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剩余污泥是城市污水处理过程中的剩余物,其中含有大量有机质,剩余污泥的合理利用能够有效实现污泥减量化、无害化和资源化。传统热解工艺虽然能够高效清洁地转化污泥,但存在着热解合成气产量少、气体品质低的问题,而木屑的加入能够改变热化学转化过程,促进热解反应的进行。本文对污泥与木屑的热解特性进行研究,重点分析其失重规律、最优共热解条件和协同作用。首先,使用热重分析仪进行热失重特性研究。由热重实验结果可知,随着升温速率增大,污泥热解反应起始温度和终止温度向高温方向移动,最大失重速率明显增大;木屑的加入改变了挥发分析出阶段的失重峰形状,随着木屑添加量增大,挥发分析出阶段由两个重叠的宽峰逐渐变为一个肩状峰和一个最大热解峰的形式,热解特性曲线的起始温度、终止温度和反应区间均向高温方向移动,最大失重速率显著增大,整个热解过程的失重量显著增大。其次,使用固定床热解炉进行污泥与木屑共热解实验研究,确定最佳共热解条件。热解实验研究结果表明,增大污泥含水率和木屑添加量均能显著提高热解合成气和固体产物产率,而液相产物产率显著降低。随着污泥含水率增大,热解合成气中CO和H2含量明显增加;随着木屑添加量增大,热解合成气中CH4和CO含量显著增加。综合热解合成气产率和热值分析,确定最佳热解工艺条件为:热解温度800℃,污泥含水率20wt%,木屑添加量30wt%,对应的热解合成气热值和产率分别为14.07MJ/m3和23.17wt%。最后,结合污泥与木屑共热解实验结果,从挥发分析出阶段对应失重量、整个热解过程固体产物产率、热解合成气热值和产率角度对污泥与木屑共热解协同作用进行分析。发现木屑添加量较小时,较低热解温度下,污泥与木屑共热解协同作用较强;木屑添加量较大时,较高温度下,污泥与木屑共热解协同作用较强。