文 献 综 述

0前言

当今，随着城市化的进行，城市人口数量的增加，发展也空前迅速，然而随之而来的是城市污泥的产量以每年8%-10%的速率增长，固体的成分也趋于多样化与复杂化，因此在处理这些固体废弃物时必须考虑无害化、减量化和资源化^[1]。传统的填埋法和堆肥法较为经济，但无法控制污泥对环境的影响。焚烧法可实现污泥”减量化”并回收热能循环利用，但因其基础建设、运行价格昂贵和二次污染问题受到广泛争议^[2]。

城市生活垃圾热解技术是近年来发展起来的一项处理固体废弃物的新技术，利用废弃物中的有机组分的热不稳定性，在无氧或缺氧的条件下加热污泥，使其产生热分解，包含大分子的键断裂、异构和小分子的聚合等，最终转化成小分子的可燃气体（H₂,CH₄,CO,NH₃和其他烃类化合物）、液体（多种有机酸、甲醇、丙酮、芳香烃等）和固体燃料（主要为炭黑）具有较高的能源利用率和较少的二次污染排放^[3]。

1热解技术基本原理

热解是利用固体废弃物中有机物的热不稳定性，在无氧条件下对其加热，使污泥中的有机物发生热裂解，利用价值较高的气相（热解气）和固相（固体残渣）产品，这些产品具有易储存、易运输及使用方便等特点，为固体废弃物的减量化、稳定化、无害化、资源化提供了有效途径^[4]。

影响热解过程及产物产率组成的因素有热解温度、压力、升温速度、气固相停留时间及物料的尺寸等，其中热解温度是最主要的影响因素^[5]。

2污泥的热解特性研究

通过阅读和比较所查阅文献，虽然选用污泥的含水率、热解环境,加热速率等有所不同，但是这些实验样本热解的过程具有一定的相似性，从升温开始后首先出现一个水分析出阶段，此时水分析出速度达到最大，出现热效应^[6]。随后为挥发分析出阶段，污泥中有机物C-C链开始断裂形成CO2和少量CO，同时也有水分出现，可以推断是热解后化学反应形成的水分。第一个失重峰基本出现在水分析出阶段，第二个失重峰则出现在碳链断裂化学反应阶段^[7]。某些特殊污泥，如造纸污泥若处理不当，会造成严重的二次污染^[8]。其热解可以粗略的分为水分析出、有机物质析出、矿物质分解和残留灰分4个阶段^[9]。

3影响污泥热解特性的因素