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2.2污泥热分解机理 污泥在低温下转化为水、不凝性气体、油和炭。其组成及分布主要由污泥性质决定。但也与热解温度有关。由于现今进行的污泥热解试验多限于试验室规模，因此提出了不同的作用机理。较普遍的看法[11]为：在300℃以下发生的热化学转化反应，主要是污泥中脂肪族化合物的转化。此类化合物沸点较低，其转化形式主要为蒸汽;300℃以上蛋白质转化与390℃以上开始的糖类化合物转化，主要转化反应是肽键的断裂。基因转移变性及支链断裂等;含炭物质在200～450℃发生转化，至450℃基本完毕。 2.3生产设备 由于污泥热解是一种新型的污泥处理工艺，因此其生产设备，尚无较规范的型式。目前，日本进行的是将污泥焚烧炉改进为热解炉。降低操作温度，调节进入空气量。其能耗有所下降，但热解过程中产生大量强刺激性尾气，需要添置尾气处理系统。 西欧、北美正在研制带加热夹套的卧式搅拌反应器。反应器分成蒸汽挥发和气固接触二个区域。二区域间以一个蒸汽内循环系统相连接。从而满足了反应机理对反应器的要求。污泥经脱水、干燥后，在转化反应器中产生衍生燃料油、炭、不凝性气体和水，效果良好。现在进行的各式污泥热解的研究还大都处于实验室或中试阶段，其生产设备的改进、创新、定型，尚需时日。 作为一种有待完善的污泥处理工艺——污泥热解的经济性和实用性，受到广泛关注。从笔者所做实验与上海同济大学污泥热解实验看，一般污泥加热到200℃以上就开始明显分解，释放出相当数量的强烈臭气。温度上升至250～300℃时产气量达到最高值。保温30～40min后产气量基本为0。此时产的炭为具有稳定性质和一定热值的燃料。平均产炭量为0.40g/g～0.55g/g干污泥，炭能量约占污泥原能量30%～45%，可作为劣质煤替代品。产油率为0.2～0.25g/g有机物，油可回收能量为原污泥能量的35%～50%。油热值比市售重油热值低，为33.3MJ/kg。油和炭均可用作锅炉燃料。对尾气收集后进行二次燃烧分解脱臭。如温度在1000℃左右，可使各类废气分解，不形成二次污染;但油水分离效果不很理想，反应水含杂质较多，如油脂、灰等。 从设备构成看，污泥低温热解比污泥焚烧要增加预干燥器、油水分离设备。因此设备费会有所增加，但污泥热解所需温度(≤450℃)比污泥焚烧所需温度(800～1000℃)低，因此前者运行费用远低于后者。且污泥热解后生成的油和炭，还可出售或辅助二次燃烧分解获得一部分收益。二项相抵，污泥低温热处理成本为直接焚烧的80%左右。 3结束语 污泥热化学处理方法作为一种处置彻底、速度快的污泥处理方法，正受到各国广泛重视。可以预见，随着科技水平的提高，这种处理方式将成为我国污泥处理的重要方式。 现简单归纳上述内容如下： a.污泥焚烧效果好。国外已有较成熟经验和工艺，可以直接借鉴使用。但缺点是能耗太高。今后应从降低成本，减少二次污染角度着手，生产新设备。 b.污泥低温热解效果亦好，且能量回收率高，经济性优于焚烧处理，是大有前途的处理方法。在热解机理和动力学研究方面，还有很多工作需进一步探讨。在工艺和设备的改进方面有待新的突破。 c.发展污泥热化学处理工艺时，应注意尾气处理。力争在保证尾气排放质量的情况下，降低尾气处理费用。 d.污泥热化学处理方法在我国不能得到推广使用的主要原因是经济原因。昂贵的设备、建设费用和运行费用，国内污水厂目前难以承受。为此，可考虑在当前各城市污水处理量偏小的情况下，将污泥作脱水处理后与城市垃圾一并焚烧。待城市污水处理能力增强，污泥量增大后，如发达国家那样，再采用性能优异的污泥热化学处理工艺和设施。
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