市政污泥与木屑共热解特性及动力学分析

徐期勇，章佳文，刘 虎，吴华南，陈钦冬

（北京大学深圳研究生院 环境与能源学院，广东 深圳 518055）

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市政污泥是城市污水处理产生的废弃物。预计2020-2025年，我国每年市政污泥量干重将达到1 200万t[1]，[2]。由于热解技术具有高效、可产生能源产品等优点，逐渐在污泥处理方面受到了人们的关注[3]。然而，污泥具有高含水率、高氮硫含量等特点，其单独热解过程中存在能耗较大、产物品质较差等问题[4]。利用其他生物质和污泥共热解是解决上述问题的可行方法[5]。

Samanya在污泥中添加40%的木屑进行热解，不仅提高了热解油产率，并且提高了产物热值[6]。Lin利用固定床反应器对含油污泥和稻壳进行共热解研究，发现含油污泥和稻壳存在协同作用，增加了饱和烃和芳烃含量，降低了重质馏分含量，提高了热解油的质量[7]。王忠科在污泥与花生壳共热解中发现，花生壳的添加可以改善气体的产率和热值[8]。许思涵采用竹屑与污泥共热解，有效降低了污泥中重金属潜在生态风险水平[9]。可以看出，生物质和污泥共热解是提升产物产量及品质，控制污染物排放的一种简单高效方法。目前，关于利用其他生物质和污泥共热解的研究大多是针对产物组成、品质特性以及污泥的单独热解特性。污泥和生物质组分差异较大，污泥中含有大量无机盐，而生物质则主要由纤维素、半纤维素、木质素组成，在共热解过程中，两种物质相互作用，在互补协同的同时也可能存在一定竞争作用。因此，进一步探究共热解过程中的热解特性和动力学特性，可以更好地分析其相互作用机理，有助于理解污泥与生物质热解过程和最终产物的表现。……