污泥热解法

讲述人：
污泥热解法的基本原理
热解法是利用污泥中有机物的热不稳定性，
在无氧或缺氧条件下对其加热干馏，使有机
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，这些产品都具有易储存、 易运输及使用方便等特点，给污泥的无害化、减 量化、资源化提供了有效途径。
污泥热解法的影响因素
（1）污泥性质
（5）空气量
外热式热解是在绝氧情况下进行，产生的燃气热值高，内热式热解时， 由于引入空气，使气体产物中含有相当数量的氟以及二氧化碳，燃气 职较低，纯氧热解的气体产物比用空气所产生的燃气热值高。
（6）预处理
污泥热Байду номын сангаас法的工艺
主要设备：
污泥热解法的优点
（1)污泥的减量化效果好，可以实现及时处理，缓时利用。 污泥不必进行远距离输送，节省了运输费用，而生产的产品 便于储存和运输。
（2)能量回收率及利用率高，经济性优于焚烧处理。该技术 把污泥分解成固、气、液三种形式，再分别利用其中的能量， 整个热解过程为净能输出过程。热解后回收的热解油的燃烧 效率比直接焚烧高4倍左右。
污泥热解法的优点
（3)环境安全潜力大。由于热解在低温下进行，避免了二噁英类 物质的产生温度段，并且根据研究表明，污泥中的重金属可被钝 化。热解产生的气体通过焚烧处理，最终排放到环境中的污染物 少。
第2阶段： 150-450℃ 热 解产物为液态 的脂肪酸类
污泥热解法的研究现状
催化热解技术
基础工艺
微波热解技术
污泥资源化利用
污泥热解法的应用实例
污泥热解法的研究现状
复杂性： ① 污泥成分的复杂性 ② 化学反应的复杂性 ③ 各种操作条件的复杂性
污泥的热化学转化过程类似于石油形成过程，主要为脂肪、 蛋白质及其他碳水化合物的分解过程。
污泥热解法的研究现状
根据热解温度把热解过 程分为三个阶段：
第一阶段： 100-120℃ 热 解产物为水分
第2阶段： 150-450℃ 热 解产物为气态 小分子，碳氢 化合物
相同条件下，不同性质的的污泥经热解后，产物产率分布是不相同的， 生污泥明显高于硝化污泥。
（2）热解温度
热解温度不同，热解后所得到的产物和产量也不同，即使是同一污泥， 由于热解温度不同，产物也不一样。
油
、
碳
分解温度高
燃甲 气烷
化 物
产及
量氢
气
污泥热解法的影响因素
（3）热解速度
热解速度不同，热解所产生的燃气成分也有很大不同。加热速度增加， 水分和有机液体的含量减少。 （4）污泥含水率 污泥的含水率和热解生成量的关系为负相关。
污泥热解法的缺点
(3)热解机理研究还有待完善。虽然热解法具有工业化利用前景，且能 量回收率高，经济性优于焚烧处理，是大有前途的处理方法。但由于 目前在热解机理方面的研究还处于初级阶段，缺乏能够指导实践的热 解机理和表观动力学研究数据，致使热解工艺的应用受到了很大限制， 因此，有必要对热解反应机理进行深入的探讨。 (4)污泥热解工艺的能量平衡及工艺有待优化。由于污泥热解所需温度 比污泥焚烧所需温度低，热解法的处理成本远低于焚烧，因此前者运行 费用远低于后者，且污泥热解后生成的油和炭，还可出售或辅助二次燃 烧获得一部分收益。二项相加，污泥低温热处理成本为直接焚烧的80% 左右。但是污泥热解工艺过程中污泥水分含量对热解能耗及考虑到干化 能耗的影响，目前还没有文献报导，关于污泥热解法的能量消耗情况还 有待进-步研究。
（4)热解产物的可利用性好。液态产物由于热值较高，各种性能 类似柴油，可作为重油类燃料使用。由于热解产物中含有大量的 脂肪酸类物质，也可作为化工产业的原材料。不凝结气态产物也 可作为燃气加以利用，固体产物可作为工业吸附剂，热值高的也 可作为劣质固体燃料。
污泥热解法的缺点
(1)热解设备复杂，运行成本高。目前各国采用的热解设备，如带 加热夹套的卧式反应器、高压反应釜及流化床等操作条件复杂，难 以实现工业化生产。在工艺和设备的改进方面有待新的突破。
(2)污泥热解产物的特性缺乏系统的分析。污泥热解工艺的突出优势 是可以实现污泥的综合利用，但是，由于目前很少有能够大规模运行 的设备，对热解产物的特性研究很少，大多数的实验规模还只停留在 毫克重量级，无法对热解产物的物理及化学性质进行全面的研究。关 于污泥热解液态产物即热解油的应用情况目前还没有报导，这方面的 成果还有待进一步研究。随着人们对热解工艺的重视，对污泥产物的 资源化利用也备受关注。