市政污泥中低温气化及重金属迁移转化特性

作者：张伟; 陈晓平^*; 杨叙军; 宋联; 朱葛; 马吉亮; 刘道银; 梁财

来源：化工进展, 2018, 37(09): 3657-3665.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2689

• 污泥
• 管式炉
• 气化
• 热解
• 重金属

利用管式炉进行了污泥CO2气化实验,并与N2热解实验进行对比,系统研究了污泥中低温气化及重金属迁移转化特性。研究发现:热解过程中各可燃气体释放速率峰值出现的时间顺序为CO峰<H2次峰<CH4峰≈CnHm峰<H2主峰,气化过程中为CO主峰<CH4峰≈CnHm峰<H2主峰<CO次峰。在450550℃的区间内,气化和热解的冷煤气效率、样品失重率及残渣含碳量均相近,温度超过550℃冷煤气效率差距逐渐增大,温度超过700℃,样品失重率及残渣含碳量差距逐渐增大。气化温度为850℃时,冷煤气效率达87%。在450700℃的区间内,气化残渣中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb的残留率均随温度增加呈缓慢降低的趋势,在700850℃区间,上述重金属的残留率下降较快。Cd的残留率在450550℃区间缓慢下降,550700℃区间快速降低,700850℃区间缓慢降低。气化残渣中Cr、Ni、Zn、As、Cd的稳定形态所占比例相较于污泥原样明显提高,而Pb、Cu的稳定形态所占比例与污泥原样相近。污泥中温(700℃)气化时,冷煤气效率约为50%,气化残渣中Cr、Ni、Cu、Zn、As的残留率约为高温(850℃)下的1.2倍,Pb约为2.7倍,Cd为7.5倍,残渣中各重金属的稳定形态比例与高温时接近,环境危害性小。

• 单位
  无锡国联环保科技股份有限公司; 东南大学