城市污水污泥的热解动力学特性研究.pdfVIP

维普资讯 盟 资 源 与 环 境 ． )11 ， 城市污水污泥的热解动力学特性研究 陈 曼，金保升，贾相如 (东南大学洁净煤发电和燃烧技术教育部重点实验室，江苏 南京210096) 摘 要：采用差示热天平获得上海程桥污水处理厂污泥的TG、DTG曲线，对干燥污泥的 热解行为及其动力学规律采用热重分析法进行了研究。实验结果表明：干燥污泥的热解过程 中有2个失重速率比较高的区域，这2个区域以挥发分的析出为主。通过热重分析法，求解 了这2个区域的化学反应动力学参数——频率因子A和活化能E，对其反应机理进行了分 析。 关键词：污水污泥；热重分析；热解动力学特性 Abstract：TheTG andDTG curveofsludgefrom ShanghaiChengqiaoSewageTreatment Plantwerederivedrfom testsofdifferentialthermalbalance．Pyrolysischaracteristicsandkinetics ofdried sludgewereinvestigatedusingthemr ogravimetricanalysis．Theresultshowedthereare twotemperaturerangesinwhichthesludgequicklylostweight，thesetwophasesareduetore- leaseofthevolatiles．Withthethemr ogravimetry，thekineticsparametersforthechemicalreactions ofthetworangeswerecalculatedandthesludgepyrolyticreactionmechanism isdiscussed． Keywords：sewagesludge；themr ogravimetric；pyrolysiskinetics 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1001—5523(2005)03—0031—04 1 前 言 学反应动力学常数等信息，本文采用热重分析法对 上海程桥污水处理厂的污泥的失重和热解特性进行 城市污水污泥的处置方法主要有海洋倾弃、填 了研究 埋、肥料农用、焚烧及资源化利用等。 污染物污泥低温热解是一种发展中的能量回 2 污泥热解特性的实验 收型污泥热化学处理技术，它通过在催化剂作用下 2．1 污泥的静态特性 无氧加热干燥污泥至一定温度(500℃)、由干馏和 本实验采用法国Setaram公司TG92型常压热 热分解作用使污泥转化为油、反应水、不凝性气体 重一差热分析仪，用仅一Al20，做参比物。由程序设 和炭等可燃产物，最大转化率取决于污泥组成和催 定升温速率、终温和保温时间。实验过程中热天平 自 化剂的种类，正常产率为200～300L(油)／t(干泥)，其 动记录相关信号，可获得热重曲线、微商热重曲线和 性质与柴油相似。在一定条件下污泥热解是一个能 差热曲线。每个实验结束后，再做一个相同条件的空 量净输出过程，具有工业化利用前景 ，且能量回收 白实验以减小系统误差。 率高，经济性优于焚烧处理，是大有前途的处理方 为了给热重分析试验结果的分析提供依据，对 法。在热解机理和动力学研究方面，还有很多问题 污泥进