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污泥的热解是一种包含许多复杂反应的热化学过程,受反应条件及污泥特性的综合影响。污泥热解技术具有占地面积小、处理率高、重金属析出量低、有害物质生成量少、对环境造成的二次污染小等特点,并且热解产生的大量气体及油类物质具有较高的热值,可被用作燃料或化学原料,经济效益高。因此污泥热解具有良好的研究前景。本文着重进行以下几方面的理论和实验研究,取得了一定的进展和成果。本文研究了上海城市三家污水厂污泥的基本性质,利用傅里叶红外光谱（FTIR）、热重分析仪（TG）分析了相关特性,计算了污泥热解动力学参数。采用实验室固定床反应器,并借助气相色谱（GC–TCD、GC–FID）、气相质谱色谱联用仪（GC–MS）、SEM电镜,对污水污泥的慢速热解过程进行研究。发现污泥慢速热解中气体累积释放量随温度升高不断增加。天山、南桥、闵行污泥的产H2率与其他生物质在同一数量水平上,其中天山污泥的制H2效率高于白松、木屑和花生壳。热解油产率在400℃前增长较快,主要成分是含氧化合物,包括酮、醇、酸、酯等。含氧化合物随反应温度的升高减少。酸类是含氧化合物中的主要成分,又以十六酸为主。氨基、氰、腈类含氮化合物高温比低温时含量多,在天山700℃热解时所占比例很高。典型的环芳香族化合物小于万分之一。挥发份含量最高的天山污泥残炭产率随着温度的升高减小最为明显,且随着温度的升高,残炭表面变得更加粗糙和不规则,凹坑和圆孔数量增多。采用居里点裂解仪分析装置与气质联用仪构成的CP- GC-MS联用装置进行污泥快速热解,发现不同温度下不同污泥裂解产物有一定变化。产物中包含大量的碳氢化合物,其中含氧脂肪烃如羧酸类和酯类占主要部分,羧酸类中以十六酸为主要成分。另外还含有单芳香族化合物、含氮化合物、胆甾激素类及多环芳香烃。天山污泥未检测到典型的多环芳香烃（PAHs）。南桥污泥裂解成分中也出现了多环芳香烃（PAHs）的化合物,如萘、蒽的化合物,闵行污泥在315℃裂解时发现1%蒽化合物。快速热解由于滞留时间短,一定程度上可以减小挥发物二次反应机会,抑制PAHs的形成。