城市 污泥 热解中试系统集成一体 化 研究及运行效果评估

第7卷第9期环境工程学报Vol．7，No．92013年9月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringSep．2013城市污泥热解中试系统集成一体化研究及运行效果评估常风民1，2王凯军1*汪翠萍1俞金海1盛守祥1(1.清华大学环境学院，北京100084;2.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京100083)摘要为了促进城市污泥热解工艺的工程化应用，组建了污泥热解系统、热解产物分离回收利用系统、废气净化排放系统于一体较完整的热解中试装置，在实现污泥有效处置的同时也实现了高值能源回收利用。中试工况优化，较好工况为:热解时间30～40min，热解终温450～500℃，在此条件下，干化污泥(含水率5%)减量率为50%;热值为33.8MJ/kg的热解油产率为17.1%左右。通过对中试运行效果的评估，得出热解油和热解气两者能量或污泥炭自身能量可供干化污泥热解本身所需能量，从而为推动污水污泥热解工艺的工程化利用提供了支持。关键词污泥热解中试集成效果评估中图分类号X705文献标识码A文章编号1673-9108(2013)09-3583-06Pilot-scaleintegrationstudyonpyrolysissystemofmunicipalsludgeandoperationaleffectivenessevaluationChangFengmin1，2WangKaijun1WangCuiping1YuJinhai1ShengShouxiang1(1.SchoolofEnvironment，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China;2.DepartmentofChemicalandEnvironmentalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Beijing100083，China)AbstractTopromoteengineeringapplicationofmunicipalsludgepyrolysistechnology，pilot-scalesludgepyrolysisdeviceintegratedsystemsweresetuptostudytheeffectivenessofsewagesludgepyrolysis．Theexperi-mentshowedthatthebestfinaltemperaturewas450～500°Candresidencetimewas30～40min．Undertheconditions，50%reductionrateofdriedsludgeand17．1%yieldofpyrolysisoilwith33．8MJ/kgofcalorificval-uewereobtainedbyoptimization．Throughenergybalanceanalysis，energyproducedfrompyrolysisoilandgastogetherorjustfromsewage-charisalmostsufficienttosupplytheenergyrequiredforsewagesludgepyrolysis，thenthiscouldacceleratetheengineeringapplicationofsludgepyrolysisprocess．Keywordssludgepyrolysis;pilot-scaleintegration;effectivenessevaluation基金项目:国家“863”高技术研究发展计划项目(2009AA064704)收稿日期:2012－05－31;修订日期:2012－09－19作者简介:常风民(1974～)，男，博士研究生，主要从事固废资源化和污水处理方面研究工作。E-mail:changfm123@126．com*通讯联系人，E-mail:wkj@tsinghua．edu．cn随着城镇化过程的加快，污水处理量大幅提升，污水处理的副产品———城市污泥产量也急剧增加。截止2010年底已建设污水处理厂2800余座，城镇污水处理量已达到300多亿m3，处理废水而产生的污泥量达3000万t左右。随着污水处理厂的快速建设和污水处理排放标准的提高，污泥量还会急剧增加，初步推算“十二五”期间全国干污泥产量约为1200万t左右，湿污泥(80%含水率)6000万t［1］。而长期以来，我国一直由于“重水轻泥”的思想认识，污泥的处理技术比较落后，主要以填埋、农田利用为主，2010年污泥填埋占到62.4%、农田利用10.6%［2］，城市污泥中污染物易对土壤和地下水造成污染，且排放的CH4对环境产生严