市政污泥热解制备生物炭实验研究_袁浩然

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/601215303.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).

污泥热解技术

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,

污泥基生物炭的吸附性能

污泥基生物炭的吸附性能 诺氟沙星属喹诺酮类抗生素，其可以有效抑制革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的DNA促旋酶，被广泛应用于治疗人类泌尿和呼吸系统感染[1]以及动物疾病. 大多NOR不能被人体或动物完全吸收，有60%-70%[2]的NOR最终会通过粪便和尿液排放入水环境中. 传统水处理方法很难完全去除这类化合物，残留在水环境中的NOR可能促进细菌的耐药性，并且通过污染饮用水威胁人类身体健康[3]. 因此，从水环境中去除NOR是一项重要且有意义的研究. 目前，对于此类抗生素的有效去除方法包括吸附[4]、光解[5]、化学氧化[6]等. 生物炭是指在限氧或无氧条件下，利用生物质热裂解产生的富含碳的物质[7]. 不同生物质原材料制备的生物炭在元素含量、产率、酸碱性、表面形貌等材料的结构和性质上存在差异[8]; 生物炭制备温度也是影响生物炭表面结构和性质的重要因素，温度不同，生物炭表面孔道结构和微孔的形态数量也不同[9]. 目前对生物炭的应用主要包括以下3个方面：①土壤改良. 生物炭可以对土壤改性，提高土壤对营养的截留能力[10]，促使有益微生物的生长[11]，进而促使农作物生长; ②固碳作用. 生物炭是稳定的碳固定载体，可以有效抑制温室气体的释放，从而减缓全球气候变化[12]; ③吸附材料. 生物炭特性包括较大的比表面积，多孔结构，表面富含功能团和矿物质，这使得其具有良好的吸附特性，可以用于去除水体中的污染物[13]. 目前国内外已有学者采用林业废弃物、农业废弃物和工业有机废弃物等原料制作生物炭对抗生素进行吸附研究，均取得了较好的成效[14, 15, 16]. 芦苇作为一种多年水生或湿生禾草，在我国分布广泛，且产量丰富. 芦苇凋落物每年仅有15% 被降解，是一种稳定难降解的秸秆[17]. 凋落物如果得不到及时处理，腐烂的芦苇秸秆会对环境造成二次污染，同时还会影响新生芦苇的生长. 据预测分析，截止2015年年末，我国污泥的产量将达到2 600万t[18]. 由于市政污泥含有大量有机质、重金属，病原微生物，处理不当，还会引起二次污染. 上述两种生物质产量大，再次利用率低，且容易对环境造成影响. 目前，国内外对于芦苇基和污泥基生物炭作为吸附剂吸附水体中抗生素的研究鲜有报道. 本研究采用芦苇秸秆和市政污泥制备生物炭，利用BET法计算比表面积，材料表面SEM扫描、 EDS元素分析和FTIR图谱讨论了生物炭的结构与性质; 通过控制NOR溶液pH、吸附时间、吸附温度和NOR初始浓度研究了吸附性能; 采用动力学方程拟合、吸附等温线拟合以及热力学参数的计算初步讨论了吸附机制. 1 材料与方法 1.1 主要试剂与溶液 诺氟沙星标准品购自百灵威科技有限公司(纯度99.5%)，NOR性质见表 1. NaOH、 HCl、CaCl2、 NaN3均为分析纯. 称取0.01 g NOR标准品溶解于含有0.01mol ·L-1 CaCl2(控制吸附平衡过程)和200.0 mg ·L-1 NaN3(抑制微生物活性)、 pH=7的1 000 mL的背景溶液中，得到10.0 mg ·L-1 的NOR储备液.

污泥基生物炭在水处理中的应用

污泥基生物炭在水处理中的应用 摘要：随着污水处理厂的规模逐渐扩大，出水要求更加严格，导致剩余污泥的 排放量越来越大。污泥中包含着很多有毒物质，如重金属、盐类、有机污染物、 病原菌等，长期暴露于环境中将会严重影响人类的健康，破坏生态环境，造成二 次污染。因此对市政污泥进行减量化、稳定化、无害化、资源化利用是如今环境 发展过程中亟待解决的问题之一。在污水处理中，吸附法成本低廉、操作简便、 去除污染物能力较强，污泥基生物炭作为常见的优良吸附剂被广泛用于水污染处 理当中。 关键词：污泥；生物炭；水处理；应用 1生物炭简介 生物炭(biochar)指在低氧或缺氧条件下将木材、农作物秸秆、污泥或动物粪便等生物质 经过高温裂解形成的稳定且富含碳元素的物质。生物炭的基本组成元素是碳、氢、氧等,但其 主要成分是碳(约70%-80%)。自然界中的生物质多种多样,所以不同生物质制成的生物炭在结构、孔隙结构、比表面积等方面上具有很大差异。但它作为一种功能多样的生物炭材料,在环 境学、材料学及农业等方面都展现出了极大的应用潜力,目前已经引起了各行各业的广泛关注。 2污泥基生物炭的制备方法 生物炭的制备原料非常多，如花生壳、玉米芯、玉米秸秆、甜菜根、稻谷壳和果皮等， 都可被用于制备生物炭。生物炭制备通常使用的方法为高温裂解法和水热碳化法。其中，高 温裂解法即将生物质原料置于缺氧或氧含量极低的环境下，对其有控制地进行高温分解制备 得到生物炭的方法，其又可分为慢速热解、中速热解和快速热解;水热碳化法是一种将生物质 置于一定温度的水中，并在一定压力的条件下得到生物炭的一种制备方法。此外，由于因为 材料、热解方式、温度等的不同，不同方法得到的生物炭性质存在差异。污泥基生物炭的制备，实现消耗处理市政污泥减少环境污染，将污泥进行废物利用。 3污泥基生物炭在水污染中的应用 3.1吸附去除重金属离子 重金属污染是指由重金属或其化合物的造成的环境污染，主要来源于工业污染、生活垃 圾等方面，长时间存在于生态环境中，并随生物链不断累计最终将会严重危害人体健康。用KOH活化制备污泥基生物炭，经过研究发现，活化剂的浓度选取15%时吸附效果最佳，当污 泥质量与KOH溶液比为1:1时，吸附率达到99.87%。当活化剂的浓度选择合理时，由于脱水作用使得污泥基生物炭产生较多的孔隙，增加其吸附金属的能力，而当活化剂过少或过多时，会因为空隙不够和产生更大的孔隙导致吸附效果下降。KOH浸渍时间为4h、炭化温度为750℃、炭化时间为40min为最佳制备条件。利用含铁污泥和棉花秸秆制备涂覆的棉秆生物 质炭，用于去除Cr(VI)。经过分析表明该吸附剂的表面积达到129.2m2/g，孔隙体积为 0.1711cm3/g，对Cr(VI)有着较强的吸附能力。并且利用磁铁可以很容易从溶液中分离出铁碳 化合物从而达到回收再利用的效果，水处理厂产生的铁渣可以直接回收制得吸附剂，为铁资 源利用提供一个较好的研究方向。 3.2吸附去除染料

污水的生物处理(一)活性污泥法

第四章污水的生物处理（一）——活性污泥法 教学要求 1)掌握活性污泥法的基本原理及其反应机理； 2)理解活性污泥法的重要概念与指标参数：如活性污泥、剩余污泥、MLSS、 MLVSS、SV、SVI、θc、容积负荷、污泥产率等； 3)理解活性污泥反应动力学基础及其应用； 4)掌握活性污泥的工艺技术或运行方式； 5)掌握曝气理论； 6)熟练掌握活性污泥系统的计算与设计。 第一节活性污泥法的基本原理 一、活性污泥处理法的基本概念与流程 活性污泥：是由多种好氧微生物、某些兼性或厌氧微生物以及废水中的固体物质、胶体等交织在一起的呈黄褐色絮体。 活性污泥法：是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。 实质：人工强化下微生物的新陈代谢(包括分解和合成)， 活性污泥法的工艺流程： 1)预处理设施：包括初次池、调节池和水解酸化池，主要作用是去除SS、调 节水质，使有机氮和有机磷变成NH+4或正磷酸盐、大分子变成小分子，同时去除部分有机物。 2)曝气池：工艺主体，其通过充氧、搅拌、混合、传质实现有机物的降解和硝 化反应、反硝化反应。 3)二次沉淀池：泥水分离，澄清净化、初步浓缩活性污泥。

生物处理系统：微生物或活性污泥降解有机物，使污水净化，但同时增殖。为控制反应器微生物总量与活性，需要回流部分活性污泥，排出部分剩余污泥；回流污泥是为了接种，排放剩余污泥是为了维持活性污泥系统的稳定或MLSS 恒定。 二、活性污泥的形态和活性污泥微生物 1 活性污泥形态 （1）特征 1)形态：在显微镜下呈不规则椭圆状，在水中呈“絮状”。 2)颜色：正常呈黄褐色，但会随进水颜色、曝气程度而变（如发黑为曝气不足， 发黄为曝气过度）。 3)理化性质：ρ=1.002~1.006，含水率99%，直径大小0.02~0.2mm，表面积 20~100cm2/mL，pH值约6.7，有较强的缓冲能力。其固相组分主要为有机物，约占75~85%。 4)生物特性：具有一定的沉降性能和生物活性。（理解：自我繁殖、生物吸附 与生物氧化）。 （2）组成 由微生物群体Ma，微生物残体Me，难降解有机物Mi，无机物Mii四部分组成。 2 微生物组成及其作用 1)细菌：以异养型原核生物(细菌)为主，数量107～108个/ml，自养菌数量略 低。其优势菌种：产碱杆菌属等，它是降解污染物质的主体，具有分解有机物的能力。 2)真菌：由细小的腐生或寄生菌组成，具分解碳水化合物，脂肪、蛋白质的功 能，但丝状菌大量增殖会引发污泥膨胀。 3)原生动物：肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫3类，捕食游离细菌。其出现的顺序反 映了处理水质的好坏（这里的好坏是指有机物的去除），最初是肉足虫，继之鞭毛虫和游泳型。 4)纤毛虫：当处理水质良好时出现固着型纤毛虫，如钟虫、等枝虫、独缩虫、 聚缩虫、盖纤虫等。 5)后生动物(主要指轮虫）：捕食菌胶团和原生动物，是水质稳定的标志。因而 利用镜检生物相评价活性污泥质量与污水处理的质量。 3 微生物增殖与活性污泥的增长 （1）微生物增值：在污水处理系统或曝气池内微生物的增殖规律与纯菌种的增殖规律相同，即停滞期（适应期），对数期，静止期（也减速增殖期）和衰亡期（内源呼吸期）。

城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策

城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策

城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策 （试行） ( 建城[2009]23号2009-02-18实施) 1．总则 1．1 为提高城镇污水处理厂污泥处理处置水平，保护和改善生态环境，促进经济社会和环境可持续发展，根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国城乡规划法》等相关法律法规，制定本技术政策。 1．2 本技术政策所称城镇污水处理厂污泥（以下简称“污泥”），是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质，不包括栅渣、浮渣和沉砂。 1．3 本技术政策适用于污泥的产生、储存、处理、运输及最终处置全过程的管理和技术选择，指导污泥处理处置设施的规划、设计、环评、建设、验收、运营和管理。 1．4污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分。污泥处理处置应遵循源头削减和全过程控制原则，加强对有毒有害物质的源头控制，根据污泥最终安全处置要求和污泥特性，选择适宜的污水和污泥处理工艺，实施污泥处理处置全过程管理。 1．5污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化；鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用，达到节能减排和发展循环经济的目的。 1．6 地方人民政府是污泥处理处置设施规划和建设的责任主体；污泥处理处置设施运营单位负责污泥的安全处理处置。地方人民政府应优先采购符合国家相关标准的污泥衍生产品。 1．7 国家鼓励采用节能减排的污泥处理处置技术；鼓励充分利用社会资源处理处置污泥；鼓励污泥处理处置技术创新和科技进步；鼓励研发适合我国国情和地区特点的污泥处理处置新技术、新工艺和新设备。

污泥热解技术

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。

城市污泥热解炭化关键技术(pdf 28页)

城市污泥热解炭化关键技术热能与环境工 程研究所 同济大学 机械与能源工程学院 报告人:陈德珍热能与环境工程研究所 教授 2012年7月1日

汇报目录 一、热解VS 焚烧 Highlights 二热解装置 ?热解与焚烧类似，是一种彻底的三热解过程的监控 污泥处理技术；?热解与焚烧相比，在能耗和污染四热解能量平衡途径 物排放方面均具有优势；?热解装置的开发将百花齐放；?五热解污染物释放 80%含水率的污泥干基热值达到18MJ/kg 时可以实现热平衡并获得炭产品；?热解炭可以作为燃料、土壤改良六热解产物的利用 剂和水净化载体；?污泥热解的工程值得大力推广 七工程化建议

一、热解VS 焚烧 热解是实现污泥处理、处置稳定化、减量化、无害化、资源化目标的有效手段之与焚烧类似同属热处理方法资源化目标的有效手段之一，与焚烧类似、同属热处理方法； 但是与焚烧相比，它更具有优越性。 对比项热解焚烧 烟气量小、二次污染浓度低；无危烟气量大，二次污染控制投资大焚烧飞 环境指标烟气量小、次污染浓度低；无危 险废物产生 控制投资大；焚烧飞 灰是危险废物 产品可以调节为油气炭 焚烧过程只能进行热 资源化程度产品可以调节为油、气、炭 回收 处置规模灵活度高,规模可大可小适合大型化 初始80%含水率、干基热值若热解温度达到550℃、热解炭气 化后联合挥发份供热，则可以实现 理论上每吨湿泥根据 干燥、风量的不同需 12000KJ/kg的 污泥处理 能量平衡，理论上不需外部能源要添加12~20kg标煤。

一、热解VS 焚烧：典型的污泥中温热解工艺流程 ?有机炭 9保水 9益菌、保暖 益菌保暖9使肥效缓释 9CO 2减排 ? 作为燃料? 作为水处理剂有机生物炭它的优点是可以根据泥质调整产 物，实现资源化或能量回收

蚯蚓生物堆肥技术处理城污泥

蚯蚓生物堆肥技术处理城市污泥 及系列产品开发（节选）。。。。。。 3蚯蚓生物堆肥技术概述 3.1 蚯蚓堆肥处理技术机理 蚯蚓堆肥技术是基于蚯蚓在自然生态系统中所具有的促进有机物质分解转化功能以及固体废弃物堆肥处理的基础上，发展起来的一项针对城市生活垃圾、农业废弃物和城市生活污水污泥中的有机部分的生物处理技术。它是在污泥堆肥基础上引入蚯蚓，蚯蚓在堆肥处理污泥过程中，寻觅合适的营养物质作为食物，污泥进入蚯蚓体内到最后以蚯蚓粪的形式排出，相当于一套完整的污泥处理工艺，此间既有蚯蚓体内分泌物的化学作用以及蚯蚓体内肠道微生物的生化作用，还有研磨、消化等物理化学作用，其整个流程如图3.1所示。在整个过程中，不仅有蚯蚓的吞噬消化作用，而且由于蚯蚓在污泥中的活动再加上其特殊的生物学功能，加速了污泥中的微生物的活动，蚯蚓与微生物协同作用从而加速污泥中有机物质的分解转化。

图3.1 蚯蚓堆肥处理污泥流程图 3.2蚯蚓堆肥技术的优点 与其它国内目前国内普遍使用的处理技术相比，它克服了污泥资源化最大的限制因素，避开了其它技术的缺点，充分体现了其优越性。与污泥农用技术相比，它解决重金属污染的难题；与填埋技术相比，它不仅不需要大量的土地，而且彻底解决了污泥的问题，而填埋并未最终避免环境污染，而只是延缓了污染发生的时间；与焚烧相比，它不需要巨额投资而且也不产生二次污染；与堆肥技术相比，它可以缩短污泥的堆肥周期，解决了重金属残留问题，提高了养分增加了肥料中的微生物。 3.2.1富集重金属 污泥中含有多种重金属、有机污染物和病原物，这些环境危险物质随污泥进入土壤，对生态环境安全和人类健康带来风险，甚至构成威胁。其中，污泥中重金属含量的增加对人类、动物、植物和土壤生态系统存在的潜在危害一直是人们所关注的环境问题，因城市污泥中的重金属具有难迁移、易富集、危害大等特点，因此把城市污泥所含的重金属问题看作是限制其农用的主要障碍。目前去除污泥中重金属的方法主要使用无机酸络合剂或者利用微生物将污泥中的重金属浸提到液相中加以去除，而近年来利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染的生物治理法已成为人们关注的热点之一。研究表明，蚯蚓是一种能提高土壤肥力的环境生物，且对重金属具有富集作用，利用它可以处理城市垃圾、工业废弃物以及农药中重金属等有害物质。3.2.2改变水分存在形态，缩短堆肥时间 湿污泥中的水分主要以间隙水的形态存在，这种形态的水在自然条件下很难去

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

热解污泥生物炭化学组成及环境效应研究进展

董智伟等 热解污泥生物炭化学组成及环境效应研究进展 热解污泥生物炭化学组成及环境效应 研究进展* 第一作者：董智伟，男，1993年生，硕士研究生，研究方向为生物质资源化利用」通讯作者# *国家自然科学基金资助项目（No.41763016）；昆明理工大学分析测试基金资助项目（No.2017T20130171） # 董智伟左宁王彦周昱伟陈芳媛$ （昆明理工大学环境科学与工程学院，云南昆明650500） 摘要 污泥是生物法处理市政污水、工业废水产生的副产物，产量大，且处理不当会造成生态污染。用污泥制备污泥生物炭" 既能实现污泥资源化利用又能减少环境污染。对目前热解污泥生物炭制备和施用过程中产生的环境效应进行综述，着重讨论了热 解污泥制备污泥生物炭过程中的元素（碳、氢、氧、氮、硫等）转化、污泥生物炭中重金属形态、吸附性质及土壤施用情况#系统地分析 污泥生物炭从制备到施用过程的环境效应，有利于对其实际应用进行全面的环境风险评估# 关键词污泥生物炭热解元素转化环境效应 DOI ： 10.15985/https://www.wendangku.net/doc/601215303.html,ki. 1001-3865.2019.04.021 Research progress in chemical p roperties and environmental effects of pyrolysis sludge biochar DONG Zhixvei , ZUO Ning -, WANG Yan , ZHOU Yuzvei , CHEN Fangyuan . ( Faculty of Environmental Science and Engineering , Kunming University of Science and Technology ■, Kunming Yunnan 650500)Abstract : Sludge is by-product of biological process in the treatment of municipal sewage and industrial wastewater. It has a huge production and may cause ecological po l ution if improperly treated. Preparation of biochar with sludge may realize both resource utilization and po l ution reduction of the sludge. The environmental e f ects in thesludge biochar preparation and application process werereviewed.Thetransformation ofelements (carbon , hydrogen , oxygen , nitrogen , sulfur , etc. 5 and heavy metal species , adsorption property and applied conditions of sludge biochar were discussed. The systematical analysis of the environmental effect of pyrolysis sludge biochar from preparation to application was helpful to its comprehensive environmental risk evaluation. Keywords : sludge biochar ； pyrolysis ； element conversion ； environmental effect 近年来，生物炭由于其特殊的、多元的功能和价 值得到越来越多学者的关注#生物炭是生物质在完 全或部分缺氧状态下热解产生的一类难溶、稳定、含 碳量高的高度芳香化固态物质，其元素组成主要包 括碳、氢、氧、氮、硫、磷、钾、钙、硅等。主要元素碳质 量分数为66.6% #87.9%，氢质量分数为1.2%? 2.9%，氧质量分数为10.6%#26.6%。从化学构成 来看，生物炭主要由烷基和芳香结构组成，同时还包 含有羧酸及其衍生物、酚类、烯烃及其衍生物等。从 微观结构上看，生物炭多由紧密堆积、高度扭曲的芳 香环片组成，表面孔隙多，比表面积较大。多孔特征 促进了生物炭对有机物和重金属的吸附去除，施加 到土壤中可以为微生物生存提供附着位点和较大空 间，提高土壤水分和通气性，调节土壤微环境[12] # 因此，生物炭在环境修复和土壤改良等方面都拥有 巨大的应用潜力 污泥是污水处理厂的主要副产物。据估计, 2015 年中国污水处理厂产生了 34000000t 污泥 （含水量80%左右）56*。随着城镇化进程加快，污 水处理厂的进一步普及，污泥产量还将不断提高。 同时，污泥含重金属、有机物、病原体等各种污染物, 处理不当将会造成严重的环境问题7。热解是一项 应用较广的固废处理技术，热解污泥能够减少污泥 体积，杀死病原体，分解有机物，有利于污泥资源化 利用8。热解的基本过程是污泥在相对低温（通常 小于700 °C ）和无氧条件下加热，最终产生生物气、 生物油和生物炭产品。生物气和生物油可以用作生 物能源，生物炭可以回收利用。污泥中有机质含量达60%以上，具有较高的 碳、氮、硫含量。热解过程中，这些元素转化的CO ” HCN'H ^S 等气体排放到环境中，会造成大气污染。 同时，污泥相对其他生物质具有高含量重金属。热 解后，大量重金属将残留在污泥生物炭中，施加到土 壤后会影响农作物的生长。因此，了解污泥生物炭? 479 ?

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

七种污泥处理处置工艺技术对比

精心整理 七种污泥处理处置工艺技术对比 时间：2015-11-0411:17 来源：亚洲环保网 评论（0） 当前污泥处理处置主要工艺： 1、污泥厌氧发酵 234567甲烷。 123456、安全隐患，占地比较大。 目前国内有50多家，其中29家停止运营。 二、污泥好氧堆肥 利用秸秆等辅料将污泥含水率降至60%，增加空隙达到规定CN 比，不断补充氧气，经25-30天发酵腐殖。达到稳定化，可作为园林绿化和土地改良处置。 主要有：自然堆肥、封闭式堆肥、滚筒堆肥、竖式多层堆肥等。

缺点： 1、污泥泥质不稳定，中重金属难以稳定化，只能用作园林绿化用肥。 2、堆肥过程产生大量的臭气，污染周边环境。 3、加入大量秸秆等调理剂，不断供氧，运行成本200元/t以上。 三、污泥焚烧发电 核心设备焚烧炉，主体设备为塔形，底部有多孔板，板上放置载热体砂为燃烧床，塔内衬有耐火材料，气体从底部通入，污泥进入后成沸腾流化状态燃烧。 1 2、 元/t。 3 1 2 3 缺点： 1、含水率只能将75-65%。 2、加入大量药剂，增加污泥干基重量，运行成本较高180元/t。 3、污泥再利用局限性增大。 七、固化剂稳定 在原污泥中加入石灰及其他固化剂，与污泥产生化学反应放出大量热，降低含水率。 缺点：

1、添加大量石灰、铝基材料，污泥增量。 2、污泥无法再次利用，只能填埋。 3、运营成本较高130-150元/吨。 目前来看，依靠某一种单一工艺，已很难满足污泥处理处置要求。针对不同地区、不同污泥种类，综合考虑气候、区域特点、建设地条件等，把多种工艺巧妙结合，以达到最佳效果，是比较理想的选择。 在污泥处理工艺技术的选择上，没有最好的，只有最适合的。

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。