污泥热值的估算

选择了６０９种包括糖、氨基酸、脂肪酸、肽、有机磷，硫化合物的有机物，其燃烧的平均值分别为２３．０２ＭＪ／ＫＧ（碳水化合物）和２４．３８ＭＪ／ｋｇ（其它含Ｎ，Ｐ和Ｓ的化合物）。根据生物化学原理，计算出污泥中有机物的燃烧热（高位热值）为２３．２２ＭＪ／ｋｇ。对几种高有机物含量的污泥进行了热值测定，结果表明，污泥中的有机物干重燃烧热为２３．８６ＭＪ／ｋｇ，与估算值较接近。     

基于煤粉的污泥调质与机械脱水的实验研究

基于煤粉具有疏水性能强、热值高等特点,采用真空抽滤脱水实验法考察了煤粉投加量、粒度对污泥调质与机械脱水效果的影响。通过测试污泥调质前后的比阻及其分子结构,初步探讨了基于煤粉的污泥调质与机械脱水的机理。结果表明:当煤粉粒度为150~425μm、煤粉投加量为2.5 g/100 m L污泥时,污泥经机械脱水后滤饼含水率由调质前的75.22%降至56.60%,抽滤时间从调质前的300 s降至120 s,污泥比阻值从调质前的2.65×106s2/g降至6.37×105s2/g,污泥热值从调质前的8.04 MJ/kg提高至17.92 MJ/kg;煤粉改善污泥机械脱水性能的机理主要表现在煤粉能显著降低污泥比阻并增强污泥疏水性能。可见,基于煤粉的污泥调质不仅能显著地改善污泥的机械脱水性能,还能提高污泥的热值,为污泥的能源化利用创造了条件。     

基于半焦的城市污泥调质与机械压滤脱水

采用污泥调质和机械压滤脱水的实验方法,研究了半焦添加量和压榨压力对基于半焦的城市污泥调质与机械压滤脱水泥饼含水率的影响。结果表明:在相同的实验条件下,城市污泥机械压滤脱水泥饼含水率随着半焦添加量的增加、压榨压力的增大而降低,当半焦添加量为4 g/100 mL污泥（含水95%）,压榨压力为1.6 MPa时,压滤泥饼的含水率由现有的80%左右降至32.19%;基于半焦的城市污泥调质与机械压滤脱水的半工业试验验证了上述结论的正确性,同时发现压滤泥饼的热值由原污泥的7.82 MJ/kg提高到15.29 MJ/kg,可直接代替煤炭燃烧发电。半焦调质城市污泥+机械压滤脱水能实现城市污泥的高效能源化利用,对节约资源,保护环境有重要意义。     

我国城市污泥中邻苯二甲酸酯的研究

应用GC/MS对我国内地和香港共11个城市污泥中的6种U.S. EPA优控的邻苯二甲酸酯化合物(PAEs)进行了研究.各城市污泥中邻苯二甲酸酯化合物的总含量(∑PAEs)在10.465～114.166mg/kg之间,多数在20mg/kg左右.分子量较低的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸正二丁酯(DnBP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)在所有的城市污泥中均检测到,但多数含量较低(小于1.0mg/kg).邻苯二甲酸正二辛酯(DnOP)在少数城市污泥中未检测到,但在其他城市污泥中的含量都较高.邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)仅在个别城市污泥中检测到,且含量较低.各城市污泥中的邻苯二甲酸酯都是以个别化合物为主,显示出不同的分布特征.污泥中邻苯二甲酸酯化合物的种类和含量与污水来源、污水处理方式、污泥类型、化合物的结构和理化性质等因素有关.     

低成本的污泥燃料合成方法

通过研究污泥、煤以及干化剂的不同比例混合搅拌,测定混合后污泥的热值,结果表明:污泥、煤、干化剂的比例为:59%、36%、5%时,热值最高,混合燃料的热值可达到12762kJ/kg,满足电厂用煤热量要求,且污泥贡献的热值最高为5505kJ/kg;污泥采用高速搅拌的预处理方法后,相同配比的混合燃料其干化时间可节约1h以上。     

水稻土施用城市污泥盆栽通菜土壤中邻苯二甲酸酯(PAEs)的残留

应用GC/MS联机检测技术对水稻土施用城市污泥盆栽通菜(Ipomoea aquatic)后土壤中6种邻苯二甲酸酯化合物(PAEs)进行分析.结果表明,盆载通菜土壤中6种PAEs的总含量(∑PAEs)在7.667-40.025 mg/kg之间,平均为26.137 mg/kg,其高低次序为佛山污泥>广州污泥>佛山污泥加化肥>广州污泥+化肥>空白>化肥.与空白对照相比,施用污泥和污泥+化肥处理的土壤中∑PAEs含量显著提高,但单施化肥的土壤中∑PAEs含量降低.不同处理土壤中的PAEs化合物是以一种或两种化合物为主,主要是DnBP和/或DEHP,显示了不同的PAEs分布特征.     

通风方式对高含水率垃圾生物干化的影响

以高含水率混合收集生活垃圾为研究对象,研究了不同的通风方式(间隙通风10min/20min、间隙通风5min/25min、40℃热空气通风和间隙-连续通风)对生物干化影响.结果表明,40℃热空气通风和间隙-连续通风可提高产物含水率下降幅度、单位质量垃圾水分去除率、单位有机物降解脱水容量、产物低位热值;但堆体高温持续时间短,VS消耗量小,并且有机物稳定化程度低.经过18d的干化试验,4组试验产物含水率分别为39.6%,34.4%,23.7%,24.5%,相应的单位去除率(以原生垃圾质量计)为0.437,0.476,0.523,0.517kg/kg,低位热值为11954,12994,15760,14801kJ/kg,与原生垃圾相比,热值分别提高了121%、140%、191%及173%,以40℃空气通风产物热值最高.     

顶空气相色谱质谱法分析污泥恶臭成分

采用顶空气相色谱质谱(HS/GC-MS)联用技术对污泥恶臭成分进行检测,从污泥恶臭成分中分离多种化合物,并鉴定出烷、醛及苯等有机物。不同地区污泥的性质不尽相同,从而使恶臭成分也产生很大差异。HS/GC-MS法是一种分析污泥恶臭成分的有效方法,为污泥恶臭污染的防治提供了科学依据。     

不同溶剂和反应温度对污泥热液化制取生物质油性质影响研究

选取4种溶剂(水、乙醇、正己烷、水-乙醇共溶济)作为污泥热液化制取生物质油的溶剂,分析溶剂种类和反应温度对热液化效果和生物质油性质的影响.结果表明:相同温度下,生物质油产率随溶剂种类变化趋势为:乙醇水-乙醇共溶剂正己烷水,最高产率为54.82%(乙醇溶剂,240℃).污泥有机物转化率随溶剂种类变化趋势为:水-乙醇共溶剂乙醇水正己烷,最高有机物转化率为96.40%(水-乙醇共溶剂,330℃).污泥经热液化处理后,碳、氢、氮、硫元素在生物质油中富集,氧含量下降,热值36 MJ·kg-1(乙醇、240℃除外).不同溶剂油成分差别较大,采用水或正己烷,产物主要是脂肪酸类、烷烃及部分酰胺和腈类,采用乙醇或水-乙醇共溶剂,产物主要是酯类、烷烃类.生物质油沸点集中分布在250~500℃,添加乙醇溶剂可显著提高生物质油轻组分含量.     

基于微生物燃料电池的污泥热值检测系统

针对现有的污泥热值分析方法所需仪器复杂、检测步骤繁琐、耗时长等问题,开发了一种基于微生物燃料电池(MFC)的污泥热值检测系统,考察了该系统用于污泥热值检测的可行性.结果表明,以污泥为底物的MFC运行良好,在最佳外阻(300Ω)下可以得到较高的输出功率.MFC可在较短的时间内(2~14h)完成启动,并在最大电流下持续稳定运行56h以上.污泥热值与MFC的产电电流呈现良好的线性相关性,由此确定出估算污泥热值的计算公式,可以准确估算污泥热值.     

A+OSA活性污泥工艺剩余污泥减量特性研究

采用自动热量计对Anoxic (A) + oxic-settling-anaerobic(OSA)系统解偶联池进出污泥进行热值分析,以考察污泥量变动与能值变动的相互关系;通过解偶联池参数调整,了解污泥减量趋势,结合能量和物质平衡与常规水质指标测试,推测减量途径和特性.结果表明,解偶联池水力停留时间为5.56、 7.14和9 h时,整个系统污泥减量分别为1.236、 0.771和0.599 g/d.进出解偶联池的污泥含能水平发生了变化,随停留时间增加出流污泥的单位热值有高于进流污泥单位热值的趋势：5.56 h时,进出水热值没有显著差异;7.14 h时,进出水热值差值在99～113 J/g之间;9 h时,差值在191～329 J/g之间.解偶联池发生了污泥的衰减,停留时间延长,衰减程度越高.A+OSA系统污泥减量是解偶联池污泥衰减与AO主体反应区污泥产生率变化共同作用的结果.     

煤掺造纸黑液燃烧实现节能固硫

造纸行业废水(黑液)污染大,治理费用也大。将造纸黑液掺入煤中燃烧,一能脱硫和节煤,二能减轻治理费用,可谓一举两得。 造纸黑液主要由两大部分组成,一是有机物(占70％),二是无机物(占30％)。有机物的主要成分是:植物纤维原料溶出的木素,半纤维素和纤维素的降解物等;无机物主要有:游离的NaOH、Na_2S、Na_2CO_3、Na_2SO_4、SiO_2等。因有机物占比例大,所以黑液实质上是一种液体能源。当黑液浓缩至50％时,热值在15MJ/kg左右,掺入煤中燃烧,一般加入10％以下,加多会影响上火速度。 黑液中含有3％～5％的碱性物质,它能与     

纯氧曝气活性污泥的EPS和SMP的规律研究

研究了两种典型负荷下(低负荷:F/M为0.05 kg/kg(以每kg污泥中有机物的质量计,下同),高负荷:F/M为0.25 kg/kg)纯氧曝气序批式活性污泥法处理废水时活性污泥胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物产物(SMP)的变化情况,结果表明:控制曝气量为15 L/h,当F/M为0.05 kg/kg时,纯氧曝气使得出水SMP低于空气曝气。与空气曝气相比,纯氧曝气可减少EPS的产生。SMP随着EPS含量的增加而增加,两者呈显著的正相关(r=0.947)。     

城市生活垃圾与园林废物的热解实验

以城市生活垃圾与园林废弃的松木和柏木作为实验原料,采用实验室固定床反应器进行共热解实验研究,考察了松木、柏木添加对生活垃圾热解失重率、热解产物产率的影响,利用GC-MS、FT-IR分析热解油成分。实验结果表明:生活垃圾和松木(4∶1)、柏木(3∶2)共热解时热解油产率分别增加了6. 6,4. 7百分点,热解油的热值分别提高10. 31,8. 01 MJ/kg;混合物在热解过程中出现明显的协同作用,共热解最大失重率比生活垃圾单独热解分别增加了11,8百分点;热解动力学分析表明,共热解反应的表观活化能较单独热解时分别降低了3. 85,6. 10 k J/mol;热解油的GC-MS及FT-IR分析表明,共热解降低了醇类、羧酸类、脂肪烃类等含氧有机物含量,提高了热解油的热值,使热解油品质得到有效改善。     

餐厨垃圾渗滤液强化城市污泥消化作用研究

针对城市污水厂污泥热值低、C/N比低,厌氧消化效率低的问题,结合餐厨垃圾渗滤液中有机物含量高、C/N比高的特点,研究了城市污泥、餐厨垃圾渗滤液共消化过程.结果表明:垃圾渗滤液的添加促进了污泥厌氧消化甲烷气的产生,添加生、熟垃圾渗滤液的消化污泥累计产甲烷量分别为542 mL、2102 mL,是未添加渗滤液(参照样)的污泥消化产气量的1.2倍、4.6倍,甲烷单位产量分别为261(参照样)、675.8、971.0L·kg-1(以VS计);同污泥单独厌氧消化相比,添加生、熟垃圾渗滤液能强化污泥VS/TS的去除,其去除率分别为15.3%和26.3%;通过共消化,污泥上清液的SCOD去除率均高于90%,出水COD也基本一致,并未因垃圾渗滤液的添加而发生大的波动.污泥与餐厨垃圾渗滤液的共消化能够促进有机物的去除,强化甲烷气的产生,实现了污泥与渗滤液的稳定化、无害化和资源化.     

温度对干化污泥水蒸气气化产气特性的影响

采用固定床气化装置,在水蒸气流量为0.32 kg/h条件下进行了污泥水蒸气气化实验。研究了温度对污泥气化气体产率、氢气产率、气体成分与低位热值、气体能源转化率的影响。结果表明:随着反应温度从700℃上升到1 000℃;气体产率从0.39 m3/kg升至0.61 m3/kg;氢气产率从0.18 m3/kg升至0.34 m3/kg;气体能源转化率从54%升至88%;产气的低位热值从10 688.1 kJ/m3提高至11 168.9 kJ/m3。同时产气中H2和CO含量随着温度的升高而增加,CH4、CO2和CnHm含量随温度的升高而减少。因此,为了获得更多的可燃气体,建议在污泥水蒸气气化工艺中,气化温度必须大于800℃。     

绍兴物化污泥处理与资源化应用探讨

文章分析了物化污泥的性能,追踪了铝盐在绍兴污水处理厂物化处理、污泥脱水、灼烧等过程中的转移.研究结果表明物化污泥带负电,可以采用阴离子PAM脱水,其热值比较高,高位热值达2300kJ/kg,理论分析表明污泥含水率小于53%时,可以实现污泥的燃烧,污泥焚烧后产生的残渣含铝达到25%,可以回收利用,每10万吨污水产生的物化污泥可以回收至少1吨的无水硫酸铝,表明物化污泥是一种有一定应用价值的资源,对产生的有关现象进行了分析.     

利用浓缩污泥对污水中污染物的连续回收试验

为了回收污水中的有机物、氮和磷以便资源化,在工艺流程为好氧活化-好氧吸附-厌氧释放连续流处理系统中,研究了浓缩污泥对模拟生活污水中污染物的吸附及污泥中污染物的厌氧释放,确定了活化浓缩污泥所需时间,揭示了吸附段HRT对污泥吸附效果的影响及厌氧释放段pH对污泥中污染物释出的影响. 结果表明,污水厂浓缩污泥好氧活化120 min以上即可提高其对污染物的吸附/吸收能力. 控制吸附段HRT为25～50 min和污泥负荷〔N_s,为投配COD_Cr量(kg)/污泥量(kg·d)〕为3～5 kg/(kg·d),系统运行良好. 活化污泥对COD_Cr,NH₄+-N和PO₄3--P的最大去除率分别为86.78%,64.78%和75.5%. 在连续厌氧释放段,pH对各污染物释放的影响不尽相同,在pH为11.0,SRT为3 d的条件下,COD_Cr,NH₄+-N和PO₄3--P分别被浓缩了3.6,1.3和8.4倍.      

升流式污泥床对无机废水中氮硫转化及相互影响

采用无机含氨和硫酸盐(SO₄^2-)废水作为升流式污泥床(USB)反应器进水,研究了其对铵(NH₄⁺)和SO₄^2-的去除以及不同高度污泥层含氮、硫元素的转化途径.结果表明在反应器进水口处由于进水自含氧(外源性氧)和兼性厌氧菌受到氧化应激产生过氧化氢(内源性氧),两种“氧”共同存在下,反应器内生物脱氨量(以氮计)最高达40mg/L左右,且在USB反应器不同高度污泥层含氮化合物和含硫化合物的转化途径不同.在反应器底部污泥层,颗粒污泥表面氨氧化菌利用O₂将氨(NH₄⁺)氧化成亚硝酸盐(NO₂^-),在颗粒污泥内部厌氧氨氧化菌利用NH₄⁺和NO₂^-生成氮气(N₂)和硝酸盐(NO₃^-);同时,O₂的存在使得反应器底部污泥层部分厌氧颗粒污泥裂解,产生少量有机物,在颗粒污泥内部硫酸盐还原菌利用有机物将SO₄^2-还原生成硫离子(S^2-);硫自养反硝化菌利用NO₂^-/ NO₃^-将S^2-重新氧化为SO₄^2-.在反应器上部污泥层,由于只有少量内源性氧的存在,硫自养反硝化菌只能利用少量NO₂^-/ NO₃^-将S^2-氧化为硫单质(S₀);在USB反应器底部污泥层实现NH₄⁺的去除和SO₄^2-的循环,在上部污泥层实现了SO₄^2-的去除.     

池塘悬浮物COD值与灼烧减重燃烧热值的定量关系

为了快速监测水体悬浮有机物的数量,文章采用密封法测定COD,研究了池塘水体悬浮物及固体干物质样品的COD值与燃烧热值及灼烧减重之间的定量关系。结果表明:池塘水体悬浮物及固体干物质样品的COD值与燃烧热值及灼烧减重之间存在显著的相关关系。而且池塘水体悬浮物的COD值与燃烧热值之间的线性回归关系极显著,回归方程为,燃烧热值(J/L)=12.34COD(mg/L)+329.9。给定燃烧热值与有机碳的量以及与有机物量之间的换算系数,就可以推算出池塘悬浮有机物的数量。研究提出了一种池塘水体悬浮有机物的间接定量方法。