郑燕，李明，朱锡锋



城市污水污泥催化快速热解制备芳香烃和烯烃

郑燕，李明，朱锡锋

（中国科学技术大学安徽省生物质洁净能源重点实验室，中科院城市污染物转化重点实验室，安徽合肥 230026）

将城市污水污泥干燥处理，在小型热解分析系统中使用沸石分子筛进行催化快速热解实验，研究热解条件对芳香烃和烯烃产率及选择性的影响。结果表明：污泥快速热解产物中，烃类物质和含氮化合物较多，这些组分主要源自污泥中的蛋白质和油脂成分；添加催化剂后，芳香烃和烯烃的产率明显提高；在热解温度500℃、催化温度600℃条件下芳香烃和烯烃的产率分别为24%和19%。另外，污泥中大部分的N、P、Na和K等元素依然保留在炭粉中。

污泥；快速热解；催化剂；生物能源；沸石；芳香烃；烯烃；炭粉

引 言

随着人类经济生活的发展，城市污水处理系统每年产生大量污水污泥副产物需要处理。美国50%的污水污泥被直接施加到农田中作为肥料使用[1]，中国主要使用卫生填埋方法[2-3]。但污水污泥中存在大量的病原体和有机污染物，它们对人类、农作物和土壤健康具有潜在不利影响[4]。而污泥本身实际是一种有潜在价值的资源，其主要有机成分为碳水化合物、蛋白质和油脂[4]，一些学者开始研究将污水污泥资源化利用[5-9]。

快速热解可以将生物质转化为生物油、非冷凝气体（NCG）和炭粉[10-12]。目前大量木质纤维素生物质的催化裂解(CP)的研究结果表明，HZSM-5是获得芳香烃和烯烃最高产量的沸石催化剂[13-18]。……