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污水污泥问题是困扰各国城市健康发展的紧迫问题,世界各国都在寻找处理污泥的途径。污泥一度仅被视为废弃物,只考虑其无害化处理,现在已经被认为是一种资源,如何合理利用污水污泥。因此,研究新的污水污泥处理方法具有深远的实际意义。对比国内外污泥处理的工艺及现状,并结合我国国情,本文认为污泥焚烧和污泥低温热解是我国进行污泥处理的发展方向。污泥焚烧处理量大,对污泥中的有害成分处理彻底,不会对环境造成污染,同时还能回收部分热能用于供暖和发电,能够很好的实现污泥处理的无害化和资源化。污泥低温热解可以大幅度减小固体体积,热解产生的气体和油有很高的热值,能够成为潜在的燃料,另外,这一过程又是在无氧条件下进行的,因而有害物质极少产生。
本文首先对污泥的来源、特点、危害、分类和国内外的处置方法作了介绍,并对这些污泥处理的相关技术作了分析,大连马栏河的原始生污泥含水率约为75%,经干燥脱水处理后含水率可减小到15%。经分析,干化后的污泥成分中,碳、氢、氧、硫、氮等挥发分占污泥比重的57.82%,灰分占26.72%,水分占15.46%,每千克污泥的燃烧热值为15124.76KJ/Kg,在流化床焚烧炉内完全可以不加助燃剂而自行燃烧。并以此为基础进行了污泥焚烧工艺设计与计算。并对马栏河污水处理厂污泥进行热解特性实验研究,得到了污泥在不同热解条件下的产油率,从而确定合适的低温热解工艺条件。并通过计算,确定了污泥低温热解的温度范围为150~360℃。针对不同热解条件对污泥低温热解产油率的影响进行了实验研究,通过对实验数据的分析得到以下结论。污泥催化低温热解的最佳反应条件为反应终温在270℃左右、反应时间为75分钟、催化剂(Na<,2>CO<,3>)的用量为4g(每100g污泥)。实验得到的热解油的颜色为深褐色或黑色,具有植物油和石油类油的混合气味,常温下为粘稠状液体,且容易固化。热解油的成分复杂,含有苯系物、脂肪酸、烃类等多种化学物质。
最后对两种方法进行了分析比较,得出了污泥低温热解更有发展前景的结论。