污泥热解技术的精读.pptx

污泥热解技术的介绍 ——* * * 出污泥而不染 污泥热解技术 一、污泥的简介 污水污泥(简称污泥)是城市污水处理厂的主要副产品之一。 产量：急剧增加； 特点：含有大量的重金属、病原菌、寄生虫以及某些难分解的有机毒物； 如何将产量巨大、成分复杂的污泥经过科学处理，达到稳定化、减量化、无害化和资源化的目标，已成为我国乃至全世界普遍关注的重要课题。 二、污泥处置现状 普遍且成熟的技术： 卫生填埋法 土地利用 焚烧 常用技术的优缺点 卫生填埋法优缺点 土地利用优缺点 焚烧优缺点 优点：简便和处置容量大。 缺点：固体废物填埋场选址愈来愈困难，导致运输成本不断增加；大量污泥占用宝贵的土地资源；给土壤、水体和大气环境带来二次污染 常用技术的优缺点 卫生填埋法优缺点 土地利用优缺点 焚烧优缺点 优点：投资少、能耗低、运行费用低、有机物可转化成土壤改良剂成分等。 缺点：污泥中含有大量的致病菌、寄生虫卵和重金属等，污泥中的有毒有害物会污染土壤或水体。 常用技术的优缺点 卫生填埋法优缺点 土地利用优缺点 焚烧优缺点 优点：能使有机物全部碳化，有效杀死病原体，最大限度地减少污泥体积(可达到 90%左右)；而且占地面积小，自动化水平高，不受外界条件影响。 缺点：在焚烧前必须脱水，另外焚烧处理一般要求其热值在 1000kJ/kg 以上，焚烧时产生二氧化硫、二恶英等有害气体，污泥中的重金属也会随着烟尘的扩散而污染空气；焚烧成本是其他处理工艺的 2~4 倍。 污泥资源化利用的新途径 污泥湿式氧化 超临界水氧化法 改性制取吸附剂 热解制油 在高温高压的条件下进行，因而设备的运行和维护费用大，适用于大、中型污水处理厂 热解技术的产物 三、污泥热解技术 污泥热解是利用污泥中有机物的热不稳定性，在无氧条件下对其加热，使有机物产生热裂解，有机物根据其碳氢比例被裂解，形成利用价值较高的气相（热解气）、和固相（固体残渣），这些产品具有易储存、易运输及使用方便等特点，给污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化提供了有效途径。 污泥热解的流程 污泥热解反应的机理 研究发现在热解温度为 500~900℃内，焦炭的产率随着热解终温的提高而逐渐降低，温度每升高 100℃，焦炭的产率下降约 1~2%。生物油的产率随热解终温的提高出现先增大后减小的趋势，在约 600℃时达到最大产油量。热解气的产率随热解温度的升高成逐渐增加。大部分无机矿物质(Al、Ca、Fe 和 Mg 等)被固定在焦炭中，并且随着热解温度的升高，在焦炭中的含量增加。重金属也固定在焦炭中，且不易浸出。 污泥热解工艺图 污泥热解技术优点： 污泥热解技术具有不产生二噁英、固化重金属、高能量利用率和低能量损失等特点，是当之无愧的节能环保技术。 无二噁英 热解在还原气氛下进行，能有效的抑制二噁英的合成。其次，经过净化处理后的热解气不存在具有催化作用的物质（金属或其氧化物），其高温燃烧过程是一个彻底而洁净的氧化过程。特定条件下，还能分解二噁英。 固化重金属 大量分析数据表明：污泥经历热解后，其中的重金属都富集在固体残留物中，且重金属形态发生了显著改变，可交换态含量降低，残渣态含量升高，浸出浓度都低于监测标准。 高能量利用率，低能量损失 在整个系统的能量平衡中，污泥干燥是主要的能量消耗单元。与焚烧工艺相比，热解工艺产生的废气量要小得多，所以尾气带出的能量要小的多。 污泥热解不如焚烧法对固体体积减少的多，热解产生的液体生物油在燃烧时也可能产生少量的有害物质，而且热解技术没有焚烧法发展的完善； 污泥热解的反应模型、操作参数和经济可行性等方面的研究不够系统、深入； 污泥热解过程中污染物(主要是重金属)的迁移、转化规律研究较少； 热解产物的性质研究不甚全面，污泥的热解机理还没有完全建立，而且对污泥热解的工艺路线和设备开发的较少。 污泥热解技术不足： 积极探索污泥热解主要能源产物──生物油或热解气的有效利用途径； 充分合理的处理好热解固体剩余物──焦炭，因为焦炭不仅可以作为燃料，而且可以通过催化活化制取吸附性能较好的活性炭，不过焦炭也富集了大量的重金属污染物质，在后续利用中要控制二次污染的形成； 研究污泥热解过程中污染物(H2S、NH3和重金属等)的形成、转化规律；热解机理和反应动力学对热解过程的控制具有关键作用，这方面的研究急需加强； 污泥热解技术发展趋势： 加强中高温条件下污泥热解的试验研究以及不同加热方式