掺混催化剂对干化污泥热解可燃气的影响
2021-03-29舒新前
印染助剂 2021年3期
关键词:催化剂
李 钢,舒新前
[1.河南工程学院环境与生物工程学院,河南郑州 451191;2.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 100083]
截至2019 年6 月底,我国设市城市建成污水处理厂5 500 多座,废水排放总量7.00×1010m3,按污泥量占处理水量的0.5%(体积分数)计算,脱水污泥年产量约为4.00×107t(按含水率80%计)[1]。我国污水处理厂70%的污泥未得到妥善处理,类似填埋(渗滤液,污泥中的病原体[2])、焚烧(二次烟气、低质能源[3])、厌氧发酵(重金属)等方式均存在问题。因此,如何无害化处理年产量大的污泥依然是环保领域值得研究的问题。
污泥热解是指在正压、无氧或缺氧条件下将污泥加热至一定温度,使有机物发生热裂解等复杂物化反应,转化为热解气、油、水和生物半焦等物质的过程[4]。热解能有效减少湿污泥体积,符合可持续发展理念,满足“绿色、环保、循环、低碳”要求。污泥热解工艺的焦产量约50%,一般不作燃料,多作吸附剂,国内目前尚缺乏对污泥热解制焦工艺的系统研究[5]。以污泥热解产油为目标的热解工艺对污泥来源(蛋白质、类固醇和脂肪族物质)要求较高,热解油中的杂质是影响品质的关键[6-7]。热解工艺以污泥热解产气为目标,但由于污泥热解后气态产物中的能量难以达到高温热解的能量需求,常规法高温加热(大于700 ℃)在污泥热解研究中较少见[8]。加入催化剂可以有效加快反应速率[9],因此有较多国内外学者关注筛选合适的催化剂体系进行污泥催化热解制备可燃气的研究。例如对城市污水污泥进行处理后,利用沸石分子筛催化快速热解制备芳香烃和烯烃[10];……
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