1 概论
1.1 污泥来源、产量、分类
1.1.1 污泥来源
1.1.2 污泥产量
1.1.3 污泥分类
1.2 污泥特征概述
1.2.1 基本特征
1.2.2 水分赋存特征
1.2.3 絮体特征
1.2.4 物理组分
1.2.5 资源价值
1.3 污泥热解定义
1.3.1 污泥热解的基本原理
1.3.2 影响污泥热解特性的关键因素
1.4 污泥热解技术
1.4.1 低温热解
1.4.2 高温热解
1.4.3 催化热解
1.4.4 微波热解
1.5 污泥处置的技术瓶颈
1.5.1 高含水率
1.5.2 复杂理化组分
1.5.3 相关政策法规
1.5.4 处置过程的问题
参考文献
2 污泥全特性解析
2.1 污泥的基本特性
2.1.1 物理特性
2.1.2 化学特性
2.1.3 生物特性
2.2 污泥的有机结构
2.2.1 污泥表面官能团分析
2.2.2 污泥含碳基团定量分析
2.2.3 污泥含氧基团定量分析
2.3 污泥的有机组分
2.4 污泥的矿物组分
2.5 污泥中的总磷、总钾和重金属
2.5.1 总磷
2.5.2 总钾
2.5.3 重金属
参考文献
3 宏观尺度下的污泥干化与热解特性
3.1 污泥热干化特性
3.1.1 干化过程的基本特征
3.1.2 热风温度和流速对水分逸出的影响
3.1.3 厚度对水分逸出的影响
3.1.4 干化过程污泥内部温度变化
3.2 污泥热干化过程的动力学和收缩特性
3.2.1 污泥干化模型分析
3.2.2 有效湿分扩散系数
3.2.3 污泥干化的表观活化能
3.2.4 污泥干化过程的颗粒收缩特性
3.2.5 污泥收缩对有效湿分扩散系数的影响
3.3 污泥热解过程的热重特性
3.3.1 温度影响
3.3.2 升温速率影响
3.3.3 污泥内在矿物质影响
3.3.4 氧浓度影响
3.3.5 低氧下污泥与生物质共热解特性
3.4 污泥热解反应表观动力学特性
3.4.1 热反应动力学分析方法
3.4.2 污泥热解过程的动力学特性
3.4.3 污泥内在矿物组分对反应热动力学的影响
3.4.4 低氧热解动力学反应模型
3.4.5 控氧工况下污泥与生物质共热解动力学分析
参考文献
4 微观尺度下的污泥热解机制
4.1 污泥中典型有机组分的热解反应类型
4.2 污泥含碳和含氧基团的热演变机制
4.2.1 气相产物联用分析
4.2.2 基于Py-GC/MS分析主要含碳和含氧化学基团分布特性
4.2.3 残焦表面化学特性分析
4.3 污泥中典型有机结构体的热解反应路径
4.4 污泥中矿物组分对化学基团热解转化的影响机制
4.4.1 内在矿物组分对含碳、含氧有机化合物的热解演变影响
4.4.2 脱矿预处理对污泥热解气体产物析出的影响
4.4.3 单一矿物组分对热解产物及含碳、含氧化学基团分布影响
4.5 污泥热解特性及碳迁移转化规律
4.5.1 三相产物分布规律
4.5.2 气体组分分析
4.5.3 表面官能团分析
4.5.4 热解焦油中有机组分分布
4.5.5 热解过程碳的迁移规律
参考文献
5 污泥热解过程中硫、氮转化与污染物排放控制
5.1 有机硫、氮概述
5.1.1 污泥中硫、氮组成及测试方法
5.1.2 含硫臭气的产生及主要成分
5.1.3 含氮臭气的产生及主要成分
5.1.4 污泥热解过程中有机硫、氮转化的影响因素
5.2 污泥热解过程中有机硫的迁移转化规律
5.2.1 污泥热解过程中硫的迁移转化规律
5.2.2 有机硫模型化合物热解过程中硫的迁移转化规律
5.3 污泥热解过程中含硫臭气的排放
5.3.1 碱调理对含硫臭气排放的影响
5.3.2 碱调理对热解炭中硫分布的影响
5.3.3 碱调理对有机硫模型化合物转化的影响
5.3.4 碱调理对污泥热解过程含硫臭气的排放控制
5.3.5 碱调理对污泥热解过程硫元素迁移转化的影响
5.4 污泥热解过程中有机氮的迁移转化规律
5.4.1 原污泥热解过程中氮的迁移转化规律
5.4.2 氨基酸模型化合物热解过程中氮的迁移转化规律
5.5 污泥热解过程中含氮臭气的排放
5.5.1 钙盐、钠盐对含氮臭气排放的影响
5.5.2 钙盐、钠盐对热解油中氮分布的影响
5.5.3 钙盐、钠盐对热解炭中氮分布的影响
5.5.4 钙盐、钠盐对污泥热解过程含氮臭气的排放控制
5.5.5 钙盐、钠盐对污泥热解过程氮元素迁移转化的影响
参考文献
6 污泥热解过程多环芳烃的生成与控制
6.1 概述
6.1.1 PAHs的结构式
6.1.2 PAHs的危害
6.1.3 PAHs分析检测的前处理方法
6.1.4 PAHs检测方法
6.2 污泥热解过程PAHs生成
6.2.1 液相产物中PAHs分布特性
6.2.2 气相产物中PAHs分布特性
6.3 不同来源污泥热解过程中PAHs生成规律
6.3.1 液相产物中PAHs生成规律
6.3.2 气相产物中PAHs生成规律
6.4 预处理方式对热解液相产物中PAHs分布影响
6.4.1 污泥含水率对PAHs生成的影响
6.4.2 不同添加剂调质污泥对热解液相产物中PAHs生成的影响
6.4.3 添加剂负载量对液相产物中PAHs生成的影响
6.5 升温速率和停留时间对PAHs生成的影响
6.5.1 升温速率对PAHs生成的影响
6.5.2 停留时间对PAHs生成的影响
参考文献
7 污泥热解炭的全特性解析
7.1 污泥热解炭的基本特性
7.1.1 工业分析与元素分析
7.1.2 热值分析
7.1.3 灰分无机成分分析
7.1.4 磷和钾含量
7.1.5 矿物相结构
7.2 污泥热解炭的表面特性
7.2.1 污泥热解炭的氮气吸附、脱附曲线
7.2.2 污泥热解炭的孔径分布
7.2.3 污泥热解炭的孔结构特性参数
7.2.4 污泥热解炭的表面形貌分析
7.3 污泥热解炭的吸附特性
7.3.1 热解炭对亚甲基蓝的吸附性能
7.3.2 热解炭对孔雀石绿的吸附性能
7.3.3 吸附前后pH值对比
7.3.4 吸附模型
7.3.5 热解炭吸附动力学
7.3.6 热解炭对重金属Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附性能
7.4 热解过程中重金属迁移行为
7.4.1 重金属含量分析
7.4.2 重金属形态分析
7.4.3 重金属毒性分析
参考文献
8 污泥热解工程实例
8.1 国内实施案例
8.1.1 广东省江门市160t/d的污泥热解炭化项目
8.1.2 山东省青岛市即墨300t/d市政污泥热解炭化项目
8.1.3 长沙市50t/d污泥深度处理项目
8.1.4 贵州省凯里市污水处理厂100t/d污泥炭化工程
8.1.5 湖北省钟祥市120t/d污泥热解气化项目
8.1.6 郑州新区污水处理厂100t/d污泥热解气化项目
8.1.7 芜湖市无为县市政污泥热解项目
8.1.8 湖北省鄂州市城区污水处理厂热解处置项目
8.2 国外实施案例
8.2.1 澳大利亚EnerSludge中温常压热解技术
8.2.2 丹麦污泥干燥热解技术
8.2.3 日本巴工业株式会社中温常压热解技术