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城市污泥热解液相产物分析及焦油加氢精制李娜;王建俊;孟记朋;成浪;方洁;陆江银【摘要】文章以乙酸钾为催化剂,利用间歇式反应釜热解制备城市污泥的液相产物.采用CH2Cl2萃取分离液相产物中的油相(焦油)和水相,并进一步对焦油加氢精制获取轻质油.结果表明:污泥单独热解时水相产物呈碱性,密度接近于水,低温90～300℃时焦油含量极少;温度增至400～500℃时,焦油和水相氨氮含量分别高达8.18％和7990.80 mg/L.在污泥中添加不同种类生物质(花生壳、玉米秆、玉米芯、稻草)共热解后,焦油含量均显著增加,水相(木醋液)均呈酸性,其氨氮含量均下降.与污泥-花生壳共热解制备的焦油相比,加氢精制的轻质油为密度和运动粘度显著降低的浅黄色液体,胶质和沥青质含量明显减小,汽、柴馏分总收率高达86.1％,硫氮含量降低,净热值增大.通过色谱质谱联用仪测定木醋液,其有机物主要包含酚类、酮类.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2019(037)001【总页数】7页(P19-25)【关键词】城市污泥;生物质;共热解;焦油;轻质油;木醋液【作者】李娜;王建俊;孟记朋;成浪;方洁;陆江银【作者单位】新疆大学化学化工学院, 石油天然气精细化工教育部重点实验室, 新疆乌鲁木齐 830046;新疆乌鲁木齐昆仑环保集团有限公司, 新疆乌鲁木齐 830021;新疆大学化学化工学院, 石油天然气精细化工教育部重点实验室, 新疆乌鲁木齐830046;新疆大学化学化工学院, 石油天然气精细化工教育部重点实验室, 新疆乌鲁木齐 830046;新疆大学化学化工学院, 石油天然气精细化工教育部重点实验室,新疆乌鲁木齐 830046;新疆大学化学化工学院, 石油天然气精细化工教育部重点实验室, 新疆乌鲁木齐 830046【正文语种】中文【中图分类】TK6;S216.20 前言城市污泥是城市污水处理后的主要副产物，也是亟待处理的主要固体废弃物。
污水污泥的热解处理污水污泥是城市生活中产生的一种废弃物。
它包含大量的有机物和无机物，如果不妥善处理会给环境和人们的健康带来极大的危害。
当前，人们广泛使用热解处理污水污泥的方法，该方法可以将污泥中的有机物完全转化为炭质物，大大减少了废弃物的体积和处理成本，同时还对能源资源产生了一定的利用价值。
下面就来详细介绍一下污水污泥的热解处理。
一、热解处理的基本原理热解是通过升高物质温度，使有机物在缺氧条件下脱出，发生裂解反应，最终分解为固体和气体的一种处理方法。
在这个过程中，有机质首先在高温条件下被分解成菌体、脂肪酸、糖类、蛋白质等物质，然后这些物质在更高的温度下继续分解，最终形成可燃性气体、油状物质和炭质物。
通过热解处理，污泥中的有机物可以被彻底转化，化学需氧量（COD）可降至极低，大大减少了废弃物的污染程度。
二、热解处理的主要方法目前，热解处理污泥的常用方法主要包括：（1）微波热解法微波热解是利用微波加热方式将污泥中的有机物分解。
这种方法具有加热快、反应温度低、反应时间短、产物利用价值高和对环境污染小等特点。
缺点是投资成本相对较高，需要大量的能源供应。
（2）气固两相热解法气固两相热解是将污泥与高温气体反应，将污泥中的有机物转化为可燃性气体和炭质物。
这种方法操作简单、反应温度高、产物利用价值高，但对热源要求较高，而且产生的固体残留物需要进一步处理。
（3）氢气热解法氢气热解是将污泥中的有机物在微小氢气气囊的作用下发生离解反应，最终产生可燃性气体和炭质物。
该方法反应温度和时间短，产物分布均匀，但氢气的使用成本比较高。
三、优点和应用前景热解处理污水污泥具有一系列的优点，包括：（1）将有机物转化为炭质物，减少了污泥体积，降低了污泥处理成本。
（2）热解产生的炭质物可以用于生产电力和炼油，具有一定的经济价值。
（3）热解处理可以有效地提高处理效率，缩短处理时间。
（4）热解处理不需要添加任何化学药品，对环境污染小。
（5）热解处理以氢气热解法和微波热解法为主的两种方法的出现，使得该技术具有更大的应用潜力。
油田油泥处理排出的油泥如果不经处理直接排放，不仅占用大量的土地，其还含有大量的重金属和细菌，会产生恶臭造成水体、土壤、和大气的严重污染。
目前对含油污泥的处理技术有很多，按照减量化、无害化、资源化和综合利用的要求，相关处理方法归纳起来主要有:溶剂萃取技术、化学热洗处理技术、化学热洗处理技术、热解处理技术等。
1.油田油泥处理的溶剂萃取技术溶剂萃取技术是指在含油污泥中加入萃取溶剂，通过充分的混合搅拌，使溶剂与污泥中的油类发生萃取反应，从而达到将油类从污泥中分离出来的目的，而且油类萃取剂通过蒸馆还可以分离回收并循环使用，回收的油类可以再生利用。
传统萃取剂多为有机溶剂，张秀霞等、车承丹等分别选用三氯甲烧和石油醚作为萃取剂处理含油污泥，油泥脱油率都高达90%以上。
单纯的萃取工艺的油类回收率并不是很高，如果与其他技术联合使用，回收率可以在一定程度上得以提高。
实践表明，通常是经过多次的萃取过程，其污泥的油分分离效果才比较理想，而且在多次的循环萃取过程中，萃取溶剂不能保证百分百的回收，增加了成本。
所以此技术要想得以发展，其关键是找到一种性价比高的萃取溶剂。
2.油田油泥处理的化学热洗处理技术将含油污泥加水稀释后再加热，同时投加一定量化学试剂反复洗漆，使油从固相表面脱附或聚集分离。
化学热洗处理系统包括油泥预处理、混合、运移、加药、一级清洗、二级清洗、分离和水处理等构筑单元，化学试剂的筛选和使用是化学热洗工艺的关键。
目前，化学热洗工艺在美国、英国、荷兰及加拿大等国家得到广泛应用，如热化学清洗技术、溶剂-低频声波分离技术。
此外，将此工艺与其它技术相结合，如“热化学洗涤+超声波”、“表面预处理+热洗漆”、"化学热洗+生物处理”、“热洗-超声-旋流”分离工艺等，能更好地实现含油污泥无害化处理和资源化利用。
3.油田油泥处理的化学热洗处理技术将污染土壤铺陈地面，通过耕作通气或添加矿物、营养物及水分等方式，增强土壤中好筑微生物的活性，利用微生物新陈代谢降解污染物中的径类物质。
含油污泥处理解决方案油污泥是指由于石油、石油产品和石油化工产生的固体废弃物，通常含有高浓度的油脂和各种有毒化学物质。
油污泥具有潜在的环境和健康风险，因此需要进行有效的处理和处置。
以下是几种常见的油污泥处理解决方案。
1.热解技术：热解技术是常见的油污泥处理方法之一，通过高温将油污泥中的有机物分解为可燃气体和无机残渣。
这种方法可以有效地降低油污泥的体积和有毒物质的浓度，同时还能产生能源。
其中，低温热解技术和高温热解技术是两种常用的方法。
2.生物降解技术：生物降解技术是一种利用微生物分解油脂和有机物的方法。
通过添加生物降解剂和优化处理条件，可以有效地将油污泥中的有机物降解为无害的物质。
这种方法对环境友好，处理效果较好，但处理时间较长。
3.油污池抽吸和物理处理：油污池抽吸和物理处理是一种常用的油污泥处理方法，适用于储油池、沉淀池和废水处理系统中的油污泥处理。
该方法通过抽吸油泥并将其经过物理处理，如离心分离和筛网过滤，分离出可回收的油脂和其他固体物质。
4.化学处理：化学处理是一种利用化学试剂对油污泥进行处理的方法。
常见的化学处理方法包括溶剂萃取、添加表面活性剂、氧化处理等。
这种方法可以有效地将油脂分离出来，并降低油污泥中有毒物质的浓度。
5.土壤固化和填埋处理：土壤固化和填埋处理是一种将油污泥与一定比例的固化剂混合，使其形成稳定的块体，并用于填埋或覆盖污染土壤的方法。
这种方法可以有效降低油污泥对土壤和地下水的污染风险。
6.超临界流体萃取：超临界流体萃取是一种利用超临界流体对油污泥进行分离和回收的方法。
这种方法操作简单，对环境影响小，但成本较高。
7.生物固化处理：生物固化处理是一种利用特定细菌和微生物来凝结和固化油污泥的方法。
这种方法具有环境友好、处理效果好、成本低等优点。
以上是几种常见的油污泥处理解决方案，不同的处理方法适用于不同情况，需要根据具体的油污泥性质、处理量和环境要求进行选择。
综合使用多种处理技术和工艺可以获得更好的处理效果。
污泥处理处置及资源化主流方法污泥是城市污水处理过程中产生的一种固体废弃物，它含有大量有机物质、无机盐、有害物质和微生物，具有不稳定性、高含水率和难以处理的特点。
为了有效处理污泥并实现资源化利用，目前主要采用以下几种主流方法。
1.原污泥进一步处理：原污泥经过浓缩、稳定化处理，减少含水率和体积，提高处理效率和节约运输成本。
常用的方法有压滤、离心、压滤等。
此外，通过添加固化剂、消毒剂和添加剂等进行稳定化处理，有效消除污泥中的有害物质和臭味，减少环境污染。
2.热解技术：采用高温热解技术可以将污泥分解为油、气和固体残渣等可再利用的物质。
常见的热解技术有干燥热解、流化床热解和微波热解等。
热解过程中，可以收集燃料气体和油脂，用于能源生产和工业原料，同时产生的固体残渣可作为肥料或建筑材料。
3.生物处理技术：运用生物菌群，如厌氧菌、好氧菌和微生物等，对污泥进行分解和转化，将有机物质转变为可稳定利用的产物。
常见的生物处理技术有厌氧消化和好氧堆肥等。
厌氧消化将污泥在无氧环境下进行分解，产生甲烷气体用于能源生产，同时也可得到稳定的有机肥。
好氧堆肥则是在有氧环境下，通过控制温度、湿度和通气等条件，促进污泥中有机物质的分解和转化，生产稳定的有机肥。
4.燃烧技术：将污泥进一步干燥后，以高温（800-1000℃）进行燃烧，产生热能和灰渣。
燃烧过程中，可收集烟气中的有害物质，如重金属和二恶英等。
燃烧生成的热能可用于能源回收，灰渣则用作建筑材料或填埋场覆盖物。
5.肥料化利用：将污泥进行物理处理和消毒后，再添加适量的配方肥料进行混合，制成特殊肥料。
通过调控污泥中的氮、磷、钾等养分，使其成为一种营养丰富的肥料，用于农业生产，同时还可以减少化肥的使用。
综上所述，污泥处理处置及资源化的主流方法包括物理处理、热解技术、生物处理技术、燃烧技术和肥料化利用等。
这些方法可以有效地解决污泥处理的难题，并将污泥转化为可再利用的产物，实现资源化利用，达到减少环境污染和提高资源利用效率的目标。
