperature range generated CO is mainly in 350—750℃, and the CO 2 content declines for the whole range of pyrolysis temperature. With rising final temperature of pyrolysis, the char structure becomes more and 2013-07-30收到初稿，2013-12-22收到修改稿。联系人：李宝霞。第一作者：金湓（1986—），男，硕士研究生。基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金（JB-ZR1110）；福建省科技计划重点项目（2013Y0065）；泉州市科技计划重点项目（2013Z25）。 Received date : 2013-07-30. Corresponding author : Prof. LI Baoxia, 357381937@https://www.wendangku.net/doc/1616799986.html, Foundation item : supported by the Basic Scientific Research Foundation of Central University (JB-ZR1110), Key Project of Science and Technology Plan of Fujian Province(2013Y0065) and Key Project of Science and Technology Plan of Quanzhou City(2013Z25).

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深圳环源科技公司介绍及rrs污泥蒸汽热解处理技术介绍01上课讲义

深圳环源科技公司介绍及R R S污泥蒸汽热解处理技术介绍 201501

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目录一、公司与技术概况 (4) 二、核心技术 (6) 1、基本原理 (6) 2、技术特点与优势 (7) 3、基本工艺流程 (10) 三、一站式资源化利用方案 (11) 1、RRS“闭路循环”方案 (11) 2、RRS能源化方案 (11) 3、RRS肥料化方案 (14) 4、RRS建材化方案 (15) 5、产物出路说明 (16) 四、应用案例 (22) 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

一、公司与技术概况深圳市环源科技发展有限公司是国际知名固体废弃物资源化解决方案提供商，绿环资源集团下属企业。绿环资源集团目前在日本、中国大陆、香港和马来西亚等地设有20多个子公司、工厂和物流仓库，是日本5大塑料再生服务商之一，同时是日本最大的家电废弃塑料国际再生服务提供商、日本最大的OA废弃塑料国际再生服务提供商和日本的最大游戏机废弃塑料再生服务提供商，和中国十大再生塑料原料供应商之一，主要客户及合作伙伴包括理光、东芝、三菱电机、索尼、三洋、日立、三井化学、松下电器、凸版印刷、金发科技和东京工业大学等国际知名企业和研究机构。2012年，绿环资源集团再资源化固体废弃物超过15万吨，销售额超过5亿美元。作为绿环资源集团下属专门从事市政污泥处理处置新技术开发、系统设计和项目投资运营的高新技术企业，环源科技以绿环集团为经济后盾，以东京工业大学、中国科学院广州能源研究所等知名科研机构和株式会社资源循环技术研究所为技术支撑，通过公司研发团队的自主创新开发出具有完全自主知识产权的RRS蒸汽热解污泥处理技术，并获国家一级科技查新机构——科技部西南信息中心查新中心确认为国内首创。 2010年8月，RRS技术通过由国家环保部下属中国环境学会组织，杭世君、王洪臣等权威专家参加的技术成果鉴定，获得与会专家一致肯定；2010年9月，RRS技术深圳蛇口污水厂产业化示范工程被中国水网评为“2010年收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

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低温热解污泥制油技术

低温热解是一种较为常见的污泥制油技术，其起初主要用于原油的处理过程。随着人们对有机废物资源化的关注，有机废物如污泥的热解也逐步得到人们的重视。污泥热解是利用污泥小右机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对其加热干馏，位有机物产生热裂解，经冷凝后产生利用价值较高的燃气、燃油及固体半焦，产品具有易储存、易运输及使用方便等优点。ST代理商污泥低温热解产生的衍生油酞度高、气味差，但发热量RJ达到29—42．1MJ／k8，而现在使用的子大能源，即石油、天然气、原煤的发热量分别为41．87MJ／kg、38．97MJ／kg、20．93MJ／kg。可见．污泥低温热解油具有较高的能源价值。另外，热解油的大部分脂肪酸可被转化为酪类，酯化后其熟度降低约4倍，热值可提高9％，气味得到很大改善，热解油的酪化工艺使得其更加易于处理和商业化。污泥低温热解制泊的技术路线见图2—3! 污泥热解技术与前述的污泥焚烧技术均为热化学处理技术。热解技术以污染小、产物利用价值高等优点而备受关注，也可作为生物污泥焚烧处理的替代技术。热解与焚烧相比是完全不同的两个过程，焚烧是放热的过程，而热解过程是吸热的.两者在产物上也完全不同，焚烧处理的产物主要是二氧化碳和水，热解的产物主要是可燃性的低分子化合物，其中包括气态的氢气、甲烷和一氧化碳，液态的甲醇、丙酮、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等．固态的则主要是焦炭或炭黑。另外，焚烧产生的热能量大的可用于发电，量小的只可供加热水或产生蒸汽，但只能就近利用，而热解产物是燃料油及燃料气，能量便于贮藏及远距离输送。其实，新兴污泥制油技术的本质原理就是污泥的热解技术。但在该技术还未广泛应用的情况下，污泥焚烧技术还是具有一定的优势，在可再牛能源的财政、税收和信贷政策的激励下，有望实现其能源利用和节能，从而得到较广泛的应用。发展历程污泥低温热解技术的起源可以追溯到1939年法国学者5htbMa首次提r6l 的污泥热解处理下艺的一项专利。白20世纪70年代开始，由于世界性的石油危机对工业化国家的冲击，国Ba7“等专家率先在实验室开始研究该技术的反应过

油田含油污泥热解产物分析及性能评价

第29卷第1期2010年 1月环境化学 ENV I R ONM E NTAL C HE M ISTRY V o.l 29,N o .1 January 2010 2009年5月9日收稿. *中石化胜利石油管理局科技攻关项目(GD0602). **通讯联系人,电话:0546-8555038,E-m ai:l zhuw e@i s l of 1co m 油田含油污泥热解产物分析及性能评价 * 祝威 ** (胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司,东营,257026) 摘要选择高含油的孤岛采油厂联合站堆放场含油污泥进行热解处理研究,采用正交实验对热解工艺进行了优化;采用I CP -M S 、元素分析仪、气相色谱仪、EPS -M S 对热解气体产物和残渣进行分析;热解残渣经过后续处理进行了烟气脱硫性能评价.正交实验结果表明热解最佳工艺条件为:N 2保护下,热解温度600e ,热解时间4h ,升温速率5e #m i n -1,此时苯吸附值为47104mg #g -1,热解残渣含油量为0121%.最佳工艺条件下,热解油产率可达11%左右,回收率约75%,热解油的品质较好,产生的不凝气体可以作为洁净燃料气或合成气原料;热解残渣经过处理后可用于脱除烟气中的SO 2,吸附脱硫能力较好,并具有进一步改进和提高的潜力. 关键词含油污泥,热解,产物分析,脱硫性能. 油田在生产施工过程中,不可避免地产生大量含油污泥,对环境造成的污染日趋严重.含油污泥资源化利用将是其最终处置的根本方式.含油污泥热解是在无氧或缺氧的条件下,利用高温使含油污泥中的有机成分发生裂解,逸出挥发性产物并形成固体焦炭的一种热处理技术.其特点是处置彻底、减量减容效果好、二次污染少、资源回收率高,已经受到许多研究者的关注.目前,国内外对含油污泥热解工艺已经展开了初步实验研究.宋薇[1] 等人对油田含油污泥低温热解的影响因素及产物性质进行了研究,陈爽[2] 等人对含油污泥热解动力学进行了研究,而对油田含油污泥热解残渣的资源化需要进一步研究. 本文以含油污泥为原料在热解作用下回收油气资源,探索热解残渣资源化利用,通过热解条件正交实验确定最佳热解工艺条件,通过分析热解产物组成及特性考察含油污泥热解效果,将热解残渣通过后续处理来提高其性能. 1 实验部分 111 实验方法本文以胜利油田孤岛采油厂联合站含油污泥为原料.将脱水污泥100g 于KSS -14G 管式炉,充入氮气顶空30m in 后,在微量氮气保护下按一定的工艺条件进行热解处理.热解产生3种相态物质,液相产物包括油和水,固相产物是热解残渣,通过后续处理将热解残渣制备成烟气脱硫用吸附材料,烟气脱硫性能使用自主设计定制的脱硫性能评价装置进行评价.112 苯吸附值的测定采用苯吸附值初步评价热解残渣的吸附性能,用以优化热解条件.苯吸附值采用静态保干器法进行测定,即取一定质量的试样放入装有苯的干燥器中吸附一定时间后,通过吸附前后试样质量的变化即可求出每克吸附材料吸附苯的质量.吸附材料的苯吸附值的计算式:苯吸附值=A /W (1) 式中,A 为试样增加重量,m g ;W 为试样重量,g .113 热解残渣脱硫性能测定热解残渣样品10m l 做为脱硫剂,脱硫剂粒径40)80目,床层高度20mm,脱硫温度60e ,空速

油泥热解技术进展讲解

沈阳航空航天大学课程设计说明书题目：油泥热解技术进展班级/学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学

油泥热解技术进展课程设计任务书课程名称固体废物处理与处置院（系）能源与环境学院专业环境工程班级学号姓名课程设计题目油泥热解技术进展课程设计时间: 2016 年 1 月4 日至2016 年 1 月15 日课程设计的内容及要求： 1、内容：调查和分析国内外油泥热解技术的进展，了解这些技术的现状和特点，进而对含油污泥的热解技术做出分析和讨论。 2、要求：对题目充分理解，查阅相关资料，运用所学知识，完成课程设计内容。其中检索并阅读不少于10篇相关文献资料，至少有一篇英文文献。希望学生通过课程加强文献检索、阅读以及综合运用的能力。指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日沈阳航空航天大学

课程设计成绩评定单课程名称固体废物处理与处置院（系）能源与环境学院专业环境工程课程设计题目城市生活垃圾气化处理技术学号姓名辩日期2016 年1 月15 日指导教师（答辩组）评语：课程设计成绩指导教师（答辩组）签字年月日

摘要油田在开采、储存、集输、加工等过程中产生大量油泥，会对环境造成严重影响和威胁。目前对于油泥的处理方式有多种，其中油泥热解是一种处理结果较理想的处理方法。因此研究油泥热解发展趋势，便于找寻此技术的优缺点，对于环境的治理也有深刻的意义。本文主要研究油泥热解技术的发展。通过查阅油泥的产因、类型、特性、危害及处理的必要性等，了解油泥的主要处理技术，和国内外油泥热解技术的现状及特点，对目前油泥热解技术及未来发展前景做出分析，较全面地对此技术做出总结。关键词：油泥；热解处理；现状特点；发展前景

污泥热解气化处理介绍

现在的污泥处理还未形成行业，污泥的处理技术也五花八门，现有正在使用的处理技术整体水平较低，这与国家的政策导向密不可分，过去的10年里，国家集中完成了全国城镇污水处理基础建设的升级换代，但从顶层设计上就轻视或者忽略了污泥处置的必要性，这直接导致了近几年污泥所造成的环境公害事件层出不穷，好消息是，随着污水处理行业的逐步成熟，污泥处置这项课题也慢慢被提上日程，这直接刺激了污泥处理技术的研究，形成目前污泥处置技术百花齐放，政府对污泥处理减量化的追逐使得目前污泥减量化处置成为热点，但国内许多专家学者对高耗能的污泥干化都持消极态度，污泥的减量化是污泥处置的目标之一，但绝不是终点，污泥的处置要做到减量化、无害化、资源化“三化”合一才是污泥处置的终极目标。目前全国污泥处理的主流技术仍旧是以减量化为目的，填埋仍旧是主要解决办法，在现在垃圾围城各城市垃圾填埋场都爆棚的现状下，污泥填埋更显尴尬。笔者认为现在已经到了环境问题倒逼技术升级的地步，在未来的一段时间里，污泥处置技术只有能同时实现“三化”的技术，才能迈进污泥处置行业的门槛，才有可能在即将袭来的污泥处置风暴中占有一席之地，才有可能得到大规模推广应用，比如污泥热解气化技术。污泥热解气化技术是将污泥热解气化作为污泥处置的核心技术，以烘干、造粒、尾气处置、废渣利用为依托的系统工程。主要目的就是在无臭、无污染的前提下使污泥实现大规模的减量化、无害化、资源化成为现实。比目前传统技术的优点在于在减量化的前提下，以较低的成本实现污泥的无害化、资源化，污泥热解气化技术在工艺设计

上就规避了污染物二恶英类物质的产生条件，系统的高温是臭味和病菌的克星，可以将硫化氢，氨类物质彻底分解，将有害病菌全部杀死，特别是对重金属的稳定化，热解气化技术具有天然优势，系统的高温将污泥中的重金属牢牢地锁在流化的硅酸盐晶体结构中，该晶体异常稳定，在酸碱环境下试验均不会溢出。热解气化技术对污泥中有机物的利用率高达70%，在高温贫氧下，有机物被热解为一氧化碳、氢气、烷类等可燃气体，可以更方便、清洁的被利用。污泥经热解气化高温处理，体积大幅度下降，气化后有机物以气体形式流出，剩余的无机物经高温流花，密度更高，质量更重，强度大幅上升，被用于制作免烧建材重复利用。一．技术核心与原理第一步：干燥后的污泥从炉顶部加入热解气化炉中，在下降的过程中与温度在80-120℃的热解燃气接触，在1-2小时内不断脱去附着水，水变成蒸汽和热解燃气一起排出炉外，污泥逐步变干燥。第二步：干燥后的污泥，在部分反应层上升过来的温度高达 200-450℃的灼热燃气的烘烤下，发生干馏反应，生成烷类（CmHn）、一氧化碳（CO）、焦油等可燃气体和水蒸气（H2O），塑料橡胶等物质中的氯（Cl）元素生成氯化氢（HCl）气体，硫（S）元素生成（H2S）气体，以上所有气体一起从炉体上部排出。第三步：经过干馏后的污泥，主要残留物是焦炭和少数粘土等不可燃物，在1100-1200℃高温下，通过水蒸气的作用，发生氧化还原反应产生一氧化碳（CO）、氢（H2）等可燃气体，从炉体中部排出。

污泥热解技术

污泥热解技术蔡炳良辛玲玲（浙江利保环境工程有限公司，浙江杭州310012）摘要：介绍了污泥热解技术的特点和基本原理，对其工艺流程进行了概括性描述。重点分析了污泥热解技术无二噁英、固化重金属、高能量利用率和低能量损失的特点，从正面证明污泥热解技术是污泥减量化、稳定化、无害化、资源化的有效途径，是当之无愧的节能环保技术。关键词：污泥；热解；二噁英； Sludge Pyrolysis Technology Bingliang Cai; Lingling Xin (Zhejiang Libo Environmental Engineering Co., Ltd., Hangzhou, Zhejiang; 310012) Abstract: This paper describes the characteristics of sludge pyrolysis technology, basic principles, and its general processes. Analyzes the features of the sludge pyrolysis technology that without releasing of dioxins, solidification of heavy metals, high energy efficiency and low energy loss, and rightly proves the pyrolysis technology is an effective way for sludge reduction, stabilization, decontamination, and a well-deserved environmental protection technology. Keywords: Sludge; Pyrolysis; Dioxin; 1.前言热解是一种有着悠久历史的技术，木材、泥炭以及页岩的气化都是热解。根据所用化工工艺的不同，热解被称为干馏、焦化、气化以及热分解等。近年来，热解被做为焚烧的替代技术越来越受到各方的关注。热解技术的显著特点如下： (1)、是一项绿色、没有二次污染的热处置技术。 (2)、能源利用率高、减容率高、运行费用低。 (3)、从根本上解决污泥中重金属问题。

污泥热解气化焚烧技术处理系统

目前许多的污水处理会有一定的污泥产生，对于污泥的利用和处理也是目前的一种重要的技术，下面就目前比较常见的热解气化处理工艺和系统给您说明如下。包括多段炉、污泥脱水机、余热锅炉、后燃烧室、洗气塔和气体发电机，将污泥和生活垃圾分别经过污泥脱水机脱水和分类后输送到多段炉中进行热解，通过控制多段炉的温度和进氧量使污泥和生活垃圾充分热解，热解后得到固态产物和气态产物。固态产物对外排出制成有机肥，气态产物依次最终得到甲烷、乙炔和乙烷等可燃气体，并通入到气体发电机中用于发电。下面具体介绍一下污泥热解气化处理工艺的步骤：一：污泥经过脱水后通过多段炉进行热解，控制点火器温度和通气速度，使上部筛料装置的温度保持在128℃～288℃，进氧量占空气总量的28%～49%; 中部筛料装置的温度保持在340℃～516℃，进氧量占空气总量的32%～51%;下部筛料装置的温度保持在360℃，进氧量占空气总量的25%～38%。二：从多段炉内部排出的第一气态产物进入后燃烧室进行高温燃烧，对第一气态产物和空气的通入速度进行调节，保持进氧量48%～68%，第一气态产物在后燃烧室内停留的时间为1.5s～5.5s，剩余的第二气态产物主要含有碳元素

和氢元素; 三：将第二气态产物输送到余热锅炉内进行加热，得到不含水分的第三气态产物; 四：将第三气态产物通过布袋除尘器进行除尘，得到去除了灰尘和颗粒杂质的第四气态产物; 五：将第四气态产物通入洗气塔进行洗气，进一步去除含硫的杂质气体后得到第五气态产物; 六：将第五气态产物进行储存。脱水前的污泥含水量为80%以下，经过污泥脱水机脱水后的污泥依次经过第一螺旋送料器和刮板式输送机的输送到多段炉内进行热解。采用这种方法对污泥处理工艺简单、占地面积小，不会造成环境污染。热解后的固态产物能够作为有机肥料进行农业应用，气态产物用于气体发电机的发电，解决了污泥和垃圾的存放处理问题，为对废弃能源的利用率大大提高，符合走可持续发展的长远目标。

污泥热解技术

污泥热解气化

污泥去哪了？污泥热解气化——让污泥从有到无！据笔者看来，现在的污泥处理还未形成行业，污泥的处理技术也五花八门，现有正在使用的处理技术整体水平较低，这与国家的政策导向密不可分，过去的10年里，国家集中完成了全国城镇污水处理基础建设的升级换代，但从顶层设计上就轻视或者忽略了污泥处置的必要性，这直接导致了近几年污泥所造成的环境公害事件层出不穷，好消息是，随着污水处理行业的逐步成熟，污泥处置这项课题也慢慢被提上日程，这直接刺激了污泥处理技术的研究，形成目前污泥处置技术百花齐放，政府对污泥处理减量化的追逐使得目前污泥减量化处置成为热点，但国内许多专家学者对高耗能的污泥干化都持消极态度，污泥的减量化是污泥处置的目标之一，但绝不是终点，污泥的处置要做到减量化、无害化、资源化“三化”合一才是污泥处置的终极目标。目前全国污泥处理的主流技术仍旧是以减量化为目的，填埋仍旧是主要解决办法，在现在垃圾围城各城市垃圾填埋场都爆棚的现状下，污泥填埋更显尴尬。笔者认为现在已经到了环境问题倒逼技术升级的地步，在未来的一段时间里，污泥处置技术只有能同时实现“三化”的技术，才能迈进污泥处置行业的门槛，才有可能在即将袭来的污泥处置风暴中占有一席之地，才有可能得到大规模推广应用，比如污泥热解气化技术。华天污泥热解气化技术是将污泥热解气化作为污泥处置的核心技术，以烘干、造粒、尾气处置、废渣利用为依托的系统工程。主要

目的就是在无臭、无污染的前提下使污泥实现大规模的减量化、无害化、资源化成为现实。比目前传统技术的优点在于在减量化的前提下，以较低的成本实现污泥的无害化、资源化，污泥热解气化技术在工艺设计上就规避了污染物二恶英类物质的产生条件，系统的高温是臭味和病菌的克星，可以将硫化氢，氨类物质彻底分解，将有害病菌全部杀死，特别是对重金属的稳定化，热解气化技术具有天然优势，系统的高温将污泥中的重金属牢牢地锁在流化的硅酸盐晶体结构中，该晶体异常稳定，在酸碱环境下试验均不会溢出。热解气化技术对污泥中有机物的利用率高达70%，在高温贫氧下，有机物被热解为一氧化碳、氢气、烷类等可燃气体，可以更方便、清洁的被利用。污泥经热解气化高温处理，体积大幅度下降，气化后有机物以气体形式流出，剩余的无机物经高温流花，密度更高，质量更重，强度大幅上升，被用于制作免烧建材重复利用。一．技术核心与原理第一步：干燥后的污泥从炉顶部加入热解气化炉中，在下降的过程中与温度在80-120℃的热解燃气接触，在1-2小时内不断脱去附着水，水变成蒸汽和热解燃气一起排出炉外，污泥逐步变干燥。第二步：干燥后的污泥，在部分反应层上升过来的温度高达200-450℃的灼热燃气的烘烤下，发生干馏反应，生成烷类（CmHn）、一氧化碳（CO）、焦油等可燃气体和水蒸气（H2O），塑料橡胶等物质中的氯（Cl）元素生成氯化氢（HCl）气体，硫（S）元素生成（H2S）气体，以上所有气体一起从炉体上部排出。

华天污泥热解气化技术

华天环保：污泥热解气化技术背景当前，随着国家对污水处理行业的监管越来越严格，对污水处理产生的污泥的处置也提上日程，众所周知，“治水不治泥，等于白治理”，逐步改变了原来“重水轻泥”的观念。目前污泥处理的主要工艺有污泥深度脱水干化、污泥堆肥、污泥焚烧，污泥深度脱水干化是通过机械和化学方法降低污泥含水率，然后大多用于填埋，虽然在一定程度上实现了减量化，但没有真正实现资源化。污泥堆肥能实现资源化，但由于投资大、占地面积大、运行成本高、容易产生恶臭，并且污泥中含有的重金属存在环境风险，导致污泥堆肥后不能用于农田种植，只能用于绿化用肥，项目很难落地。污泥焚烧需要外部能源，并且焚烧产生的二噁英类物质需要末端的严格环保措施来处理，运行成本高，对人体伤害巨大，环境污染严重。河南华天环保科技有限公司研发的污泥热解气化技术，能够彻底解决污泥处理的难题，实现污泥处置的减量化、无害化、资源化。一．技术核心与原理

第一步：烘干后的污泥从炉顶部加入热解气化炉中，在下降的过程中与温度在80-120℃的热解燃气接触，在1-2小时内不断脱去附着水，水变成蒸汽和热解燃气一起排出炉外，污泥逐步变干燥。第二步：干燥后的污泥，在部分反应层上升过来的温度高达200-450℃的灼热燃气的烘烤下，发生干馏反应，生成烷类（CmHn）、一氧化碳（CO）、焦油等可燃气体和水蒸气（H2O），塑料橡胶等物质中的氯（Cl）元素生成氯化氢（HCl）气体，硫（S）元素生成（H2S）气体，以上所有气体一起从炉体上部排出。第三步：经过干馏后的污泥，主要残留物是焦炭和少数粘土等不可燃物，在1100-1200℃高温下，通过水蒸气的作用，发生氧化还原反应产生一氧化碳（CO）、氢（H2）等可燃气体，从炉体中部排出。

污泥热解技术原理

1.引言热解是一种有着悠久历史的技术，木材、泥炭以及页岩的气化都是热解。根据所用化工工艺的不同，热解被称为干馏、焦化、气化以及热分解等。近年来，热解被做为焚烧的替代技术越来越受到各方的关注。热解技术的显著特点如下： (1)、是一项绿色、没有二次污染的热处置技术。 (2)、能源利用率高、减容率高、运行费用低。 (3)、从根本上解决污泥中重金属问题。 (4)、无二噁英和呋喃产生，不会因为环境问题扰民。 (5)、燃烧后，需要处理的废气量小。 (6)、回收可再生能源，有CO2减排意义，有CDM收益。 (7)、热解技术处理对象也比较广泛包括：污泥、工业垃圾、生物质、塑料、电子垃圾、废轮胎等。 2.热解技术基本原理污泥热解是利用污泥中有机物的热不稳定性，在无氧条件下对其加热，使有机物产生热裂解，有机物根据其碳氢比例被裂解，形成利用价值较高的气相（热解气）、和固相（固体残渣），这些产品具有易储存、易运输及使用方便等特点，给污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化提供了有效途径。根据热解过程操作温度的高低可分为低温、中温和高温热解，在500℃以内的为低温热解，500℃-800℃为中温热解，800℃以上的为高温热解。影响热解过程及产物产率及组成的因素有热解温度、压力、升温速率、气固相停留时间及物料的尺寸等，其中热解温度是最主要影响因素。表1 不同温度的热解过程温度工艺过程 100℃-120℃干燥，吸收水分分离，尚无可观察的物质分解 250℃以内减氧脱硫发生，可观察物质分解，结构水和CO2分离

250℃以上聚合物裂解，硫化氢开始分裂 340℃脂族化合物开始分裂，甲烷和其它碳氢化合物分离出来 380℃渗碳 400℃含碳氧氮化合物开始分解 400℃-420℃沥青类物质转化为热解油和热解焦油 600℃以内沥青类物质裂解成耐热物质（气相，短链碳水化合物，石墨）600℃以上烯烃芳香族形成

污泥热解技术优势

污泥热解技术具有不产生二噁英、固化重金属、高能量利用率和低能量损失等特点，是当之无愧的节能环保技术。无二噁英焚烧过程中产生二噁英的途径主要有四种：直接释放、高温气相生成、前驱物固体催化合成、从头合成。直接释放是指固废中本身所含有二噁英并且在焚烧过程经过不完全的分解破坏后继续存在，与其他途径产生的二噁英相比较，这部分的量是相当小的。高温气相生成是由不同的二噁英前驱物（如氯酚、多氯联苯）在高温和氧气的条件下反应生成二噁英。前驱物固体催化是二噁英前驱物在低温燃烧区在受到催化剂（金属或其氧化物）作用反应生成。从头合成是通过形成二噁英的基本元素（碳、氧、氯、氢）在催化剂作用下发生氧化和缩合反应生成二噁英。从以上四个形成二噁英的过程中，可以得出产生二噁英的条件为：有形成二噁英的基本元素（碳、氧、氯、氢）或前驱物，一定的温度范围、金属催化剂、氧化所需的氧气。热解过程由于是在还原气氛下进行，能有效的抑制二噁英的合成。其次，经过净化处理后的热解气不存在具有催化作用的物质（金属或其氧化物），其高温燃烧过程是一个彻底而洁净的氧化过程。另外，热解过程不但能有效的防止二噁英的产生，在特定的条件下物料中含有的二噁英能被有效的分解。Hagenmaier等人(1987)最早发现在300℃下贫氧气氛中处理2h，不同种类飞灰所含二噁英均能够显著降解，故此后将这种飞灰在贫氧条件下的低温热处理方式称之为“Hagenlnaier工艺”。Ishida等人(1998)研究了日本一家垃圾焚烧厂采用Hagenmaier工艺处理飞灰二噁英的运行结果，在350℃，处理时间lh，氮气氛条件下，飞灰中二噁英的去除率超过了99%。固化重金属由于污泥中均含有一定量的重金属元素，通过热解处理后大部分浓缩于固体残渣中。大量分析数据表明：污泥经历热解后，重金属都富集在固体残留物中，且重金属形态发生了显著改变，可交换态含量降低，残渣态含量升高，浸出浓度都低于监测标准。由于热解对重金属的固化能力，在国外热解还被用于处理受到重金属六价铬

热解技术含油污泥无害化处理与资源化利用

热解技术含油污泥无害化处理与资源化利用集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

热解技术：含油污泥无害化处理与资源化利用近年来，我国固体废物和危险废物处置能力大幅提升，但非法转移、处置固体废物，尤其是跨省倾倒危险废物的事件仍时有发生。这其中，相当数量的危险废物是含油污泥。严禁含油污泥非法转移倾倒含油污泥是石油勘探、开采、炼制、清罐、储运及含油污水处理过程中所产生的含油固体废弃物，具有产量大、含油量高、重质组分高、综合利用方式少，处理难度大等特点。含油污泥中含有大量的有毒有害物质，若不及时加以处理整治，将势必对周围土壤、水体、空气及其生物圈造成严重污染。含油污泥作为一种常见的暴露污染源，已被列入2016年版《国家危险废物名录》（国家环保部令第39号）。《中华人民共和国清洁生产促进法》要求必须对含油污泥进行无害化处理，严禁非法转移倾倒。 2018年5月，生态环境部启动了“清废行动2018”，并印发《关于坚决遏制固体废物非法转移和倾倒，进一步加强危险废物全过程监管的通知》，加强固废危废处置能力，保障生态环境安全。含油污泥资源化利用势在必行据不完全统计，我国每年含油污泥产生量在3,000万吨左右，其资源化利用是油田环境保护与可持续发展的重要问题之一。现行的处理技术有填埋、焚烧、固化处理、热脱附、溶剂萃取、生物处理等，许多方法视含油污泥为废物，忽略了其本身的资源属性，在实际大规模工业应用中存在处理过程成本高、工艺设备复杂、效率低、二次污染等问题。研发经济、环保、安全的技术装备，充分回收油泥中的石油资源，并使处理后固体产物无害化势在必行。低温热解技术装备经长期商业化运作验证，以其高效低耗、稳定、安全环保优势，在油泥资源化利用领域受到了越来越多的关注与行业认同，并得到了国家政策的大力支持。

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