随着社会的发展和进步,污泥的产量也在逐年增加,污泥的处理处置问题已成为社会关注的一个重要问题。世界范围内都在积极研究发展能达到减容化、无害化和资源化的污泥处理工艺。目前正在使用的主要处理技术因存在一些缺点而在应用和推广方面受到越来越多的限制。相比其他技术而言,污泥气化技术有其独特的优势,气化技术减容方面效果显著,杀死污泥中病原菌同时可以将绝大多数重金属固化于灰渣中,气化产生的燃气可以用于发电或供热,能量利用效率高。本文选用城市污水处理厂的污泥作为研究对象,通过过程分析和模型建立、热重实验、小型流化床试验和管式炉试验来研究污泥的气化特性。本文对污泥气化过程分为热解阶段和气化反应过程进行了分析讨论,分析了气化阶段主要进行的化学反应,并以此建立了气化模型和求解方程组。通过热重实验发现,污泥的热解和燃烧过程都可以分为三个阶段,热解过程中产气主要为H2O、CO2、CO和气态烃类,烃类在较低温度段集中析出而CO主要在高温时析出。随着氧浓度上升,燃烧过程着火提前,失重速率增加。利用流化床进行了污泥气化试验,研究了产气的组分浓度和温度对产气组分的影响,结果表明,产气中可燃组分主要为H2、CO、和CH4,温度的升高可以显著提高可燃组分的浓度和燃气的热值。实验说明了污泥气化的可行性,较高的温度有利于燃气品质的提高。在管式炉中以水蒸汽为气化剂进行了污泥气化试验,研究了水蒸汽的存在和温度对气化产气的影响。结果表明,气体中加入水蒸汽,产气中H2的含量显著提高,CO和CH4含量下降。产气中H2、CO和CH4的含量随温度的上升而增加,提高反应温度对提升产气品质有明显的作用。