垃圾渗滤液污泥的有机结构对热解行为的影响

刘 鹏， 刘 莉， 周政忠， 呼和涛力， 袁浩然， 郑 涛

(常州大学 城乡矿山研究院， 江苏 常州 213164)

城市生活垃圾的处理方式主要是简单堆放、填埋，因此产生了大量的垃圾渗滤液。垃圾渗滤液的危害很大，需要深度处理方可排放。随着垃圾渗滤液处理需求的增大，其污泥量也逐年递增[1]，垃圾渗滤液污泥的减量化、无害化、资源化利用深受关注。热化学转化通常分为热解、气化和燃烧，不仅可以对污泥进行减量化处置，而且还可以将污泥中的微生物、病菌高温杀死，使之无害化[2-4]。

污泥的热解是在无氧条件下通过加热将污泥中有机大分子裂解成可燃气体、焦油与生物炭[5]。可燃气体可以作为生物燃气进行供能[6]，生物炭可以作为多孔吸附材料应用于生态修复与土壤改良[7-8]。热解相对于其他两种热化学方法(气化和燃烧)更清洁高效，可以实现污泥的高度资源化利用。近几年来，污泥的热解制气[9]、热解制炭[10-11]是污泥资源化利用的主要方式，热解过程中不可避免地产生焦油，污泥热解焦油质量不高，利用相对较难，焦油的产生不仅对热解设备有一定的腐蚀、堵塞作用，而且富含芳烃等致癌分子，对人体可造成不可逆的伤害[12-13]。另外，焦油的裂解气化产生可燃气体，可以提高可燃气体的热值与质量[14-16]。因此，污泥热解工艺中，需要尽可能地减少焦油的产生，改善热解气与生物炭的质量。

在热解过程中，热解产物的分布与污泥热化学性质有很大关联[17]，近几年来，大量研究关注于热解过程中热解气形成机制[18]、热解气的质量[19]、焦油的减量[20]、生物炭微结构的演绎与热解工艺条件[21]的关系。……