我国市政污泥处理处置现状研究

随着我国生态文明建设进程日益加快,污泥处理处置行业也得到快速发展。我国市政污泥处理处置技术呈现多样化发展趋势,焚烧、厌氧发酵、好氧堆肥、热解炭化等方式尤为常见。统计分析了国内385个典型污泥处理处置项目的处理规模、各技术占比、投资、运行成本等指标,并针对各污泥处理工艺碳排放情况进行综述,以期为未来污泥处理处置技术发展方向提供一定参考。数据显示,截至2022年3月,我国污泥项目建设总规模达4851.4万t/a,污泥无害化理论处置率达73.5%。污泥处理处置项目以焚烧、厌氧消化、好氧堆肥为主,分别占比65.41%、15.55%、9.61%。对污泥碳排放水平、处理成本、能源回收效率、资源化利用水平等因素的综合分析表明,污泥厌氧消化是当前较具潜力的处理技术。     

菱镁矿碳化法生产活性氧化镁新工艺

介绍了以菱镁矿为原料,碳化法生产活性氧化镁的工艺流程及主要设备,重点介绍了旋流动态煅烧炉的结构及特点。     

型煤炭化

高温发化是把冷压型煤转化为低挥发分和高强度的炼铁和铸造用型焦。炭化试验在可以装2kg型煤的外热式炉内进行。结果表明：（1）在加热速度、炭化终温和终温下的热焖时间三种淡化条件下,加热速度对提高型煤强度最显著;（2）在快速、变速和慢速三种不同加热方式中,变速加热所得型焦强度最高;（3）变速加热由第一（较快速）、第二（极低速）和第三（慢速）三段组成。其中第三段对型焦强度影响最大,第二段对强度的影响较小,可以忽略,因而可并入第三段以简化加热过程;（4）适当提高发化终温或延长终温下的热切时间对改善型焦强度是有利的。     

基于混凝土碳化的水工结构正常使用概率寿命预测

基于Fick经典碳化模型,建立水工结构混凝土碳化正常使用状态表达式,对小样本碳化检测数据进行数理统计分析,计算混凝土碳化深度、混凝土保护层厚度以及碳化速度系数的统计特征,根据可靠度理论计算水工结构混凝土碳化正常使用概率寿命.实例分析表明:该方法简易可靠,能够明确给出碳化耐久性失效的时间,为水工结构维修加固提供决策依据.     

碳化法制备无定形硅铝孔结构影响因素研究

系统考察了影响碳化法制备无定形硅铝孔结构的因素。结果表明,加料顺序、加料方式、成胶温度、老化时间、搅拌速率以及干燥焙烧等因素对孔结构均有明显影响。通过优化加料顺序、加料方式和制备条件,可以制备出理想孔结构的高硅铝比无定形硅铝干胶产品。     

焦炉热修材料配比研究与改进

介绍了以水玻璃、磷酸为结合剂抹补料的黏结机理,对焦炉热修补使用的不定型耐火材料及黏结剂的种类、配比进行了分析,认为采用高铝粉代替黏土与磷酸混合具有更好的黏结性和烧结强度,能延长维修周期,对实现焦炉长寿化攻关目标具有积极作用。     

污水污泥水热炭化过程中磷的迁移转化特性

利用SMT方法研究了污水污泥水热炭化固体产物中磷的赋存形态和分布。结果表明,水热炭化处理可以使污泥中的有机磷（OP）转化为无机磷（IP）。在实验条件范围内,污泥中的磷主要富集在水热焦中（R_TP＞70%）,且主要以无机磷（IP）形态存在。延长水热炭化时间或升高水热炭化温度,污泥中无机磷（IP）和非磷灰石无机磷（NAIP）均呈逐渐升高的趋势,而且水热炭化温度的影响程度显著大于水热炭化时间。水热炭化时间对磷灰石无机磷（AP）的影响不明显,但AP含量随水热炭化温度的升高而略微升高。结合XRD谱图分析发现,105℃烘干污泥中主要存在磷酸铝盐和磷酸铁盐两种含磷化合物;水热炭化处理促使焦磷酸盐转化为正磷酸盐,且磷在水热焦中基本以最稳定的正磷酸盐形式存在。该研究结果可为污泥的资源化利用及从污泥中回收磷资源提供理论参考。     

氯化钙-氨水体系生产纳米碳酸钙的复合碳化机理研究

以电石渣的氯化铵浸取液——氯化钙-氨水体系为研究对象，以中试装置为研究平台，分别探讨了单纯二氧化碳碳化过程和碳酸氢铵+二氧化碳复合碳化过程的反应机理。单纯二氧化碳碳化过程时间长、速度慢、粒子粗、团聚严重，其根源是氯化钙-氨水体系pH低，吸收二氧化碳反应速度慢，碳化初期不可能形成大量碳酸钙晶核，不利于粒子超细化。复合碳化过程则相反，其根源在于碳酸氢铵的复化学碳化能够在短时间内形成大量碳酸钙晶核，有利于粒子超细化。无论是单纯二氧化碳碳化过程还是碳酸氢铵+二氧化碳复合碳化过程，氨都属于关键少数，体系难以达到氨的平衡，游离氨的离解反应都是慢速反应和控制步骤。     

木质生物质定温热解炭化特性研究

在自制大型热重实验平台上,进行了不同温度下松木颗粒的定温炭化热重实验,探讨木质生物质在不同温度下的炭化反应规律,并得到反应动力学参数.对炭化产物进行燃料特性分析,研究炭化温度对炭化产物特性的影响.结果表明:当炭化温度高于250℃时,所得松木炭燃料特性接近烟煤,进一步提高炭化温度后,其燃料特性逐渐接近无烟煤;当炭化温度超过650℃后,炭化过程中会发生一部分气化反应;生物质定温炭化过程中,随着反应程度的深入,反应动力学参数发生变化,表现为反应级数逐渐增大,表观活化能和相应的频率因子逐渐减小.     

Kinetics of hydrothermal carbonization (HTC) of soft rush

Hydrothermal carbonization of soft rush (Juncus effusus) has been studied in the temperature range of 453–513 K. Citric acid at the concentration of 0.2 kg m⁻³ did not have a significant catalytic effect. A kinetic model is suggested for substrate hydrolysis and the formation of hydrochar as well as byproducts remaining dissolved. Specifically, increasing hydrochar yield at higher substrate concentration can be described with a reaction order of 1.53 for hydrochar formation from intermediate products.