龚为进 李宾宾 赵 亮 黄做华 魏永华 刘 玥

(1.中原工学院能源与环境学院，河南 郑州 450007；2.河南省科学院化学研究所有限公司，河南 郑州 450002)

应用超临界水气化技术的垃圾渗滤液资源化制氢技术研究*

龚为进1李宾宾1赵 亮2黄做华2魏永华1刘 玥1

(1.中原工学院能源与环境学院，河南 郑州 450007；2.河南省科学院化学研究所有限公司，河南 郑州 450002)

利用超临界水气化技术从垃圾渗滤液中制取H2，当垃圾渗滤液总有机碳(TOC)和TN初始质量浓度分别为3 207～14 810、530～1 480mg/L时，分析了温度、压力、反应时间和催化剂Na2CO3对气化产物中H2摩尔分率和产率的影响，以及TOC、TN去除率的变化趋势。结果表明：(1)随着温度的升高，H2摩尔分率、产率和TOC、TN去除率均提高，500 ℃时分别达到55.60%、94.73mol/kg、71.89%、36.65%。H2主要来源于蒸汽重整及水气转换反应。(2)压力的升高不利于H2的产生，而有利于CH4的获得。(3)适宜的反应时间为5min。(4)催化剂Na2CO3的投加增加了气相产物中H2摩尔分率和产率，有利于H2的获得；TN去除率增加，但TOC去除率却下降。

垃圾渗滤液 超临界水H2气化

Abstract: Hydrogen production by gasification of landfill leachate in supercritical water was reported. The TOC，TN value of raw landfill leachate was set at 3 207-14 810，530-1 480 mg/L. The effect of reaction temperature，pressure，retention time and catalyst Na2CO3on hydrogen mole fraction and gas yield,and the trend of TOC，TN removal efficiency was discussed. The experimental results indicated that： (1) the hydrogen mole fraction，gas yield，TOC，TN removal efficiency increased with increase of temperature, the value being 55.60%，94.73 mol/kg，71.89% and 36.65% was obtained under condition of temperature 500 ℃. (2) Increase of pressure was adverse to hydrogen production, but favor to methane production. (3) The optimization of retention time being 5 min was obtained. (4) Addition of catalyst Na2CO3resulted in increase of hydrogen mole fraction and yield, which was favor to hydrogen production. However, TN removal efficiency increased and TOC removal efficiency decreased with addition of catalyst Na2CO3.

Keywords: landfill leachate; supercritical water; H2; gasification

垃圾渗滤液是生活垃圾在填埋过程中由于雨水淋溶、垃圾分解等原因而产生的一种高浓度有机废水，其水质成分复杂，且随着垃圾填埋时间的不同有很大的变化。垃圾渗滤液中含有大量杂环类和多环芳烃类化合物，生物降解性差，且含有重金属，是一种公认的难处理废水。目前，对垃圾渗滤液处理的出发点还是以降低其中各种污染指标值，达到相应国家排放标准为主。处理方法主要是以生物处理法为主，同时结合絮凝沉淀、膜分离等物理化学处理方法[1-3]。……