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针对印染污泥成分复杂、危害严重、产量日益增大的现状,基于固体废弃物处理的无害化、减量化和资源化目标,本文利用热等离子体高温、高焓、高能粒子密度大的独特优势,首次研究了 CO2和空气热等离子体气化印染污泥的过程,为开发以热等离子体气化为核心的印染污泥高效处理技术打下了基础。利用磁旋转弧等离子体反应器,考察了不同CO2气量、输入功率下CO2热等离子体气化印染污泥的气体产物组成,确定了 CO2气化过程的能源化优化条件;测定该条件下气体产物中的污染物含量;测定了固体产物的结晶形态、热稳定性、毒性浸出速率,以及对印染污泥中重金属的固定效率。实验结果显示,在污泥进料速率为36g/min、CO2气量为~0.4Nm3/h、输入功率为12.42kW时可以得到最优的能源化结果,碳转化率高达99.90%,能量转换效率高达66.90%,产品气的低位发热量为34.29MJ/h;该条件下的固体产物为黑色坚硬不规则状物质,减容比为41.19%,热稳定性好,对重金属基本上可以达到99%以上的固定效率,毒性浸出实验表明其不属于危险废物。进一步考察了空气热等离子体条件下输入功率和印染污泥进料速率对印染污泥能源化效果的影响,并测定了气体产物中污染物的含量和固体产物的结构与性质。结果表明,与CO2热等离子体相比,空气中大量存在的N2使产品气中CO和H2含量降低,碳转化率等参数也降低,但其所需输入功率略小,且硫、氮元素的析出明显增多。同时,空气气化所得熔渣减容比大于CO2气化所得,但是空气熔渣中晶体成分多,对重金属的固定效果不如C02。进料速率为36 g/min,空气量为~0.8 Nm3/h、输入功率为11.49 kW时,产品气的低位发热量为22.75 MJ/h,能量转换效率达到最大值60.21%,碳转化效率高达99.72%。在该条件下的固体产物为不规则状黑色固体物质,减容比为48.95%,热稳定性好,对重金属的固定效率除Ni外都可以达到94%以上,毒性浸出实验表明其不属于危险废物。