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污泥是污水处理厂的必然产物,这种废弃物的处理处置是污水处理行业不可回避的问题。由于污泥产生量的急剧增加和污泥再利用政策的不断严格,污泥的处理处置的矛盾日益突出。污泥具有容量大、易腐败、有恶臭、有毒有害、不稳定等特点,如不妥善处理,将会形成严重的二次污染。本文以污泥为研究对象,系统地研究污泥的干燥过程,通过对水泥工业用煤粉和干燥污泥的理化性能、燃烧特性的比较研究,根据水泥工业对燃料的品质要求,探讨水泥工业用干燥污泥作燃料的合理工艺,为污泥用作水泥工业替代燃料提供理论依据。通过测定干燥过程中污泥含水率和观察污泥的形貌、体积的方法研究污泥的干燥过程。干燥温度越高,泥饼厚度越低,干燥特性越好;污泥类型不同,干燥特性并不存在明显差别;由于干燥过程中污泥会产生部分有机成分的挥发,应尽量降低干燥温度,建议污泥干燥温度在100℃以下。在干燥过程中,由于污泥的体积收缩较大,延长干燥时间、高速搅拌污泥是有效防止污泥干燥过程中结块和板结的方法。采用气相色谱质谱联用仪分析污泥恶臭的成分,不同地区污泥性质不尽相同,从而使污泥在干燥过程中所产生的恶臭成分产生很大差异,气相色谱质谱联用技术是一种分析恶臭成分的有效方法。通过现代测试方法对水泥工业用煤粉和干燥污泥的理化性能进行研究。合理控制干燥过程得到的干燥污泥的细度、流动性可以达到水泥工业生产的要求,工业分析、元素分析结果与煤粉差距较大,干燥污泥的低位发热量达到大约8MJ~12MJ,干燥污泥的矿物成分有待于进一步深入研究,污泥灰和煤灰的化学成分相似,从理化性能方面来讲,污泥可以用作水泥工业替代燃料。采用同步热分析仪对水泥工业用煤粉和干燥污泥试样进行同步热分析,研究其燃烧特性。根据实验所得的同步热分析曲线,采用Coats-Redfern法假设不同的反应模型进行拟合,推断试样燃烧的反应机理和反应动力学。干燥污泥燃烧主要在低温阶段,具有较低的着火温度和反应活化能,其燃烧特性在某些方面优于煤粉的燃烧特性,因此,从燃烧特性方面来讲,污泥可以部分替代煤粉用作水泥工业燃料。根据水泥工业对燃料的品质要求,干燥污泥能够用作水泥工业替代燃料;干燥污泥用作水泥工业替代燃料,建议控制干燥污泥的含水率在10%~30%范围内,干燥污泥掺加比例不宜太高;在提供相同热量的前提下,干燥污泥燃烧的实际烟气量大于煤粉,而产生的CO2量和煤粉基本相等。