城市干污泥与水葫芦的混燃特性分析.PDFVIP

第 ３６ 卷第 ８期 环　 境　 科　 学　 学　 报 Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．８ ２０１６年８月 　Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ Ａｕｇ．，２０１６ ＤＯＩ：１０．１３６７１／ｊ．ｈｊｋｘｘｂ．２０１６．０００１ 刘敬勇，黄李茂，宁寻安，等．２０１６．城市干污泥与水葫芦的混燃特性分析［Ｊ］．环境科学学报，３６（８）：２９５５⁃２９６７ Ｌｉｕ Ｊ Ｙ，Ｈｕａｎｇ Ｌ Ｍ， Ｎｉｎｇ Ｘ Ａ， ｅｔ ａｌ． ２０１６．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｏ⁃ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｅｗａｇｅ ｓｌｕｄｇｅ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｈｙａｃｉｎｔｈ ［Ｊ］．Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ，３６（８）：２９５５⁃２９６７ 城市干污泥与水葫芦的混燃特性分析 ∗ 刘敬勇 ，黄李茂，宁寻安，郭家宏，孙健，张耿崚，王玉洁，陈佳聪，程建楠 广东工业大学环境科学与工程学院，广州　 ５１０００６ 收稿日期：２０１５⁃１０⁃０４　 　 　 修回日期：２０１５⁃１２⁃３１　 　 　 录用日期：２０１５⁃１２⁃３１ 摘要：对广州城市干污泥与水葫芦的单一及混合样进行了热重实验，通过ＴＧ⁃ＤＴＧ 曲线计算了不同焚烧条件下其混燃特性指数，建立了其掺烧 的动力学方程．结果表明，污泥单独燃烧曲线分为水分析出、挥发分的析出和燃烧、次挥发分及固定碳的燃尽、残留物的燃烧和分解４个过程， 其中，挥发分的析出和燃烧是污泥燃烧的主要控制阶段；水葫芦的燃烧则分为水分析出、挥发分析出燃烧、固定碳燃烧、残留物质的燃烧和分 解．污泥添加 １０％～４０％水葫芦后，其燃烧性能得到改善，其中，着火点Ｔ有所升高，挥发特性指数Ｄ及综合燃烧特性指数Ｓ分别增加了０．２２～ｉ １．０６、０．１０～０．９２倍．随着水葫芦的添加量增加，污泥挥发分析出及燃烧更加激烈，污泥和水葫芦混燃过程中出现较强的协同交互作用．相对于空 ＝ 气气氛，在富氧（Ｖ（ＣＯ ）／ Ｖ（Ｏ ） ８／ ２）条件下，混合试样的燃烧受到抑制．采用积分法（Ｃｏａｔｓ⁃Ｒｅｄｆｅｒｎ方程）计算得到污泥的质量平均表观活 ２ ２ －１ －１ －１ 化能（Ｅ ）在３２．０９～３４．７０ ｋＪ·ｍｏｌ 之间，水葫芦的Ｅ 在３０．５６～５１．６３ ｋＪ·ｍｏｌ 之间，而混合试样的Ｅ 在２２．４４～２８．４０ ｋＪ·ｍｏｌ 之间，污泥与水 ｍ ｍ ｍ ＝ ＝ 葫芦混燃其Ｅ 有所降低，与燃烧特性指数的增加是相对应的． 第一挥发分峰前取ｎ ０．５、第一挥发分峰后及其他峰取ｎ ２可描述各燃烧阶段 ｍ 的反应机理． 关键词：污泥；水葫芦；混合燃烧；热重分析；燃烧特性；动力学模型 文章编号：０２５３⁃２４６８（２０１６）０８⁃２９５５⁃１３　 　 　 中图分类号：Ｘ７０５　 　 　 文献标识码：Ａ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｏ⁃ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｅｗａｇｅ ｓｌｕｄｇｅ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｈｙａｃｉｎｔｈ ∗ ＬＩＵＪｉｎｇｙｏｎｇ ，ＨＵＡＮＧＬｉｍａｏ，ＮＩＮＧＸｕｎ′ａｎ，ＫＵＯＪｉａｈｏｎｇ，ＳＵＮＪｉａｎ，ＣＨＡＮＧＫｅｎｌｉｎ，ＷＡＮＧＹｕｊｉｅ，ＣＨＥＮ Ｊｉａｃｏｎｇ，ＣＨＥＮＧＪｉａｎｎａｎ Ｓｃｈｏｏ