微波热解污泥及其产物组成的分析

作     者：夏莉 

作者单位：大连理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王同华

授予年度：2008年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：污泥 微波辐照 热解 吸波介质 

摘      要：污泥是污水处理厂处理污水的产生的副产物。随着工业废水与生活污水的排放量日益增多,污泥的产出量迅速增加。大量积累的污泥,不仅将占用土地,而且其中的有害成分如重金属、病原菌、寄生虫、有机污染物及臭气将成为影响城市环境卫生的一大公害。如何妥善科学地处理处置污泥引起了人们的广泛关注,当今的共识是将污泥视为一种资源加以有效利用,在治理污染的同时变废为宝。污泥热解技术作为现有污泥处理技术的替代技术,可以实现污泥资源化、减量化、无害化处理。污泥微波热解技术作为热解技术的前沿技术,以其快速、高效节能、成本低、资源化利用率高等技术特点,是污泥资源化回收利用技术的发展方向。 本文采用微波对大连市不同污水处理厂的污泥进行热解研究。研究了干、湿污泥在微波辐照条件下的升温特性以及活性炭、烧焦炭、SiC和石墨以及SiC和石墨的混合物几种物质吸收微波的性能。考察了微波功率、辐照时间、吸波介质的加入方式及加入量对热解产物的影响。从油品的产率角度考虑,确定了微波热解污泥的工艺条件。同时利用气相色谱、红外光谱、气质联用以及X荧光光谱对污泥热解产物的组成和化学结构进行了分析。并考察了功率,吸波介质以及不同种污泥对热解产物的影响。 结果表明,微波直接辐照污泥仅达到对其干燥的效果.在污泥中加入吸波介质,可实现污泥高温热解的目的。污泥热解生成的产物与污泥的种类,吸波介质和功率有关。污泥热解生成的气体产物中含有CO、H、CO、CH及C-C的低分子烃类,其中CO和H总的含量最高可达72%。热解气体可以作为洁净的燃料气体使用和合成气的原料。热解生成的液体产物可分为水相和油相,油相的主要成分是脂肪族类和单苯环类化合物。干污泥热解油中单苯环类化合物占40%左右,脂肪族类化合物占33%左右。工业油泥的产油率要高于生活污泥的产油率。以烧焦炭为吸波介质时油泥热解油中脂肪族类化合物占71%,单苯环类化合物占10%左右。污泥热解生成油品可以直接作燃料油使用,也可以经分离得到化工产品。 采用微波辐照热解的方法不仅可以对污泥进行有效处理,而且还可以实现其资源化有效利用。与传统与传统加热方法相比,具有高效、快速和大大减少能量消耗的特点。