【摘要】：隨著我國在工業(yè)、經(jīng)濟上的飛速發(fā)展以及城市化水平逐漸加快,城市污水排放量和處理率不斷提高,作為污水處理的副產(chǎn)物,污泥的產(chǎn)量也是水漲船高。眾所周知污泥中含有大量的病原體和有毒有害物質(zhì),如果不加以有效處理就任意排放會對環(huán)境造成極大的污染,也間接的影響人們的健康。我國甚至于全世界范圍內(nèi)的研究人員都在積極尋找一種處理工藝,可以使污泥有效的減量并且變成可以利用的資源。目前普遍的污泥處置工藝主要包括厭氧發(fā)酵、干化焚燒以及衛(wèi)生填埋等。但是這些處理方式都或多或少存在應用或推廣方面的限制,所以,研究新型高效無污染污泥處理工藝勢在必行。與其他處理方式相比較而言,污泥氣化技術有著其他處理技術所不具備的優(yōu)勢。該技術減容效果與無害效果明顯,而且可以將污泥中大部分重金屬元素固定在灰渣中。此外,氣化產(chǎn)氣可以直接用作供熱或發(fā)電,能量的利用率也高于其他處理技術。干燥問題是處理污水污泥的一個難點。污水污泥含水量較高,而且其中的一部分是結(jié)合水,與污泥顆粒內(nèi)部結(jié)合,大大降低了干燥效率。所以本課題考慮在污泥中加入粉碎后的生物質(zhì),利用毛細現(xiàn)象吸出污水污泥中的結(jié)合水,增加干燥效率。而且生物質(zhì)的熱量密度較高,通過按一定的比率與污泥摻混可以提高反應物的熱值。本文選用工業(yè)污水污泥、生物質(zhì)以及污泥與生物質(zhì)混合物作為研究對象,通過原料分析、熱重實驗、固定床、移動床的實驗來研究污泥的氣化特性。首先通過元素分析、工業(yè)分析和熱重實驗獲得污泥的基本物性。之后進行污泥以及污泥、生物質(zhì)按一定比例混合物固定床反應實驗,探究不同溫度、不同氣化劑(空氣、氧氣、水蒸氣)總量對產(chǎn)氣百分比、熱值、轉(zhuǎn)化率的影響。然后進行污泥、生物質(zhì)混合移動床實驗。為了增加適當?shù)目紫堵逝c床層,用造粒機將污泥、生物質(zhì)混合物進行造粒。探究不同溫度、不同進料速率、不同床層高度對產(chǎn)氣百分比、熱值以及焦油產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明,產(chǎn)氣中主要可燃組分為H2、CH4、CO。在污泥固定床的反應中,溫度的升高可以提升產(chǎn)氣量以及產(chǎn)氣熱值。污泥水蒸氣氣化產(chǎn)氣熱值高于污泥富氧氣化、污泥空氣氣化產(chǎn)氣熱值。在反應溫度為800℃、通入水蒸氣量為125g時,產(chǎn)氣熱值達8588KJ/Nm3。在污泥、生物質(zhì)混合反應中,同樣,溫度的升高可以提升產(chǎn)氣量以及產(chǎn)氣熱值。污泥水蒸氣氣化產(chǎn)氣熱值高于污泥富氧氣化、污泥空氣氣化產(chǎn)氣熱值。在反應溫度為800℃、通入水蒸氣量為150g時,產(chǎn)氣熱值達 10247KJ/Nm3。在移動床反應中,考慮能量損耗以及經(jīng)濟因素,800℃、15.7g/min的進料速率以及40cm的床層高度是最佳反應條件,產(chǎn)氣熱值達7145KJ/Nm3。
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逡逑段分類：初沉污泥、腐殖污泥、濃縮污泥、干燥污泥等［水分逡逑即不經(jīng)任何處理直接從污水處理流程中取出的污泥，，一，經(jīng)過幾道簡單處理工藝如機械脫水、離心脫水后，污泥［１６］。再經(jīng)過深度處理如熱處理、微波處理等，含水率會體積來講還是從質(zhì)量來講，污泥本身的絕大部分都是水泥干燥方式熱處理、微波處理以及太陽能干燥法都是通過熱的方式使污泥中的水分蒸發(fā)，但所需的能量往往高過污對污泥進行預處理，通過物理、化學方法來處理污泥中的含水率。污泥處理處置過程中重點考慮的問題在于怎么使節(jié)能的被脫除［１７］。逡逑

熱重分析依據(jù)標準ＡＳＴＭ邋Ｅ２５５０－２００７，測定污泥樣品質(zhì)量與溫度之間的關逡逑系。本實驗于北京化工大學分析測試中心使用型號為ＴＧＡ－１０５熱重分析儀進行，逡逑檢測結(jié)果如圖２－１所示。逡逑２．５污泥、生物質(zhì)分析結(jié)果逡逑（１）污泥元素分析邐Ｉ逡逑首先對于本實驗所用的污泥樣品為秦皇島龍海道污水處理廠的污泥樣品、秦邐ｊ逡逑皇島富士康的污泥樣品和南京工業(yè)園區(qū)的污泥樣品。經(jīng)過預處理后，進行了基本邐ｊ逡逑的有機和無機元素分析。結(jié)果如表２－３和表２－４所示。邐ｊ逡逑表２－３污泥有機元素分析結(jié)果邐ｊ逡逑Ｔａｂｌｅ邋２－３邋Ｓｌｕｄｇｅ邋ｏｒｇａｎｉｃ邋ｅｌｅｍｅｎｔ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｒｅｓｕｌｔｓ邐｜逡逑丨邐＇邐ｉ逡逑
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X703

【參考文獻】

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1 水落元之;久山哲雄;小柳秀明;杭世s

本文編號：2671551