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本文污泥热解已经成为污泥资源化的热点研究方向。在污泥热解过程中添加催化剂能够催化裂解污泥中有机物大分子,提高热解产物质量。CaO、Fe2O3在热解生物质过程中具有良好的催化活性。因此本文选取CaO、Fe2O3作为热解催化剂,深圳某污水处理厂剩余污泥为原料,研究在不同热解温度下CaO、Fe2O3对微波热解污泥三种产物分布规律的影响。在此基础上利用气相色谱仪、GC-MS、XRD、SEM、EDS等技术对催化热解产生的气、液、固三种产物进行分析,并且采用TCLP、Tessier方法对热解前后污泥中重金属进行了进一步分析,分析结果为污泥资源化利用提供有力的数据。通过对未添加催化剂条件下与CaO、Fe2O3微波催化热解产气结果进行分析,结果发现热解产氢过程可以分为三个阶段:产气初期;产气中期;产气后期。CaO对催化污泥热解产氢促进效果最佳。在900℃产氢速率高达143m L/min,但是产氢总量最大是在800℃,为38.2L。不同于产氢速率变化趋势,热解过程中产甲烷速率变化分为两个阶段:产气初期和产气后期。其中添加Fe2O3对催化热解产甲烷促进效果最佳,在900℃热解温度下产甲烷速率高达89m L/min。同样在900℃热解温度下产甲烷总量达到最高,为15.9L/kg。与未添加催化剂相比,CaO、Fe2O3催化裂解污泥中有机物分子效果显著,产气总量在CaO催化条件下,热解温度为800℃时达到最高,为630L/kg,Fe2O3催化热解效果次之,在700℃达到产气峰值,为511 L/kg。热解过程,热解温度对产气速率以及总量产生的显著影响。产气速率随着温度升高而急剧升高,均在最高热解温度900℃达到最高速率。对不同催化剂微波催化热解污泥产生的生物油进行分析,结果表明未添加催化剂热解产生的生物油中含有大量十六烷碳酸,在500℃含量高达42.42%,同时含有苯酚等有毒有机分子。经过催化剂催化热解之后,十六烷碳酸含量大幅下降,含氧量大幅降低,最低是Fe2O3催化条件下热解温度为900℃,十六烷碳酸含量仅为10.26%。且生物油中芳香族含量大幅降低,生物油质量大幅改善。污泥中含有大量的重金属,原污泥中重金属生态风险指数高达169.91.催化微波热解之后,污泥中Si、Mg、Ca等无机元素聚集在污泥表面形成玻璃化小珠,有效地减少降低重金属的浸出,污泥中重金属的大量生物可直接利用态以及生物可间接利用态转化成生物不可利用态,因此热解之后污泥残渣生态风险指数大幅下降,最低是在CaO催化条件下,700℃热解温度,生态风险指数仅为15.73,结果表明CaO、Fe2O3能够有效地提高热解之后污泥残渣的安全性能。