城市污水污泥分組預(yù)處理及其熱解規(guī)律.pdf

1、隨著城市化水平的提高，城市污水產(chǎn)生量大幅增加，作為城市污水處理的副產(chǎn)品，城市污泥的數(shù)量也在急劇增加。污泥如處理不當(dāng)或不及時(shí)，會給人類環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。因此，污泥的處理和處置已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的問題。
　　 污泥是一種“放錯(cuò)地方的資源”，由于其含有豐富的可利用的有機(jī)物，如蛋白質(zhì)、可溶性多糖、脂肪等，蘊(yùn)藏著大量熱能，如能回收利用則可作為替代能源。熱解作為城市污水污泥焚燒處理的替代技術(shù)，因其經(jīng)濟(jì)性好、二次污染小、熱解產(chǎn)物利用價(jià)值高

2、等優(yōu)點(diǎn)而而被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化目標(biāo)的極具潛力的處理技術(shù)。污泥成分復(fù)雜，導(dǎo)致其熱解油成分也十分復(fù)雜，作為燃料使用時(shí)，品質(zhì)欠佳，作為化工原料使用時(shí)，分離提取難度大。基于此背景，為了簡化熱解油成分，本文研究內(nèi)容包括:1）采用熱堿法提取污泥中胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances，簡稱EPS)，對其進(jìn)行熱解實(shí)驗(yàn)得到油分，通過GC-MS分析其熱解油成分，同時(shí)，考察pH值、溫度、加

3、熱時(shí)間對提取酸熱法和熱堿法提EPS效果的影響;2）分離提取污泥中的蛋白質(zhì)和多糖，并分別對其進(jìn)行單獨(dú)的裂解實(shí)驗(yàn)，分析裂解成分;3）對預(yù)處理后的污泥也進(jìn)行資源化研究，發(fā)現(xiàn)其利用價(jià)值。
　　 以松江污水處理廠剩余活性污泥為原料，通過工業(yè)分析、元素分析和熱值測定，認(rèn)為污水污泥是高揮發(fā)分(51.28％)、低灰分(38.42％)，低位熱值(13.83MJ/kg)較高的物質(zhì)，燃料資源化利用潛力大。采用熱重分析對EPS、粗蛋白、粗多糖、原始污泥

4、及其預(yù)處理后的污泥樣品進(jìn)行熱解特性研究，EPS、粗蛋白、粗多糖熱解過程經(jīng)歷三個(gè)階段，比原始污泥四個(gè)階段簡單，但幾種樣品主要的有機(jī)物分解階段都在500℃以下，表明熱裂解實(shí)驗(yàn)在500℃低溫條件下進(jìn)行即可，利用Coats-Redfern積分法求出它們的熱解動力學(xué)參數(shù)。
　　 將粗蛋白、粗多糖直接進(jìn)行裂解實(shí)驗(yàn)，而其他樣品采用固定式管式電阻爐熱解制取油份，然后進(jìn)行GC-MS分析。結(jié)果表明，EPS、粗蛋白、粗多糖三種樣品的熱裂解成分比原始污