不同粒径城市污泥热解和燃烧动力学研究＊

翟云波，彭文锋，蒋剑虹，庞道雄，陈红梅，王 尝，李彩亭，路 培

（1.湖南大学 环境科学与工程学院，湖南 长沙 410082； 2.中机国际工程设计研究院有限责任公司，湖南 长沙 410021）

近几年，生物法处理城市污水过程中产生的污泥大幅度增加，随着污泥的增长，污泥处置问题迫在眉睫.国内外很多研究者探索出了一种污泥资源化处理的新方法，即污泥热解，而污泥热解研究中关于动力学的研究是一个热点.Rio，Campostrini和Viana等[1－3］对污泥热解产生的气体组分进行了定量分析.Conesa等[4］基于污泥的3种不同有机组分把污泥热解分为3个不同阶段并建立污泥热解模型.Calvo等[5］研究污泥在不同气氛下热解的动力学特性，在氮气气氛下热解分为3个阶段.国内学者也对污泥低温热解过程及热解产物特性及应用进行了研究[6－8］.王红等[9］应用 TGA－FTIR 对比分析了城市污泥与煤的热解特性.虽然在热解动力学的研究方面已经取得了一定的研究成果，但不同粒径污泥热解及燃烧动力学的对比研究的相关报道几乎没有，而且在参数计算方法上比较复杂.

本文主要针对不同粒径的污泥在纯氮和空气2种气氛下的热解和燃烧动力学特性进行研究，并采用 MATLAB 7.11.0（R2010b）中的surface fitting tool进行平面拟合的动力学参数计算的新方法对热解和燃烧的相关动力学参数进行了计算.

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

实验所用污泥来自长沙市第二污水处理厂，所取污泥在105℃下干燥48h，取一定量干燥污泥研磨，依次通过用20目和80目的分样筛分筛，得……