最新污泥热解研究现状

污泥热解研究现状

谢鹏超 09S027071

摘要：污泥热解作为一种可资源化的污泥处理技术，越来越受到国内外研究人员的重视。本文对国内外对污泥热解的原理、影响因素、产物以及常用的研究方法等进行了详细的总结。并对当前污泥热解的研究热点进行了概括，点明污泥热解的研究方向。

关键词：污泥热解、热解工艺、热解机理、影响因素、热解产物

引言

随着人口的日益增加和全球社会的日益城镇化,城市污水的产生量越来越大,作为城市污水处理副产品的污泥的数量也在急剧增加。污水污泥是一种由有机残片、微生物、无机颗粒、胶体等组成的非均质体,污泥含有有毒有机物、致病微生物和重金属,会对环境产生严重危险,随着污泥产量的急剧增加,污泥的处置越来越受到人们的重视。由于污泥中含有大量的有机质,为其能源化利用提供了物质基础【1】。因此，可以用某种方法把这种贮存在污泥中的能量，以热量或作为燃料或制造出特殊的化学品的形式释放出来【2】。一般可采取三种方法来利用其中的能量：直接燃烧、气化和热解【3-5】。其中，热解法在最近几年受到了越来越多的关注。污泥热解不仅可以减少二恶英的产生，将大部分重金属固定在固体残渣中而减少二次污染的形成，而且还可以产生利用价值较高的生物油，不凝性气体和焦炭，为污泥的减量化、无害化和资源化提供了新的有效途径。

一、污泥热解的工艺

污泥热解工艺按加热方式的不同可分为加热炉加热和微波辐射加热两类。加热炉加热式的污泥热解反应器主要有固定床反应器、旋转反应器和流化床反应器等类型【6】。根据污泥预处理方式不同，加热炉加热热解可分为3类。

（1）简单热解工艺污泥经105℃干燥后直接在电炉中加热热解。

（2）化学活化工艺污泥经105℃干燥后，先与化学活化剂混合，然后在电炉中

加热热解。目前，常用的化学活化剂包括：ZnCl

2、H

、ZnCl

和H

的混合物、

KOH等【7】。

（3）物理活化工艺将热解残渣置于反应炉中，在一定温度下继续通入CO2或水蒸气等。

热解过程中通常通入N

2保持无氧环境，但也有研究人员用CO

替代N

【8】，或

者在污泥上表面覆盖一层＜1mm厚的焦碳，利用高温下焦碳和污泥自身挥发产生的有机蒸气燃烧消耗氧气而得到无氧环境【9】。加热热解时，热解温度、高温停留时间和升温速度是影响污泥热解产物收率的主要工艺条件【10】。微波辐射热解是通过微波辐射致使污泥达到高温并热解的工艺。利用微波加热污泥的耗能只有传统方法的50%【11】。研究表明【12-15】，微波辐射热解处理污泥时必须在污泥中加入少量微波吸收剂才能使污泥达到热解所需要的高温，否则污泥温度只能达到200℃。目前已有研究中使用的微波吸收剂主要有石墨、热解污泥残渣、SiC和活性炭。此外，微波热解中可考察的工艺参数有微波频率，辐射时间，辐射模式等。

。

二、污泥热解的机理

污泥热解【16】过程中,很多热分解反应可能同时发生,因而很难确定污泥的转化途径。污泥热解的原理研究，包括动力学特性和模型研究目前仍然还处于探索阶段。但是目前比较公认的污泥热解的转化途径可以大致分为三个阶段：水分析出阶段、易挥发成分析出阶段和无机物分解阶段【17-18】。由于污泥中的水分和少量的外在水分会在第一阶段挥发，所以这一阶段污泥失重较少；由于生物污泥中含有大量的生物质，存在大量的易挥发物质，同时污泥中的含碳化合物的C-C键会在第二阶段断裂，所以第二阶段污泥失重最多；第三阶段主要是无机物质的分解阶段，这一阶段的失重主要是由碳酸盐引起的，失重最少【18,19,20】。

当前，由于污泥热解的详细途径以及动力学特性等机理目前仍然存在争论，因此，污泥热解的机理仍然是研究的热点。邵敬爱【21】等研究发现污泥的热解并不是一个简单的一级反应，而是主要由随机成核机制所控制的多种反应机制并存的过程。魏立安【22】等运用Coats-Redfem方程求得污泥热解的动力学参数如下表：

动力学参数求解结果【22】

污泥热解常用的研究方法为热重法（TG）和差热分析法（DTA）。热分析法是研究物质物理性质、化学性质及其变化过程的一种重要手段，采用热分析法可以很好的模拟污泥热解过程中物质的转化。

三、污泥热解的影响因素

污泥热解是一个复杂的过程，影响其热解的主要因素有污泥的种类、热解的温度及热解的反应时间。

2.1 污泥种类

由于污泥热解主要是利用污泥中的有机质，并将其能量化的一种污泥处置方法，因此不同种类的污泥对污泥热解的影响较大。总的来讲，有机质含量越高的污泥越利于污泥热解；同时污泥按有机组分可以看作由类纤维素、半纤维素和木质素组成，不同有机质组成的污泥，其热解时的机理以及反应历程亦有较大的差别，因此，研究人员在研究污泥热解机理时，常将三组物质独立反应，然后再线性叠加【20，23】。

此外，由于大多数污泥中都含有重金属，而不同种类的污泥含有的污泥的重金属种类有所不同，许多重金属在热解时都会成为良好的催化剂，而在一定程度上加快热解反应【24】。

并且，不同种类污泥的粒径亦不相同，总体而言粒径可以影响污泥颗粒的升温速率乃至挥发成分的析出速率，从而改变污泥的热解行为。邵敬爱【21】等研究发现，当选用的污泥的粒径越小时，比表面积越大，污泥热解的反应速率越快。

2.2 污泥热解的温度与反应时间

污泥热解的速率、污泥热解产物以及污泥热解的效率都与污泥热解温度有着

极大地关系。同时，当热解温度变化时，热解反应机理也有可能不同，热解的动力学参数也需要进行独立的计算分析【25-26】。因此，污泥的热解温度作为污泥热解的最重要的影响因素也受到了国内外研究人员的青睐。

CamPbell【27】等人在275-550℃范围内对生污泥和厌氧发酵污泥进行了研究，以最大的产油率为目的，得出最佳反应条件是：温度450℃，停留时间0.5h。高现文【10】等人研究发现：当热解终温小于450℃时，污泥的热解时间随热解终温的升高而增加，大于450℃时污泥的热解时间随热解终温的升高而减少；热解气的质量分数随热解终温升高而增大，500℃前焦油的质量分数随温度升高而增大，500℃后随温度升高而减小，焦炭的质量分数随温度升高而减小；焦油的热值在500~600℃的情况下达到最大，500℃左右焦油质量分数最大，从能耗方面看500℃也是一个最佳的产油热解温度；从焦炭的工业分析看，随热解终温升高焦炭中挥发分质量分数减小，灰分和固定碳质量分数增大。陈汉平【28】等研究发现不同温度下得到的半焦具有相似的比表面积和孔径分布趋势，在约4nm处出现峰值。总孔容积和比表面积随热解终温的提高而逐渐增加，而且半焦中主要存在的是微孔和中孔，有利于污泥热解反应的进行。张铺【29】等人发现随着热解温度的增加，重金属在残渣中的分布也有所增加。

四、污泥热解的产物

污泥热解产物包括气体、液体和固体残渣三部分。其中固、液、气三相产物的质量一般为试样入料的11%、74.6%、14.4%【30】。在污泥热解所得的三相产物中，固相产物孔隙较多，可作为吸附剂或建材等，液相产物主要是生物油，经过改性可做燃料油或化工原料，气体则可提纯氢气以及烃类，用作化工原料或者输送给电厂作为发电燃料等【31】。

4.1气体产物

污泥热解后产生的气体主要有N

2、H

、CO

、CO以及低碳烃类（CH

、C

）

等。这些气体具有很高的热值，不仅可以在反应时提供热解所需的温度，还可以收集回用。

Menendez【32】等研究发现污泥中有机成分发生了吸热性的气化反应：

（1）

（2）

（3）

（4）其中，低温度段主要发生反应（1）和反应（4），随着热解温度达到600℃左右，污泥热解在600℃时会产生一定量的水，伴随着污泥挥成发分的裂解产生的水发生了反应（2）和反应（3）【33】。高标【17】等研究发现当热解温度在低温阶

段时，污泥热解气体成分以CO

2为主，但含量随温度的升高而降低，CO和H

的含

量随温度升高而升高。丁兆军【30】等研究发现，污泥热解时，在200-300℃和

600-700℃温度区间各有一个产气高峰。热解产生的气体是由H

2、CO

、CO、CH

、

C 2H

等气体组成的富氢气体。污泥热解制氢需要600℃以上的高温，当温度处于

100-900℃时，H

大量产出，阶段最高产率达51.61%。

作为一种清洁能源，在污泥热解中，如何提高污泥热解气体中氢气的含量

仍然是当前污泥热解研究的热点方向。

4.2液体产物

污泥热解的液相产物主要是生物油，经过改性可做燃料油或化工原料。

Shen Lilly【34】等研究发现，污泥热解的油类产物存在着产油高峰期，在高峰期之前，产油量随着反应时间和热解温度逐渐增大，达到高峰期之后，污泥热解的油类产物会有所下降而最终稳定在一个平衡状态。这是由于到达高峰期后，污泥热解产生的油类产物会发生二次分解，生成部分热解气。高现文【10】等研究发现焦油的热值在 500-600℃的情况下达到最大，500℃左右焦油质量分数最大，从能耗方面看500℃也是一个最佳的产油热解温度。

由于污泥热解产生的气态物质具有更高的利用价值，因此如何经济合理的控制热解条件，促使热解产生的油类物质发生二次热解成为了当前研究的一个热点和难点。

4.3固体产物

目前，热解固体残渣主要被尝试用于各类污染物的吸附脱除，如水中的金属

离子、染料、COD以及气流中的SO

2、H

S等，或者用作建筑材料，其中用作吸附

材料具有更大的发展前景和经济价值。因此，关于热解残渣的结构研究也主要集中于与吸附有关的表面结构分析，以及影响残渣表面结构的各种因素，而污泥组成和热解温度、活化预处理方式等工艺条件则是影响固体残渣结构的主要因素。

元素组成：污泥热解残渣中含有丰富的碳元素和少量的金属元素。污泥来源不同，热解条件的改变，是否进行活化都会影响残渣中元素的种类和含量。Andres Fullana【35】等测得城市污水处理厂污泥在850℃下的热解残渣中的非金属元素主要有C、H、N和极少量的S，其中碳元素的含量最高，从29.2%到35.3%不等；而残渣中的金属元素种类较多，但含量较低，主要有Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Sr和Pb等，其中Fe的含量相对最高，最多可达4.5%。而Bandosz【36】等发现，不同于城市污水厂污泥热解残渣中金属元素以铁含量最高，在含油污泥热解残渣中以镁为主，几乎是含油污泥热解残渣中铁含量的2倍。

孔结构分布:由于残渣作为吸附剂的关键在于其孔结构的分布，因此对孔结构和比表面积的研究是大家关注的重点，而热解温度、活化工艺和污泥组成对孔结构形成与分布有着重要的影响。目前，已有研究均表明，热解残渣中形成了以中孔为主、微孔为辅的孔结构，在高温下热解甚至会有碳纳米管形成【37】。污泥组成，特别是污泥中腐殖酸与富里酸的比值越小，热解后残渣的比表面积越大，从而更有利于作吸附剂使用。研究发现【38】，活化方式的不同对热解残渣孔结构的影响不同：CO

物理活化和磷酸化学活化对孔结构影响很小，而对污泥进行简单的酸洗前处理即可以加倍热解残渣的吸附容量，如用NaOH或KOH化学活化则可明显提高孔体积，当用磨细的NaOH或KOH碱粒与污泥混合时，比表面积分别可以达到：689～1224m2/g和853～1686m2/g。普红平【39】等进一步分析了氯化锌作为化学活化剂的作用机制，认为氯化锌的主要作用是脱水，拟制了热解过程中焦油的产生，促进了纤维素的降解，提高了吸附剂中的含碳量，从而有利于微孔的形成。

由于污泥热解残渣中是活性炭和无机相的混合，因此其作为吸附剂，不仅可以脱除水中的有机物，也可以吸附金属离子，进而可以达到脱色和降低 COD 的作用。相关研究主要集中在污水处理效果和污染物吸附机理两方面。

目前，在水污染中，用热解残渣作为吸附剂的对象有染料废水、垃圾渗滤液、城市污水、含油污水等，实验室研究均取得了较好的效果，如余兰兰【40】等用化学活化法制备的污泥热解残渣处理城市污水，投加量为0.5%时，COD 的去除率可达68.18%。吸附平衡时间约为60min，吸附容量为41.24mg/g。同时污水色度也有了较大改善，处理效果好于商品颗粒活性炭。

在作为气体污染物吸附剂中，余兰兰等【41-42】等以石化污泥制备的热解残渣

的平衡吸附量为9.8mg/g，而对湿烟气中作为烟气脱硫吸附剂，对干烟气中SO

的SO

的平衡吸附量达到了15.20mg/g，作者认为二者差异较大的原因在于前者2

仅存在物理吸附，而后者同时存在化学吸附，且残渣中的无机组分在湿式脱硫过程中起到了催化剂的作用。翟云波等【43-44】以氯化锌和硝酸铁为活化药剂制备的

选择性催化还原NOx的催化剂，在反应温度400℃时NOx 热解残渣可以作为NH

最高转化率可达98.3%。

为提高污泥的综合利用价值，以污泥残渣作为污染物吸附剂的研究已成为研究的热点。尤其是如何调节热解固体残渣的孔径以及表面改性的研究，具有巨大的应用价值和经济前景。

五、污泥热解的发展方向

污泥热解作为一种可资源化的优良的污泥处理工艺具有着十分广阔的发展空间。但是由于污泥热解反应的复杂性，当前对该技术的研究应用仍然需要很长一段时间。具体而言主要有以下几个热点方向。

（1）污泥热解的机理研究。如何控制反应历程，如何合理构造污泥热解的反应模型，如何合理划分污泥热解的阶段，污泥热解的特性以及影响因素有哪

些。

（2）污泥热解产物的研究。如何合理经济地提高污泥热解的气体产物，尤其是氢气的产量，如何高效的回收污泥裂解油的回收，如何提高污泥热解固体

产物的孔隙率，降低污泥固体产物的颗粒，以及改善污泥热解固体的表面

活性。

（3）低温高效的污泥热解技术的研究应用。

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污泥热解技术

污泥热解技术污泥热解技术蔡炳良辛玲玲（浙江利保环境工程有限公司，浙江杭州310012）摘要：介绍了污泥热解技术的特点和基本原理，对其工艺流程进行了概括性描述。重点分析了污泥热解技术无二噁英、固化重金属、高能量利用率和低能量损失的特点，从正面证明污泥热解技术是污泥减量化、稳定化、无害化、资源化的有效途径，是当之无愧的节能环保技术。关键词：污泥；热解；二噁英；Sludge Pyrolysis Technology Bingliang Cai; Lingling Xin (Zhejiang Libo Environmental Engineering Co., Ltd., Hangzhou, Zhejiang; 310012) Abstract: This paper describes the characteristics of sludge pyrolysis technology, basic principles, and its general processes. Analyzes the features of the sludge pyrolysis technology that without releasing of dioxins, solidification of heavy metals, high energy efficiency and low energy loss, and rightly proves the pyrolysis technology is an effective way for sludge reduction,

国内外污泥研究现状及进展

项目１９９８年２０００年２００５年２０１０年有效利用土地利用２．８３．１３．４３．９先进处理０．８０．９１．０１．１其他有益利用０．５０．５０．６０．７小计４．１４．５５．０５．７处置地表处置／陆地填埋１．２０．９０．９０．９焚烧１．５１．６１．６１．５其他０．１０．１０．１０．１小计２．８２．６２．６２．５总计６．９７．１７．６８．２土地利用占污泥处置比例／％４０．６４３．７４４．７４７．６文章编号：１００９－７７６７（２００６）０３－０１４０－０４国内外污泥研究现状及进展王静１，卢宗文２，田顺２，陶俊杰２（１．济南市水质净化一厂，山东济南２５００３３；２．济南市水质净化二厂，山东济南２５００３２）摘要：城市污水污泥处理与处置是污水处理的重要组成部分。主要阐述了国内外污水污泥处理、处置的现状与进展，分析评价了各种污水污泥处置的方式和应注意的问题；并结合国内实际，提出了符合中国国情的污水污泥处置方法———污泥农用。关键词：城市污水；污水处理；污泥处理与处置；现状；进展；污泥农用中图分类号：Ｘ７０３文献标识码：ＢＥｘｉｓｔｉｎｇＳｔａｔｅａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＳｌｕｄｇｙＲｅｓｅａｒｃｈｅｓｉｎＤｏｍｅｓｔｉｃａｎｄＦｏｒｅｉｇｎＷＡＮＧＪｉｎｇ，ＬＵＺｏｎｇ－ｗｅｎ，ＴＩＡＮＳｈｕｎ，ＴＡＯＪｕｎ－ｊｉｅ第２４卷第３期市政技术Ｖｏｌ．２４Ｎｏ．３２００６年５月ＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＭａｙ，２００６随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水处理厂正如雨后春笋般的在全国各城市建成并投入运行，这固然对防治我国的水污染问题起到了积极作用，但一个潜在的问题随之产生，即污泥的处置与处理问题。污泥是污水处理后的附属品，由于污水处理量的增加，必然导致污泥数量的增加，而污泥处理和处置技术在我国还刚刚起步，并且污泥中含有大量的有害物质（重金属）及细菌、各种寄生虫卵、大量的病原微生物等。因此，了解国内外污泥研究现状及进展，对寻找合理的污泥处理、处置方式，并充分利用污泥中的资源，使之达到减量化、稳定化、无害化和资源化具有重要的现实意义。１国外污泥处理与处置现状及进展国外的城市污水污泥处理与处置已经有近１００ａ的历史，无论是进行有效利用还是进行填埋处置，污泥处理的目的与其他废弃物的处理一样，皆是以减量化、稳定化、无害化和资源化为目的。要达到这一目的，必须通过各种机械和各种处理构筑物的有机结合，组成污泥处理、处置系统。污泥处置的基本步骤为：浓缩、脱水、干燥、焚烧等，这些操作均能起到浓缩污泥的作用。通常情况下国外城市污泥处理系统工艺流程一般有下列４类：（１）原污泥→浓缩→脱水→处置脱水滤饼；（２）原污泥→浓缩→脱水→焚烧→处置灰分；（３）原污泥→浓缩→消化→脱水→处置脱水滤饼；（４）原污泥→浓缩→消化→脱水→焚烧→处置灰分。根据日本对３１８个污水处理厂的统计［１］，污泥处理方式（１）占３４％；方式（２）占８．８％；方式（３）占２６％；方式（４）占５．７％。日本污泥最终处置主要方法是焚烧，约占污泥处置总量的５５％。据美国环保署估计，自从１９７２年政府颁布水净化条例以来，污泥量逐年快速地增加，２０１０年将达到８２０万ｔ。表１是１９９８年以后美国污泥产量和处理状况及预测。收稿日期：２００５－１１－０１作者简介：王静（１９７０），女，山东济南人，工程师，学士，主要从事污水处理厂技术管理工作。表１美国干污泥产量及其预测（×１０６ｔ）

国内污泥处理现状

国内污泥处理现状土壤修复设备/尾矿处理设备/污泥处理设备/建筑垃圾处理设备/尾矿综合利用设备/固废利用/工业固废陶粒/工业固废处理技术/工业固废处理设备- 郑州德森环境科技有限公司业界在考察污泥处理处置问题时，困难重重，比如主流工艺面临技术适应性、成本、管理、选址等诸多难题，土地使用需要明确的政策引导。因为上述因素此前最容易被认为是造成相关工作进展缓慢的根本性原因。当然随着工程陆续的开展，一些最为根本的问题逐渐显现。污水处理厂既无完整的配套设施，也没有预留地，只是简单的把污泥脱水达到一定的含水率，然后就转交给第三方直接填埋或者处理;部分污泥处理设施难以稳定运行。国内污泥偷排的现象一直层出不穷。城乡交界、农村、还有江河湖海臭水塘，大量的生活污水污泥去向不明。而在相当多的情况下，这些并非污水处理厂自己所为。与发达国家污水、污泥处理是一套完整不可拆分的系统工程相比，我国此前建设的大多数污水处理厂从一开始就没有考虑污泥处理处置问题，既无设施，也无预留地。因此，尽管作为污泥的责任人，但实际上污水处理厂的任务只是把污泥脱水达到一定含水率，然后就可交给第三方进行填埋或是其他处理。而当填埋以及运输的成本越来越高，填埋场成为稀缺资源时，偷排成为事实上的选择。尽管其后的新建污水处理厂被要求污泥处理装置同步建设，与此同时，一些独立的污泥处理设施也纷纷上马，但往往不能稳定运行，同样未能形成有效的规范的处理处置能力。脱水+填埋或+不知去向，成为了事实上的污泥处理处置路线。因此，当去年初，京郊一家污水处理厂接到通知说一吨污泥也不允许外运时，相关负责人感觉很“头大”：太突然了!现在不仅厂里没有处理设施，整个城市也没有稳定接收污泥的地方，可污泥每天都在产生，怎么办? 国内外的主要技术都陆续得到了工程上的实践，但是持续运行的成功案例并不多。究其原因，有技术本身的水土不服，但更多的还有技术之外的因素事实上，近10年来，国内科研院所、企业等各方没有间断对污泥处理处置技术和工程的探索。可以说，国内外叫得上名号的主要技术都陆续得到了工程上的实践。此外，还尝试了不少五花八门的新奇技术。

剩余污泥细胞破壁技术初探

剩余污泥细胞破壁技术初探王芬王暄杨海松张书廷（天津大学环境科学与工程学院）摘要：本文采用加碱、加热、加热联合加碱3种预处理方式，对剩余活性污泥进行细胞破壁的研究，以探讨加快污泥消化速率，提高沼气产率的新途径。结果表明，pH=12时的碱解处理效果显著，反应4hr后，污泥的SCOD／TCOD值可达30％；60℃下热解2hr后，SCOD/TCOD值可达25％；加热联合加碱破壁处理8hr的结果表明，60℃下，pH=11时，2hr 后，SCOD／TCOD值可达29％。加热联合加碱方法，不仅可以加大水解程度，还可以加快污泥的破壁，内含物的流出。关键词：污泥处理；细胞破壁；反应 1 引言城市污水生物处理厂剩余污泥的处理与处置是一个较为棘手的问题。其处理费用占到污水处理厂总运行费用的25％～40％，甚至高达60％[1]；通常采用的污泥中温厌氧消化工艺，存在着反应速度慢，污泥在池内的停留时间过长，池体体积庞大，操作管理复杂，产气中甲烷含量低等缺点。污泥厌氧消化过程中，污泥水解是限速步骤[2]。采用一定的预处理方式，可以使细胞壁破裂，细胞内含物溶出，加速污泥的水解过程。从而达到缩短消化时间，减少消化池容积，提高甲烷产量的目的。例如，国外的研究表明，使用超声波（3.6KW,31KHz,64sec）预处理污泥，污泥中溶解性化学需氧量（SCOD）由630mg／L上升到2270mg／L，而且可以使污泥消化的停留时间缩短到8天[3]；采用碱（40meq／L）与超声波（120W,20 KHz,14.4sec／ml）结合的方法进行预处理可以污泥中78%的总化学需氧量（TCOD）溶出[4]；用搅拌球磨机及高压均化器的机械处理方式可以使污泥中TCOD溶出90%，同时使厌氧消化的停留时间减少到6天[5]；采用高压灭菌器（120℃，1bar）处理污泥45min,可以使35±7%的TCOD溶出[6]。目前，国内关于污泥细胞破壁技术的研究较少。本文采用加碱、加热、加热联合加碱3种方式，初步探讨了剩余污泥破壁的技术方法。 2 实验方法 2.1 污泥来源本实验所采用的污泥取自一容积为40L的SBR反应器，种泥取自天津市纪庄子污水处理厂。SBR反应器内的污泥停留时间为20d。每天运行3个周期，处理人工模拟废水，主要基质为葡萄糖，进水COD浓度为500mg／L。按照BOD:N:P为100:5:1的比例，投加葡萄糖、氯化铵、磷酸二氢钾作为碳、氮、磷源。反应器内MLSS为4000～5000mg／L。取反应器内每一个运行周期末的污泥，经重力沉降，使污泥浓缩至原体积的一半时，弃去上清液，用浓缩污泥（含水率为99%左右）进行破壁实验。 2.2 实验装置及方法加碱的实验装置如图1所示，加热及加热联合加碱的实验装置如图2所示。 2.2.1 加碱破壁的实验方法

污泥处理现状与趋势终审稿)

污泥处理现状与趋势公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

中国污泥处理市场现状及发展趋势一、中国污泥处理市场现状分析 1、污泥是一种由有机残片、细菌体、无机颗粒和胶体等组成的非均质体。它很难通过沉降进行彻底的固液分离。污水处理产生的污泥是典型的有机污泥，其特性是有机物含量高(60%~80%)，颗粒细~，密度小(1002~1006Kg/m3)，呈胶体结构，是一种亲水性污泥，容易管道输送，但脱水性能差。随着污泥水分的减少，污泥从纯液状流动到粘滞状、塑性性状、半干固体状直到纯固体状这一过程进行变化。通常浓缩可将含水率降到85%(含水状态)；含水率在70%~75%时，污泥呈柔软状态，不易流动；通常一般脱水下含水率只可降到60%~65%，此时几乎成为固体;含水率低到35%~40%时，成聚散状态(以上是半干化状态);进一步低到 10%~15%则成粉末状。污泥来源汇总一方面，污泥是污水处理过程中无法避免的副产品。通常含有病源微生物、寄生虫卵、有害重金属和大量难降解物质。如果处置不彻底，很容易对环境造成二次污染。从污水里转入污泥中的COD(化学需氧量)比

例大概是30%~50%，转入污泥中的氮约为20%~30%，磷约为90%。如果它们得不到有效处理处置，那么我国的节能减排目标将大打折扣。所以不能继续重水轻泥的现状。另一方面，污泥中也包含氮、磷等营养物质，经过适当处理可以作为肥料，改良土壤，促进植物生长;经过处理产生的沼气，可以作为能源物质，解决一定的能源问题。如何妥善处理污泥，使其稳定化、无害化、减量化、资源化，环源化，成为环境污染治理中亟待解决的问题。 2、由于城镇化和经济发展需求，我国近年来污水排放量和处理量呈上升趋势。根据国家统计局公布的《2015年国民经济和社会发展统计公报》可知，截至2015 年年末，我国城市污水处理厂日处理能力达到13784 万立方米，比上年末增长%；城市污水处理率达到%，提高个百分点。随着“十二五”期间对污水处理的重视，我国污水处理的主体市场基本完成，在“十三五”规划中，将进一步推进污水处理市场，提高污水处置效率和行业平均技术水平。作为污水的衍生品，近年来污泥产量也在不断上升2015年生活污泥产量为3500 万吨，同比增长16%。据估计，市政污泥方面，大约1 万吨污水产生5-8万吨污泥。根据同济大学环境学院院长戴晓虎测算,我国每年产生3000 万吨-4000万吨含水率在80%左右的市政污泥。随着“十三五”的到来，污泥量还会增加。预计到2020 年，我国的市政污泥产量将达到6000万吨-9000 万吨。随着印染行业蓬勃发展,我国对印染废水处理力度在不断加大,印染企业配套的废水处理厂投入运行后,每天产生相应大量污泥，而且印染废水趋向集中处理后,污泥量日益增加，产生的污泥的组成成分日益复杂。

污泥处理处置现状及发展趋势

污泥处理处置现状及发展趋势近年来，我国污泥处理处置技术取得了一定的进展，污泥处理处置方面的政策和标准也在逐渐完善。但面对社会发展对生物质能源以及环境质量提出的更高要求，我国污泥处理处置应以无害化为目标，以资源化为手段，实现污泥的安全处理处置与资源化，以解决污泥的最终出路问题。随着我国经济持续快速稳定发展，我国城镇污水处理规模日益提升，污泥产量也相应增加。据统计，2019年我国污泥产量已超过6000万吨（以含水率80%计），预计2025年我国污泥年产量将突破9000万吨。但是，由于我国长期以来“重水轻泥”，污泥处理处置没有与污水处理同步提升，污泥处理处置问题未能得到有效解决，形势十分严峻。我国污泥泥质特性及处理处置现状污泥性质污泥作为污水处理的副产物，富集了污水的污染物质（重金属、难降解有机物、持久性有机物、微塑料等）和营养物质（C、N、P等），源头上具有“资源”和“污染”双重属性。污泥中含有的丰富有机质可通过厌氧处理得到甲烷生物气（沼气）、氢气（H2）等热值较高的燃料，另外也能通过蛋白质提取等技术回收污泥中丰富的资源。处理后的稳定产物还能实现土地利用（营养物质、有机质稳定化处理产物）和建材利用（无机物）等，从而实现污泥的稳定化、无害化和资源化。与发达国家相比，我国城镇污水处理厂污泥具有有机质含量低、含沙量高、产量大等特点，因而污泥处理处置技术路线的选择应结合我国城镇污水处理厂污泥的特定性质，充分考虑污泥的“资源”和“污染”双重属性，实现环境、经济和社会效益的最大化。

我国污泥的处理处置现状国家“水十条”明确指出污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置，并禁止处理处置不达标的污泥进入耕地，从而保障污水厂污泥的全量安全处置，处理过程和处置环节不会对环境产生二次污染。目前我国常用的污泥处理技术主要包括污泥浓缩技术、污泥脱水技术、污泥厌氧消化技术、高温好氧发酵技术、污泥热干化技术等。经过处理的污泥需要进行安全处置。目前我国通常采用的处置方法有土地利用（农用）、焚烧、卫生填埋。但这些处置方式现在都遇到了不同程度的阻碍：土地利用对污泥泥质要求较高，污泥中重金属和其他有毒有害物质往往超标；由于污泥含水率较高，焚烧的能耗太高，不生态环保；卫生填埋通常遇到无地可埋的尴尬处境。由于污泥处理处置责任主体及最终处置路线不明确、法律法规监管体系不完善及我国城市污水处理厂早期建设过程中存在的严重“重水轻泥”现象，当前我国污泥处理设施仅基本实现污泥的减量化, 并未真正实现“三化”，存在严重的二次污染风险。据统计污泥厌氧消化普及率仅为3%，远低于发达国家50%的水平。目前我国的污泥处理处置与发达国家间存在的差距主要体现在：我国污泥处理设施处理能力不足；污泥稳定化、资源化利用率不足；绿色生态化处置方式不足等。

深圳环源科技公司介绍及rrs污泥蒸汽热解处理技术介绍01上课讲义

深圳环源科技公司介绍及R R S污泥蒸汽热解处理技术介绍 201501

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目录一、公司与技术概况 (4) 二、核心技术 (6) 1、基本原理 (6) 2、技术特点与优势 (7) 3、基本工艺流程 (10) 三、一站式资源化利用方案 (11) 1、RRS“闭路循环”方案 (11) 2、RRS能源化方案 (11) 3、RRS肥料化方案 (14) 4、RRS建材化方案 (15) 5、产物出路说明 (16) 四、应用案例 (22) 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

一、公司与技术概况深圳市环源科技发展有限公司是国际知名固体废弃物资源化解决方案提供商，绿环资源集团下属企业。绿环资源集团目前在日本、中国大陆、香港和马来西亚等地设有20多个子公司、工厂和物流仓库，是日本5大塑料再生服务商之一，同时是日本最大的家电废弃塑料国际再生服务提供商、日本最大的OA废弃塑料国际再生服务提供商和日本的最大游戏机废弃塑料再生服务提供商，和中国十大再生塑料原料供应商之一，主要客户及合作伙伴包括理光、东芝、三菱电机、索尼、三洋、日立、三井化学、松下电器、凸版印刷、金发科技和东京工业大学等国际知名企业和研究机构。2012年，绿环资源集团再资源化固体废弃物超过15万吨，销售额超过5亿美元。作为绿环资源集团下属专门从事市政污泥处理处置新技术开发、系统设计和项目投资运营的高新技术企业，环源科技以绿环集团为经济后盾，以东京工业大学、中国科学院广州能源研究所等知名科研机构和株式会社资源循环技术研究所为技术支撑，通过公司研发团队的自主创新开发出具有完全自主知识产权的RRS蒸汽热解污泥处理技术，并获国家一级科技查新机构——科技部西南信息中心查新中心确认为国内首创。 2010年8月，RRS技术通过由国家环保部下属中国环境学会组织，杭世君、王洪臣等权威专家参加的技术成果鉴定，获得与会专家一致肯定；2010年9月，RRS技术深圳蛇口污水厂产业化示范工程被中国水网评为“2010年收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

污泥热解技术

污泥热解技术摘要：介绍了污泥热解技术的特点和基本原理，对其工艺流程进行了概括性描述。重点分析了污泥热解技术无二噁英、固化重金属、高能量利用率和低能量损失的特点，从正面证明污泥热解技术是污泥减量化、稳定化、无害化、资源化的有效途径，是当之无愧的节能环保技术。关键词：污泥；热解；二噁英； Sludge Pyrolysis Technology Bingliang Cai; Lingling Xin (Zhejiang Libo Environmental Engineering Co., Ltd., Hangzhou, Zhejiang; 310012) Abstract: This paper describes the characteristics of sludge pyrolysis technology, basic principles, and its general processes. Analyzes the features of the sludge pyrolysis technology that without releasing of dioxins, solidification of heavy metals, high energy efficiency and low energy loss, and rightly proves the pyrolysis technology is an effective way for sludge reduction, stabilization, decontamination, and a well-deserved environmental protection technology. Keywords: Sludge; Pyrolysis; Dioxin; 1.前言热解是一种有着悠久历史的技术，木材、泥炭以及页岩的气化都是热解。根据所用化工工艺的不同，热解被称为干馏、焦化、气化以及热分解等。近年来，热解被做为焚烧的替代技术越来越受到各方的关注。热解技术的显著特点如下： (1)、是一项绿色、没有二次污染的热处置技术。 (2)、能源利用率高、减容率高、运行费用低。 (3)、从根本上解决污泥中重金属问题。 (4)、无二噁英和呋喃产生，不会因为环境问题扰民。 (5)、燃烧后，需要处理的废气量小。 (6)、回收可再生能源，有CO2减排意义，有CDM收益。

国内外污泥处理与处置现状及发展趋势

固体废物资源化结课报告国内外污泥处理与处置现状及发展趋势

国内外污泥处理与处置现状与发展趋势摘要随着污泥产生量日益增加，其对环境造成的负面影响也逐渐引起全世界的关注。本文从现阶段污泥处理、处置方法入手，介绍了国内外污泥处理处置现状、主流技术及应用进展，并对污泥处理处置的发展趋势做了展望。关键词污泥处理处置方法现状进展 Abstract With the increase of sludge production increasingly, the negative effects on the environment also gradually the attention all over the world. This article obtains from the current sludge treatment and disposal methods, this paper introduces the current situation, the mainstream sludge disposal technology at home and abroad and the application progress, and the developing trend of sludge disposal were discussed. KEYWORDS:sludge, disposal method, the status quo, progress 引言随着我国社会经济和城市化的发展, 城市污水处理厂正如雨后春笋般的在全国各城市建成并投入运行, 这固然对防治我国的水污染问题起到了积极作用, 但一个潜在的问题随之产生, 即污泥的处置与处理问题。污泥是污水处理后的附属品, 由于污水处理量的增加, 必然导致污泥数量的增加, 而污泥处理和处置技术在我国还刚刚起步, 并且污泥中含有大量的有害物质( 重金属) 及细菌、各种寄生虫卵、大量的病原微生物等。因此, 了解国内外污泥研究现状及进展,对寻找合理的污泥处理、处置方式, 并充分利用污泥中的资源, 使之达到减量化、稳定化、无害化和资源化[1]具有重要的现实意义。 1 污泥处理与处置技术从目前国际上已建成运行的污泥处理处置项目来看，常见的污泥处理方式有好氧发酵( 堆肥) 、厌氧消化、干化、焚烧。污泥处置方式有土地利用、填埋、综合利用。由于国情不同，各国采用的处理方式和技术也各不相同。 1.1 好氧发酵污泥好氧发酵技术是利用污泥中的微生物进行发酵的一项新的生物处理技术，在实际应用中可以达到无害化、减量化、资源化的效果，并且具有经济、实用不需外加能源、不产生二次污染等特点。目前，国内外研究学者针对堆肥过程中的条件控制、重金属控制、保氮技术以及技术工艺方面进行了大量的研究，取得了很多有价值的成果［2 －7］。污泥好氧发酵技术经过近几十年的发展，取得了很大的进步，但在技术理论和工艺上还存在一些瓶颈，如需要大量辅料、臭气控制难、存在人畜健康安全风险等，好氧发酵技术仍有很大的提高潜力。 1.2 厌氧消化污泥厌氧消化是指在无氧条件下，由兼性菌和厌氧菌将污泥中可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等稳定物质，同时减小污泥体积，去除臭味，杀死寄生虫卵，回收利用消化过程中产生的沼气的过程。污泥厌氧消化以其高效的能量回收和较低的环境影响是目前国际上应用最为广泛的污泥稳定化和资源

垃圾热解气化焚烧技术介绍

如今环境问题越来越成为人们关注的话题，近日，郑州紧跟北上广全面实施“垃圾分类”，更让平日里随处可见的垃圾也成为人们口中的热词，“今天的垃圾你丢对了吗”也成为人们寒暄的话语，这种现象也暴露出全民对于垃圾的关注，更是国家对于生活垃圾无处可放的担忧。随着“蓝天保卫战”“无废城市”的提出，国家层面也越来越重视固体废弃物带来的新的环境问题，垃圾围城的现象日益凸显，固体废弃物的减量化、资源化、无害化、稳定化处理亟需寻找一条新的出路。据相关部门公开资料显示，目前我国生活垃圾无害化处理方式主要以焚烧为主，占80%，厌氧消化、卫生填埋、回收利用、堆肥等只占20%左右。生活垃圾焚烧产生的二恶英类物质（PCDDs）是已知的毒性最大的物质之一，焚烧产生的飞灰中含有大量重金属，因此焚烧对大气环境造成比较严重的二次污染。而厌氧消化、卫生填埋不仅需要占用大量宝贵的土地资源，并且渗滤液等有毒有害物质也造成土壤、地下水的严重污染。塑料垃圾热解气化技术很好的解决了以往塑料垃圾处理中存在的各种环境污染问题。采用塑料垃圾破碎→干化→热解气化的工艺将废塑料热解气化，在此系统中，废塑料经撕碎机撕碎成2 ~ 5公分的碎块（图2），然后经过滚筒干化机（图3）干化后在热解气化装置（图4）中经过高温加热热解气化，产生CO、H2、CH4 等可燃气体，这些可燃气体经过净化系统（图5）冷却净化后直接通入燃烧室进行燃烧，燃烧后的气体通入余热锅炉产生蒸汽提供给附近纸厂使用，余热气体又引入滚筒干化机，使撕碎后的塑料干燥到含水率15%~20%,最后气体脱硫后排入大气中，在这个系统中，整个反应处在贫氧、高温、密闭的条件下，因此杜绝了二恶英类物质的生成，也杜绝飞灰泄露进入大气环境中，此外气化焚

低温热解污泥制油技术

低温热解是一种较为常见的污泥制油技术，其起初主要用于原油的处理过程。随着人们对有机废物资源化的关注，有机废物如污泥的热解也逐步得到人们的重视。污泥热解是利用污泥小右机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对其加热干馏，位有机物产生热裂解，经冷凝后产生利用价值较高的燃气、燃油及固体半焦，产品具有易储存、易运输及使用方便等优点。ST代理商污泥低温热解产生的衍生油酞度高、气味差，但发热量RJ达到29—42．1MJ／k8，而现在使用的子大能源，即石油、天然气、原煤的发热量分别为41．87MJ／kg、38．97MJ／kg、20．93MJ／kg。可见．污泥低温热解油具有较高的能源价值。另外，热解油的大部分脂肪酸可被转化为酪类，酯化后其熟度降低约4倍，热值可提高9％，气味得到很大改善，热解油的酪化工艺使得其更加易于处理和商业化。污泥低温热解制泊的技术路线见图2—3! 污泥热解技术与前述的污泥焚烧技术均为热化学处理技术。热解技术以污染小、产物利用价值高等优点而备受关注，也可作为生物污泥焚烧处理的替代技术。热解与焚烧相比是完全不同的两个过程，焚烧是放热的过程，而热解过程是吸热的.两者在产物上也完全不同，焚烧处理的产物主要是二氧化碳和水，热解的产物主要是可燃性的低分子化合物，其中包括气态的氢气、甲烷和一氧化碳，液态的甲醇、丙酮、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等．固态的则主要是焦炭或炭黑。另外，焚烧产生的热能量大的可用于发电，量小的只可供加热水或产生蒸汽，但只能就近利用，而热解产物是燃料油及燃料气，能量便于贮藏及远距离输送。其实，新兴污泥制油技术的本质原理就是污泥的热解技术。但在该技术还未广泛应用的情况下，污泥焚烧技术还是具有一定的优势，在可再牛能源的财政、税收和信贷政策的激励下，有望实现其能源利用和节能，从而得到较广泛的应用。发展历程污泥低温热解技术的起源可以追溯到1939年法国学者5htbMa首次提r6l 的污泥热解处理下艺的一项专利。白20世纪70年代开始，由于世界性的石油危机对工业化国家的冲击，国Ba7“等专家率先在实验室开始研究该技术的反应过

油泥热解技术进展讲解

沈阳航空航天大学课程设计说明书题目：油泥热解技术进展班级/学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学

油泥热解技术进展课程设计任务书课程名称固体废物处理与处置院（系）能源与环境学院专业环境工程班级学号姓名课程设计题目油泥热解技术进展课程设计时间: 2016 年 1 月4 日至2016 年 1 月15 日课程设计的内容及要求： 1、内容：调查和分析国内外油泥热解技术的进展，了解这些技术的现状和特点，进而对含油污泥的热解技术做出分析和讨论。 2、要求：对题目充分理解，查阅相关资料，运用所学知识，完成课程设计内容。其中检索并阅读不少于10篇相关文献资料，至少有一篇英文文献。希望学生通过课程加强文献检索、阅读以及综合运用的能力。指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日沈阳航空航天大学

课程设计成绩评定单课程名称固体废物处理与处置院（系）能源与环境学院专业环境工程课程设计题目城市生活垃圾气化处理技术学号姓名辩日期2016 年1 月15 日指导教师（答辩组）评语：课程设计成绩指导教师（答辩组）签字年月日

摘要油田在开采、储存、集输、加工等过程中产生大量油泥，会对环境造成严重影响和威胁。目前对于油泥的处理方式有多种，其中油泥热解是一种处理结果较理想的处理方法。因此研究油泥热解发展趋势，便于找寻此技术的优缺点，对于环境的治理也有深刻的意义。本文主要研究油泥热解技术的发展。通过查阅油泥的产因、类型、特性、危害及处理的必要性等，了解油泥的主要处理技术，和国内外油泥热解技术的现状及特点，对目前油泥热解技术及未来发展前景做出分析，较全面地对此技术做出总结。关键词：油泥；热解处理；现状特点；发展前景

我国污泥处理现状及新工艺

我国污泥处理现状及新工艺在城市污水和工业废水处理过程中，产生的污泥量约占总处理量的0.3 ％～ 0.5 ％(以含水率 97 ％计)。污泥成分复杂，含有病原微生物、寄生虫卵及重金属等，必须进行适当的处理，才能避免对周围环境造成二次污染。目前大量未稳定处理的污泥已成为污水处理厂的沉重负担，如何将产量巨大、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理，使其无害化、减量化、资源化，已成为深受关注的重大课题。 1.1污泥处理现状 20世纪90年代以后，城市污水处理厂发展迅速，一大批大型城市污水处理厂开始建设并相继投产。但是，近十年来由于没有严格的污泥排放监管，致使许多大中型城市出现污泥嗣城的现象，给生态环境带来隐患。目前，城市污水处理厂污泥处理费用仅占工程投资和运行费用的24％～45％。而发达国家的污泥处理费用占污水处理厂总投资的50％～70％。常用的污泥处理方法有：浓缩，污泥调理，厌氧消化，脱水。堆肥等处理技术。至于好氧消化，湿式氧化，消毒，热干燥，焚烧，低温热解等尚处于研究试验阶段。 1.2污泥常规处理方法（1）浓缩污泥浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。污泥浓缩后其含水率可降为95％左右，仍为液体流动状态。重力浓缩法储存污泥能力高，操作简单，是最常用的污泥减容手段之一。

（2）污泥调节污泥调节处理可降低污泥的亲水性和提高脱水效率，常用的调节方法有化学调节法、热力调节法。热力调节法和水冻一熔融法、投加惰性物质等方法处在试验研究阶段。（3）污泥脱水污泥脱水后的含水率一般可降至70％～80％．减少污泥的体积。常用的脱水方法有自然干燥和机械脱水两种目前常用的机械脱水机有真空过滤机、板框压滤机、带式压滤机和离心机。转鼓离心机和带式压滤机是近年（4）厌氧消化污泥厌氧消化是目前最常用的污泥稳定处理工艺，有中温消化(3 2~C～35~c)和高温消化。随着技术的进步．厌氧消化又发展为两相消化和两级消化，在实验研究的两级、两相消化]艺有：厌氧一好氧两相消化；高温酸化一中温甲烷化两相厌氧消化；中温一高温二级处理工艺等。（5）堆肥化堆肥化是一种无害化、减容化和稳定化的综合处理技术，系由混合微生物群落在潮湿的环境中对有机物进行分解。堆肥过程中产生的高温可以有效地杀死病原微生物及各种寄生虫卵，是一种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术。 2.1污泥减量化技术污泥减量化机理目前已成为研究热点，其原则是使污泥尽量消灭

热解气化炉技术

产品说明书一、产品名称：全自动内燃双解立式气化炉二、产品功能简介： 1.热解气化炉自上而下依次分干燥层、热解干馏气化层、燃烧层、燃烬层和灰化层五段组成。 2.废弃物在底层立体式炉排上由生物质燃烧器点火后燃烧，当燃烧温度达到1000-1300度时，生物质燃烧器自动停止工作。 3.热量由燃烧层上升传递到热解干馏气化层、干燥层，热解气化后的残留物（液态焦油、丙酮、复合碳氢化合物、固定碳、废弃物本身含有的无机灰土和惰性物质）进入燃烧层充分燃烧后，产生的热量提供热解干馏气化层和干燥层所需的热量。热解干馏气化干燥层挥发的水分以及在热解和气化反应过程中产生的一氧化碳、氢、气态烃类（甲烷等）可燃物组合成混合烟气。 4.燃烧层产生的残渣经燃烬层立体式炉排及炉底的空气配气口供风富氧燃烧后进入到灰化层冷却，空气也同时得到预热，燃烬层的炉灰由排渣系统排出炉外。 5.由热解气化炉底部送入的预热空气给燃烬层和燃烧层提供必须的助燃氧，空气在上行过程中经历不同的阶段不断消耗大量氧。在热解干馏气化层形成贫氧或欠氧环境，满足了热解干馏气化的必要条件，并且能使参加反应的废弃物维持在贫氧或欠氧高温环境下足够的时间逐步消化。

6.热解干馏气化产生的混合烟气经处理后循环回燃烧层和炉底热空气配气后吸入旋风燃烧器进行二次燃烧。旋风燃烧器产生的热量经管道热传导后加速热解干馏及上部干燥层垃圾干燥速度，提高了整体处理废弃物的效率，也降低了对废弃物含水率的要求。废弃物在热解干馏气化炉内经热解后实现能量的二级分配，热解气体成分上升经处理后和热空气配气混合进入旋风燃烧器燃烧形成1000-1300度高温，促使炉内各反应层的物理化学过程连续稳定地进行。废弃物经投料干燥和热解干馏气化层燃烧层燃烬后出渣排渣形成向下的连续稳定地运行逐步稳定地消化。热解干馏气化炉连续正常地运转。三、产品优特点： *内燃式双解立式气化炉被广泛应用于机械、建材、轻纺工业、石化、环保等多个领域。内燃式双解立式气化炉系统的核心设备热解气化炉，是以空气和水蒸汽的混合气体作为气化剂，以生活垃圾为原料在高温条件下发生氧化－还原反应，产生以烷类和H2为主要可燃成分的节能环保设备。针对我国垃圾的特点实现垃圾热解气化和富氧燃烧有机结合工艺结构使垃圾完全灰化。 *采用隔水套结构摈弃了传统热解炉采用耐火材料高温酸气风化经常维修的问题； *采用内衬上小下大的斜度结构摈弃了传统热解炉采用液压顶杆压实消除起拱偏烧的问题；

污泥热解气化处理介绍

现在的污泥处理还未形成行业，污泥的处理技术也五花八门，现有正在使用的处理技术整体水平较低，这与国家的政策导向密不可分，过去的10年里，国家集中完成了全国城镇污水处理基础建设的升级换代，但从顶层设计上就轻视或者忽略了污泥处置的必要性，这直接导致了近几年污泥所造成的环境公害事件层出不穷，好消息是，随着污水处理行业的逐步成熟，污泥处置这项课题也慢慢被提上日程，这直接刺激了污泥处理技术的研究，形成目前污泥处置技术百花齐放，政府对污泥处理减量化的追逐使得目前污泥减量化处置成为热点，但国内许多专家学者对高耗能的污泥干化都持消极态度，污泥的减量化是污泥处置的目标之一，但绝不是终点，污泥的处置要做到减量化、无害化、资源化“三化”合一才是污泥处置的终极目标。目前全国污泥处理的主流技术仍旧是以减量化为目的，填埋仍旧是主要解决办法，在现在垃圾围城各城市垃圾填埋场都爆棚的现状下，污泥填埋更显尴尬。笔者认为现在已经到了环境问题倒逼技术升级的地步，在未来的一段时间里，污泥处置技术只有能同时实现“三化”的技术，才能迈进污泥处置行业的门槛，才有可能在即将袭来的污泥处置风暴中占有一席之地，才有可能得到大规模推广应用，比如污泥热解气化技术。污泥热解气化技术是将污泥热解气化作为污泥处置的核心技术，以烘干、造粒、尾气处置、废渣利用为依托的系统工程。主要目的就是在无臭、无污染的前提下使污泥实现大规模的减量化、无害化、资源化成为现实。比目前传统技术的优点在于在减量化的前提下，以较低的成本实现污泥的无害化、资源化，污泥热解气化技术在工艺设计

上就规避了污染物二恶英类物质的产生条件，系统的高温是臭味和病菌的克星，可以将硫化氢，氨类物质彻底分解，将有害病菌全部杀死，特别是对重金属的稳定化，热解气化技术具有天然优势，系统的高温将污泥中的重金属牢牢地锁在流化的硅酸盐晶体结构中，该晶体异常稳定，在酸碱环境下试验均不会溢出。热解气化技术对污泥中有机物的利用率高达70%，在高温贫氧下，有机物被热解为一氧化碳、氢气、烷类等可燃气体，可以更方便、清洁的被利用。污泥经热解气化高温处理，体积大幅度下降，气化后有机物以气体形式流出，剩余的无机物经高温流花，密度更高，质量更重，强度大幅上升，被用于制作免烧建材重复利用。一．技术核心与原理第一步：干燥后的污泥从炉顶部加入热解气化炉中，在下降的过程中与温度在80-120℃的热解燃气接触，在1-2小时内不断脱去附着水，水变成蒸汽和热解燃气一起排出炉外，污泥逐步变干燥。第二步：干燥后的污泥，在部分反应层上升过来的温度高达 200-450℃的灼热燃气的烘烤下，发生干馏反应，生成烷类（CmHn）、一氧化碳（CO）、焦油等可燃气体和水蒸气（H2O），塑料橡胶等物质中的氯（Cl）元素生成氯化氢（HCl）气体，硫（S）元素生成（H2S）气体，以上所有气体一起从炉体上部排出。第三步：经过干馏后的污泥，主要残留物是焦炭和少数粘土等不可燃物，在1100-1200℃高温下，通过水蒸气的作用，发生氧化还原反应产生一氧化碳（CO）、氢（H2）等可燃气体，从炉体中部排出。

污泥热解气化焚烧技术处理系统

目前许多的污水处理会有一定的污泥产生，对于污泥的利用和处理也是目前的一种重要的技术，下面就目前比较常见的热解气化处理工艺和系统给您说明如下。包括多段炉、污泥脱水机、余热锅炉、后燃烧室、洗气塔和气体发电机，将污泥和生活垃圾分别经过污泥脱水机脱水和分类后输送到多段炉中进行热解，通过控制多段炉的温度和进氧量使污泥和生活垃圾充分热解，热解后得到固态产物和气态产物。固态产物对外排出制成有机肥，气态产物依次最终得到甲烷、乙炔和乙烷等可燃气体，并通入到气体发电机中用于发电。下面具体介绍一下污泥热解气化处理工艺的步骤：一：污泥经过脱水后通过多段炉进行热解，控制点火器温度和通气速度，使上部筛料装置的温度保持在128℃～288℃，进氧量占空气总量的28%～49%; 中部筛料装置的温度保持在340℃～516℃，进氧量占空气总量的32%～51%;下部筛料装置的温度保持在360℃，进氧量占空气总量的25%～38%。二：从多段炉内部排出的第一气态产物进入后燃烧室进行高温燃烧，对第一气态产物和空气的通入速度进行调节，保持进氧量48%～68%，第一气态产物在后燃烧室内停留的时间为1.5s～5.5s，剩余的第二气态产物主要含有碳元素

和氢元素; 三：将第二气态产物输送到余热锅炉内进行加热，得到不含水分的第三气态产物; 四：将第三气态产物通过布袋除尘器进行除尘，得到去除了灰尘和颗粒杂质的第四气态产物; 五：将第四气态产物通入洗气塔进行洗气，进一步去除含硫的杂质气体后得到第五气态产物; 六：将第五气态产物进行储存。脱水前的污泥含水量为80%以下，经过污泥脱水机脱水后的污泥依次经过第一螺旋送料器和刮板式输送机的输送到多段炉内进行热解。采用这种方法对污泥处理工艺简单、占地面积小，不会造成环境污染。热解后的固态产物能够作为有机肥料进行农业应用，气态产物用于气体发电机的发电，解决了污泥和垃圾的存放处理问题，为对废弃能源的利用率大大提高，符合走可持续发展的长远目标。

污泥处理处置现状

摘要：主要介绍了北京市污水处理厂污泥产量现状，分析了污泥处理处置存在的主要问题，提出了北京市污泥处理处置思路及对策。关键词：污泥处理处置对策北京污泥是污水处理厂在污水净化处理过程中产生的含水率不同的废弃物，它是污水处理厂附属产物[1]。近年来，北京市城乡污水处理量大幅增加，污水处理厂产生的污泥也随之增长，产量十分惊人，由于全市污泥无害化处理和循环利用设施严重不足，致使大量污泥简单堆置于废弃沙坑和沙荒地，易对环境造成二次污染，社会反响强烈，污泥处理处置问题亟待解决[2]。污水处理和污泥处理是解决城市水污染问题同等重要而又紧密关联的两个系统，解决不好污泥的问题就不可能从根本上实现水环境的改善[3]。本研究对摸清北京市污泥处理处置现状，探索污泥问题解决途径及对策，建设“绿色北京”有着重要意义。 1 北京市污水处理厂污泥产量现状 2008 年，北京市年污水排放量为13.4 亿m3，污水处理率达78％，年污水处理量为10.5 亿m3。其中，城区年污水排放量9 亿m3，污水处理率达93％，年污水处理量为8.4 亿 m3；郊区年污水排放量4.4 亿m3，污水处理率48％，年污水处理量为2.1 亿m3。根据《北京城市总体规划（2004 年— 2020 年）》，预计2020年，北京市年污水排放量18 亿m3，污水处理率达90%，年污水处理量16.2 亿m3。随着北京市污水处理设施的增加、处理率的提高和处理程度的深化，污水处理厂的污泥产量急剧增加。2008 年，北京市污泥产量达100 万t （含水率80%），其中，城区2 400 t / d，郊区400 t / d。预计到2015 年，北京市污泥产量将达5 000 t / d （年产量183 万t），其中中心城区3 300 t / d，郊区1 700 t / d。 2 北京市污水处理厂污泥处理处置存在的主要问题 2.1 处理能力不足目前，北京市仅有大兴区庞各庄堆肥厂、昌平区堆肥厂、方庄石灰干化厂、清河热干化厂、北京水泥厂5 座污泥处理厂，其处理规模分别为11.0 万t / a、2.9 万t / a、1.1 万t / a、14.6 万t / a、18.4 万t / a，总处理规模为48 万t / a （80 %含水率），不足当前污泥产量的50%。 2.2 经济实用技术不完善目前，只有高碑店、小红门污水处理厂具有污泥厌氧消化处理设施，但由于管理不到位，2 处设施均未达到稳定运行。其余污水处理厂污泥均采用浓缩—脱水工艺处理，污泥含水率高达80%左右，不能满足最终处置要求，而深度脱水（80%～60%）技术成本较高，没有可推广的经济实用技术。堆肥自动化程度低、周期长、效果不稳定，堆肥后农用的环境风险依然存在。同时，堆肥过程中散发的臭味、蚊蝇等都没有得到有效解决，污染周围环境[4]。 2.3 资源化利用率低根据2008 年调查结果，污泥资源化利用主要为土地利用和建筑材料，两项合计仅占污泥总量的17.4％，造成大量有机质及氮、磷等养分流失和资源浪费。 2.4 环境安全风险大根据2008 年调查结果，北京市污泥处置方式为土地利用10.8 %、建筑材料6.5 %、填埋5.5 %、堆置70.1%、直接农用7.1%。其中由于堆置不符合《城镇污水处理厂污泥处置分类》（CJ / T 290—2007）标准要求、直接农用不符合《城镇污水处理厂污泥土地改良用泥质》（CJ / T 291—2008）标准要求，两类处置方式均不合理，而且所占比例较大，达到了77.2%。不合理处置污泥的细菌总数、大肠杆菌、蛔虫卵含量比较高，并且含有一定数量的重金属离子、有毒有害有机污染物及氮磷等元素，这些物质进入土壤，产生新的污染源，并随降