污泥中抗生素热解特性及动力学分析

作者：李杰; 潘兰佳; 余广炜; 尤甫天; 谢胜禹; 汪印

来源：环境工程学报, 2017, 11(09): 5213-5219.

• 环丙沙星
• 土霉素
• 磺胺二甲嘧啶
• 热解
• 动力学
• 活化能

通过分析污泥中3种典型抗生素环丙沙星(CIP)、土霉素(OTC)和磺胺二甲嘧啶(SM2)的热解过程与失重特性,研究其热解动力学特征。结果表明:CIP、OTC、SM2主要热解温度区间分别为150625℃、220600℃、260480℃;初始热解温度以及最大失重峰对应温度均为OTC<SM2<CIP;CIP热解具有2个失重峰,OTC与SM2热解仅有1个失重峰;且SM2热解失重峰最高,反应最剧烈;抗生素热解最终残留物均为残碳,且CIP热解残留率最低,为18.9%。抗生素热解过程可分为3阶段:第1阶段反应级数均为2级,活化能最高,频率因子最大;OTC、SM2与CIP热解平均活化能分别为50.19、72.31、81.85 k J·mol-1,说明OTC热解反应最容易进行,CIP热解则相对较难。上述结果将为污泥热解炭化工艺实现抗生素消减提供良好的理论基础。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院大学; 中国科学院城市环境研究所