DOC《固硫型花生壳成型燃料成型试验研究》

固硫型花生壳成型燃料成型试验研究 N080403110 李志

1 我国能源利用现状 能源是人类生存和社会发展的物质基础,而年人均能耗是评价一个国家贫富的重要标志.

我国是世界第二个能源消费大国,虽然矿物能源储量比较丰富,但是人均能源资源却只有世界人均能源资源的1/2左右,年人均能耗仅为美国的1/12,俄罗斯及西欧的1/5,日本的1/4. 从能源消费结构来看,我国是世界上最大的煤炭消费国,煤炭消费约占总能耗的67%,这是我国环境污染特别严重,生态恶化逐年加剧的重要原因[1]. 预计到2050年,我国能源需求总量可能为50亿-60亿吨标准煤,发电装机为25亿-30亿千瓦,均为美国当前消费的三倍左右,满足这样高的能源需求对于我国来说将是十分艰巨的任务[2].因此,大力发展新能源与可再生能源已成为我国21世纪发展国民经济和建设小康社会刻不容缓的主要任务和战略目标 . 作为仅次于煤炭、石油和天然气,居于世界能源消费总量第四位的生物质能,有着资源丰富、可再生等优点,其开发和利用已越来越受到重视. 目前,生物质在我国能源消费中约占25%,在农村占71%[3].污水处理过程中产生大量的污泥,污泥的处理处置已成为环境领域内研究的热点.污泥焚烧作为污泥处置的重要手段,在欧美及日本得到越来越多的应用[4-7].污泥直接焚烧,存在着处理率低、能耗高、稳定性差、存在二次污染等问题.向污泥中添加一定量的助燃剂、固硫剂、防腐剂等,制成污泥衍生燃料,不仅便于运输,而且可以改善燃料性能,控制二次污染,具有可观的经济效益.开发利用生物质与污泥成型燃料具有重要意义. 本次试验所选择的生物质成型燃料是花生壳成型燃料,因为我国是世界花生生产大国,年产花生壳近4000kt,占花生果重的30%左右[8].这些花生壳除了少部分被用作饲料和燃料外,大部分被扔掉,因此把这些花生壳制成成型燃料,不仅合理利用现有资源,而且还为探索新能源提供一个新的选择.

2 目前国内外污泥处理途径 2.

1 污泥的浓缩 污泥浓缩的目的是使污泥初步脱水、缩小污泥体积、为后续处理创造条件.浓缩脱水方法有重力沉降浓缩、上浮浓缩以及其他浓缩方法. 2.

2 污泥消化 为了减少污泥量,防止污染环境和提高利用价值,一般需经过消化处理.污泥消化即是借助微生物的代谢作用,使污泥中有机物质分解成稳定的物质,去除臭味,杀死寄生虫卵,减少污泥体积,回收利用消化过程中所产生的沼气. 2. 3污泥脱水与干化 污泥经浓缩和消化之后,其含水率仍在96%左右,体积很大,不便于运输和使用,需要进一步脱水干化处理,其主要方法有自然蒸发法和机械脱水法两种. 2.

4 污泥焚烧 污泥干化后,含水仍达10%-20%,体积仍较大,通过焚烧可将污泥中水分和有机杂质完全去除,并杀灭病原微生物.有些污泥含有有毒物质而不宜作农肥,或因其他原因使污泥难以利用时,为防止污染,也采用焚烧方法.焚烧污泥的装置为焚烧炉.具体如图2-1所示[9]: 图2-1 污泥焚烧工艺 Fig 2-1 Sludge incineration process 2.

5 污泥的最终处理 任何进入环境中的有机化合物均可能在污泥中发现[10],但污泥含有重金属离子等有毒物质时,还须做最终处理,深埋或投弃海洋.

3 生物质成型原理、方法 生物质成型技术是指在一定温度与压力作用下,将各种原本分散的、没有一定形状的生物质压制成具有一定形状的、密度较大的各种成型燃料[11].生物质压缩成型根据主要工艺特征的差别,可将这些工艺从广义上分为:冷压(湿压)成型、热压成型和炭化成型. 3.1 冷压成型 冷压成型常用于含水量较高的原料.原料在常温下,浸泡数日水解处理后,其压缩成型特性明显改善,纤维变软、湿润皱裂并部分降解,易于压缩成型.根据模压装置结构,常温模压成型又可分为"闭式"和"开式"两种压缩成型方法."闭式"是一个完全封闭的压缩系统,压缩成型后再取出试件;