基于化学改性的脱水污泥低温热风干化特性

我国每年污泥总产量逐渐增加,在其处理过程中普遍对含水率要求较高。采用热泵技术进行污泥低温干化,是一种既节能高效又不受地域限制的方法。但由于污泥的低温热干化特性尚不清楚,本文将通过在恒温恒湿箱中分别控制温度和污泥粒径两个单一变量,探究低温下二者对干化速率的影响,用曲线拟合得到直观的变化规律;并使用自主设计的立式污泥干化台架,对比探究铁-钙-碳基调理污泥在低温干化和传统干化下的水分释放特性。结果表明即使在60~80℃下,干化速率随温度升高仍然明显加快,干化时间缩短量与温度升高量满足递减的2次拟合多项式;而干化时间随污泥颗粒质量的变化满足递增的3次拟合多项式,所得拟合关系式适用于多种污泥;铁-钙-碳基调理剂可以显著提高污泥干化性能,稻壳和CaO会增加污泥孔隙和热导率,且稻壳在低温干化前期效果更明显。     

氧化钙调理污泥气化过程中重金属的迁移转化规律

以CaO为主要成分的石灰常用于污泥的调理和稳定。为探究其对污泥气化过程中重金属迁移转化规律的影响,在沉降炉-固定床反应器和固定床上于600、800、1000℃进行了污泥的热解及气化实验,并分析了不同污泥样品、热解焦和气化灰中典型重金属（Mn、Zn、Cu、Cr、Ni）的含量及形态分布。结果表明,CaO的加入将稀释调理污泥中的重金属,并使Mn、Zn、Cr向稳定态转化;CaO会使重金属离子与OH-结合生成沉淀,继而在气化反应中分解成氧化物。在气化过程中,CaO会提高重金属的残留率,也会吸收其氯化物、硫酸盐等在高温下分解生成的HCl、SO₂等酸性气体,促使氧化物的生成和抑制重金属的释放。     

深度脱水污泥的热干化特性

深度脱水污泥中调理剂对其干化特性有着重要影响。实验采用4种典型复合调理剂对污泥进行预处理,制得脱水污泥,在N₂气氛、473 K条件下,探究调理剂对污泥干化过程中水分和污染物释放以及干化气、液、固产物特性的影响。结果表明,所用复合调理剂均可以有效降低脱水污泥含水率,加快干化阶段水分释放速率;调理过程中的酸碱及强氧化环境能破坏污泥中的有机结构,使污泥中的芳香族或噻吩S转化为更加稳定的磺酸或砜类S,且调理后的碱性环境让溶解的酸性含硫气体固定,从而使得干化时含硫气体释放量减少,但会加速氨气的释放。干化时复杂的气相产物溶解于冷凝液使其具有较高的pH以及COD并伴有恶臭,需进行进一步处理;污泥热干化后样品热值降低量在3.63%以内,不影响其能源化利用。     

基于化学改性的脱水污泥低温热风干化特性

我国每年污泥总产量逐渐增加,在其处理过程中普遍对含水率要求较高。采用热泵技术进行污泥低温干化,是一种既节能高效又不受地域限制的方法。但由于污泥的低温热干化特性尚不清楚,本文将通过在恒温恒湿箱中分别控制温度和污泥粒径两个单一变量,探究低温下二者对干化速率的影响,用曲线拟合得到直观的变化规律;并使用自主设计的立式污泥干化台架,对比探究铁-钙-碳基调理污泥在低温干化和传统干化下的水分释放特性。结果表明即使在60～80℃下,干化速率随温度升高仍然明显加快,干化时间缩短量与温度升高量满足递减的2次拟合多项式;而干化时间随污泥颗粒质量的变化满足递增的3次拟合多项式,所得拟合关系式适用于多种污泥;铁-钙-碳基调理剂可以显著提高污泥干化性能,稻壳和CaO会增加污泥孔隙和热导率,且稻壳在低温干化前期效果更明显。