污泥热解技术的介绍
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污泥热解技术
污泥的简介
污泥处臵的现状
污泥热解技术原理
优缺点及发展趋势
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。
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。
二、污泥处臵现状
常用技术的优缺点
优点：简便和处臵容量大。 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
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。
污泥资源化利用的新途径
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
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 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。
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。
污泥热解工艺图
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。
加强中高温条件下污泥热解的试验研究以及不同加热方 式下的技术探索(例如微波热解等)，国内在这方面的工作尤 为薄弱； 优化工艺流程，降低运行费用，减少能量消耗，加强污 染控制，使污泥热解成为一项能量净输出的技术，这将是 今后持续研究的热点； 在基础研究的同时，积极进行关键设备的研发，加快科 研成果转化为生产力的进程，逐步推进相关产业化示范工 程的建立，实现污泥热解的工业化利用。
常用技术的优缺点
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。
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
污泥的简介
污泥处臵的现状
污泥热解技术原理
优缺点及发展趋势
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。
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。
二、污泥处臵现状
常用技术的优缺点
优点：简便和处臵容量大。 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
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。
污泥资源化利用的新途径
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
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 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。
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。
污泥热解工艺图
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。
加强中高温条件下污泥热解的试验研究以及不同加热方 式下的技术探索(例如微波热解等)，国内在这方面的工作尤 为薄弱； 优化工艺流程，降低运行费用，减少能量消耗，加强污 染控制，使污泥热解成为一项能量净输出的技术，这将是 今后持续研究的热点； 在基础研究的同时，积极进行关键设备的研发，加快科 研成果转化为生产力的进程，逐步推进相关产业化示范工 程的建立，实现污泥热解的工业化利用。
常用技术的优缺点
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。
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；