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            污泥資源化利用新技術

            來源: 時間:2018-07-19 09:36:03 瀏覽次數:

            城鎮污泥傳統的資源化利用技術主要包括土地利用、焚燒發電、厭氧消化、好氧堆肥 和建材利用(污泥制陶粒、制水泥)等。近年來,一些新的資源化利用技術逐漸發展起 來。本章主要介紹污泥低溫制油、污泥制氫、污泥制吸附劑、污泥制PHA以及污泥中提 取蛋白質和污泥定向產酸補充生物處理碳源。

            城鎮污泥傳統的資源化利用技術主要包括土地利用、焚燒發電、厭氧消化、好氧堆肥 和建材利用(污泥制陶粒、制水泥)等。近年來,一些新的資源化利用技術逐漸發展起 來。本章主要介紹污泥低溫制油、污泥制氫、污泥制吸附劑、污泥制PHA以及污泥中提 取蛋白質和污泥定向產酸補充生物處理碳源。


            11.1污泥低溫制油


            利用污泥熱解制油是近年來處置污水處理過程中產生的有機污泥的一種新的可望達到 3量平衡的技術,其原理是在無氧條件下加熱污泥至300?500°C、常壓(或高壓)和缺 氧條丨牛下.借助污泥中所含的硅酸鋁和重金屬(尤其是銅)的催化作用將污泥中的脂類和 蛋白貢轉變成碳氫化合物,終產物為油、碳、非冷凝氣體和反應水。英國、美國、日本 等國家主要研究的是熱化學液化法,即在300°C、10 MPa左右的條件下對脫水污泥進行 熱化學液化,使污泥反應生成油狀物。德國和加拿大以熱分解油化法為主,即把干燥的污 泥在無氧條件下加熱到300?500°C,使之干餾氣化,再將氣體冷卻轉化成油狀物。

            德國于1982年率先開始污泥低溫熱解制油的實驗室研究,在微正壓、250?500°C條 件下,污泥中的有機物(主要是脂類、蛋白質類)通過蒸餾熱分解過程轉化為油,油中的 主要成分與渣油燃料相似。

            何品晶等人的試驗結果表明:污泥低溫熱解的適宜反應溫度為270°C,停留時間為30 min :脫水泥餅含水率是低溫熱解能量平衡的主要影響因素,能量平衡轉折點的含水率是 78% ;污泥低溫熱解處理的總成本低于直接焚燒法。

            Lutz等人對巴西的城市和工業污泥中的活性污泥、油漆污泥和消化污泥作了低溫分 解,產油率分別為31.4%、14%, 11%,油中含碳量為76%?79%,熱值為35? 38kJ/mol,芳香烴的含量很少且毒性低?;钚晕勰嗨频挠椭兄舅岷窟_26%,而消 化污泥和油漆污泥的脂肪酸含量均在3%左右,活性污泥含這樣高的脂肪酸量可作為工業 的原材料。

            該技術的環境效益和資源化效益均是很可觀的,主要表現在:能有效控制重金屬排 放.特別是Hg、Ti,在灰燼和炭中來自污泥的重金屬被鈍化:可回收易利用、易貯藏的

            液體燃油.回收的液體燃油可提供700kW/t的凈能量;可破壞有機氯化物的生成,反應 器中燃燒溫度應維持盡可能低(<800°C),可減少蒸汽中金屬的排放,氣體凈化簡單而廉 價;占地面積小、運輸費減少、運行成本較低。

            此外,還有污泥直接油化和微波高壓油化技術。直接油化技術是污泥不經過干燥處 理.在250?350°C、5.0?15MPa和催化劑(通常是Na2C03)作用下,使污泥中的大部 分有機物轉化成低分子油狀物,不過此工藝對設備要求高,產品分離困難?加工過程中產


            生難聞異味等問題也難以解決。微波高壓油化技術是利用微波對污泥加熱,一般在壓力為 5. OMPa或更高的條件下對污泥進行加熱處理使其脫水,該法可獲得較高的油品回收率。 由于此法現處于試驗階段,其操作參數對油品回收率的影響以及環境評-價、經濟性評價等 工作都有待進一步研究。

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