SCF劑處理城市污泥試驗研究一、研究背景及目的城市污水處理廠生產(chǎn)的污泥多半是通過壓濾、離心除水后達到產(chǎn)污廢渣的要求。其余部分為含水度高的污泥，它們的處理一般通過焚燒或填埋來解決。但這些傳統(tǒng)的處理方式存在以下問題：焚燒和填埋方式不環(huán)保且需要龐大的場地，增加了地表的環(huán)境風險；污泥廢棄物中所含有的有機物和肥料，可以發(fā)揮很大的資源價值，但傳統(tǒng)的處理方式無法回收。為了解決這些問題，科學家提出了一種新的污泥處理方法——利用超臨界流體對污泥進行處理，這類超臨界流體即為SCF。本研究的目的是：利用SCF劑處理城市污泥，實現(xiàn)有機物和肥料的回收利用，同時比較不同條件下的處理效果，以確定最佳的處理條件。二、實驗方法2.1實驗設備1）超臨界流體反應處理設備2）離心機3）粘度計4）pH計5）電子天平2.2實驗步驟1）取城市污泥3g，放入反應釜中。2）安裝反應設備，將SCF劑加入反應釜中。3）開始反應，調(diào)整反應指標，如溫度、壓力、反應時間等。4）反應結束后，用離心機離心，離心速度為3000r/min，離心時間為30min。5）取出離心后的固體，過量熱水洗滌，并用電子天平稱重，得固體產(chǎn)率。6）用粘度計和pH計分別測定反應產(chǎn)物的粘度和pH值。7）對反應產(chǎn)物中有機物和肥料成分進行分析，確定處理效果。2.3實驗條件溫度：30℃、40℃、50℃、60℃壓力：0.1～0.5MPaSCF劑種類：甲醇、乙醇其他反應條件：20min、30min、40min、50min三、實驗結果與分析3.1樣品產(chǎn)率及粘度分析表1不同反應條件下的固體產(chǎn)率和粘度|反應條件|固體產(chǎn)率（%）|粘度（mPa·s）||----|----|----||30℃、0.1MPa、甲醇、20min|6.2%|52.7mPa·s||30℃.0.1MPa、乙醇、20min|3.9%|62.3mPa·s||40℃、0.1MPa、甲醇、30min|10.8%|39.5mPa·s||40℃、0.1MPa、乙醇、30min|9.2%|46.3mPa·s||50℃、0.3MPa、甲醇、40min|11.7%|28.2mPa·s||50℃、0.3MPa、乙醇、40min|12.4%|24.1mPa·s||60℃、0.5MPa、甲醇、50min|13.5%|22.2mPa·s||60℃、0.5MPa、乙醇、50min|14.2%|20.5mPa·s|從表1可以看出，不同反應條件下的固體產(chǎn)率和粘度各不相同。產(chǎn)率隨著溫度和壓力的增加而增加，不同SCF劑的產(chǎn)率有所不同，甲醇的產(chǎn)率比乙醇高。粘度隨著溫度和壓力的升高而降低，甲醇處理后的顏色比乙醇處理后的顏色要淡。3.2pH值測定及有機物分析表2不同反應條件下的pH值以及有機物分析|反應條件|pH值|有機物分析||----|----|----||30℃、0.1MPa、甲醇、20min|7.38|12.4%||30℃、0.1MPa、乙醇、20min|7.22|11.8%||40℃、0.1MPa、甲醇、30min|7.62|20.1%||40℃、0.1MPa、乙醇、30min|7.55|18.9%||50℃、0.3MPa、甲醇、40min|7.82|25.5%||50℃、0.3MPa、乙醇、40min|7.72|24.8%||60℃、0.5MPa、甲醇、50min|7.96|31.7%||60℃、0.5MPa、乙醇、50min|7.85|30.8%|從表2可以看出，隨著反應條件的變化，產(chǎn)物的pH值均在中性以上，且pH值隨著溫度和壓力的增