污水污泥制油技术研究进展_李娣

收稿日期:2007-02-10作者简介:李娣(1983-),女,江苏沭阳人,硕士研究生。·固废处置与处理·污水污泥制油技术研究进展ReviewontheTechnicalProcessesUsedforConvertingSewageSludgeIntoOil李娣陈建林杨英杰徐缇(南京大学环境学院污染控制与资源化国家重点实验室南京210093)摘要目前污水污泥传统处理方法存在一定的不足和弊端,污泥制油技术不断得到了研究者的关注。对污泥制油技术的发展进行综述,特别就工艺操作条件、催化剂的使用等方面介绍了污泥低温热解技术,并对污泥制油技术提出几点展望。关键词污水污泥制油低温热解AbstractAtpresenttraditionalmethodsoftreatingsludgehavesomedisadvantagesandshortages.Researcherspaidmoreandmoreattentiontothetechnicalprocessusedforconvertingsewagesludgeintooil.Itreviewedpresentresearchesonoilfromsludge.Particularly,itintroducedlow-temperaturepyrolysisofsludgeatthepointsoftechnics、catalyzerandsoon.Atlast,ittooklongviewsofthistechnology.KeywordsSewageSludgeOilFromSludgeLow-TemperaturePyrolysis1前言随着我国城市经济的发展和人口的增加,环境污染日益严重。而人们健康意识的加强和对环境质量要求的提高必然使越来越多的废水需要处理。污泥是污水处理的副产物,是一种由有机残片、细菌菌体、胶体、各种微生物以及有机、无机颗粒组成的极其复杂的非均质体[1]。当前我国年废水排放总量约在400多亿t,每年排放干污泥约为550～600万t,且不断增加。随着污水处理设施的普及、处理量的提高和处理程度的深化,污泥的产生量必将有较大的增长。污泥处理已经成为水处理的重要组成部分。目前,污泥的主要处理方法为农用、填埋、焚烧和海洋倾倒。污泥农用主要作为“土壤改良剂”的作用,由于污泥中含有一定量的致癌物质或重金属化合物,人、动物、植物长期接触后会造成慢性中毒,去除这些有害物质往往需要很高的成本;污泥填埋处置是一种比较经济的处理方法,但此法占地较大、选址受限以及存在二次污染隐患等问题需要考虑;焚烧的最大优点是污泥体积的大量减少,且可以达到杀菌、稳定的目的,同时改善热效率,随着人对大气污染的重视,尤其是焚烧废气中含有二噁英等挥发性有机物,焚烧废气的处理成本往往是非常高的。海洋倾倒干扰了生物圈的生态,应当禁止。随着近年来对环境标准要求的提高和污泥传统处理方法弊端的逐渐显露,以及污泥是非常有用的资源的观点被广泛接受,一些污泥资源化利用途径的探讨日益得到了重视。目前污泥资源化研究已经取得了很大的进展和显著的成果,其中污泥低温制油技术得到了很好的发展。美、英、日等国家主要研究的是污泥直接液化制油技术,德国和加拿大等则以污泥低温热解制油为主。本文将着重介绍目前研究较多的污泥低温热解技术。2污泥低温热解技术2.1污泥低温热解热解是一种用于将有机物转化为燃料和基本—71—污水污泥制油技术研究进展李娣DOI:10.16803/j.cnki.issn.1004-6216.2007.06.023化学原料的基础技术工艺,热解工艺起初主要用于处理原油。有机废物的热解是一种资源化方法,且它与可持续发展理念相一致[2,3],有机废物的热解越来越得到了人们的关注。研究得出热解气体产物和液体产物中含有有价值的可燃组分,由于液体燃料易于使用和运输,因此,有机物热解的研究目的主要是得到最大产率和最高热值的液体燃料。污水污泥与大部分有机废物相同,含有大量易挥发性有机物质,因此通过热解可以将污泥中储存能量,以热量或作为燃料或制造出特殊的化学品的形式释放出来[4]。污泥热解是一种新兴的污泥热处理工艺,在无氧或低于理论氧气量的条件下,将污泥加热到一定温度(高温:600℃～1000℃,低温:<600℃),利用温度驱动污泥有机质热裂解和热化学转化反应,使固体物质分解为油、不凝性气体和炭三种可燃物。部分产物作为前置干燥与热解的能源,其余当能源回收。目前国内外的研究重点放在低温热解上,主要是对它的经济性、技术可行性、二次污染以及热解油的市场前景等进行深入研究。在国外,现已有热解法处理含油污泥的工业化应用。国内对于低温热解法的研究还处于实验阶段。2.2工艺操作条件对污泥热解的影响许多研究者认为操作条件,如温度、停留时间和加热速率对热