1、針對我國日益迫切的污泥處置壓力，本文基于減量化、無害化、穩(wěn)定化、資源化的原則，采用化學鏈技術來處置污泥。與傳統(tǒng)的污泥熱處理方式相比，化學鏈技術具有更高的能源利用效率，并能有效抑制NOx和二噁英的生成，實現(xiàn)CO2高濃度富集。該技術通過載氧體在兩個反應器（空氣反應器和燃料反應器）之間的交替循環(huán)來實現(xiàn)氧的轉移，避免污泥與空氣直接接觸。污泥的氮含量很高，焚燒過程中會產(chǎn)生大量的氮氧化物。目前關于污泥化學鏈燃燒過程中氮氧化物的釋放特性鮮有研究。因此

2、，本文基于化學鏈燃燒/氣化技術的基本原理，以初步探明污泥化學鏈燃燒/氣化過程中的燃燒特性和燃料氮的遷移規(guī)律為目的，在小型流化床反應器上進行了一系列實驗研究。
　　針對污泥氣化過程碳轉化率低以及氣化效果差等特點，開展了基于赤鐵礦載氧體的污泥氣化特性研究，考察氣化反應溫度、水蒸氣濃度、O/C摩爾比和循環(huán)次數(shù)對污泥氣化特性和NO的排放特性的影響。結果表明，與石英砂為床料相比，赤鐵礦能顯著改善污泥的氣化效果，提高氣化過程中的碳轉化率和氣化

3、速率。氣化溫度的升高，水蒸氣濃度的增加以及O/C摩爾比的提升均顯著提高污泥的碳轉化率、氣化速率以及合成氣（CO和H2）的總體積。但合成氣中CO和H2的累積濃度只隨氣化溫度的升高而增加。隨著氣化反應溫度的升高，NO生成率逐漸增加;但水蒸氣濃度的增加顯著降低NO生成率。
　　針對污泥焚燒過程中污染物排放量高等特點，在小型流化床上開展了采用化學鏈燃燒技術處置污泥的實驗研究，考察燃料反應器溫度、水蒸氣和污泥的質(zhì)量比率和循環(huán)次數(shù)對污泥化學鏈

4、燃燒特性和NO的排放特性的影響。結果表明，燃料反應器溫度的提高以及水蒸氣流量的增加均提高污泥的碳轉化率，氣體產(chǎn)物中CO2的累積濃度升高，CO和CH4的累積濃度降低。在污泥化學鏈燃燒過程中，NO排放主要來源于揮發(fā)分氮;隨著溫度的升高，NO排放隨時間變化的濃度峰值不斷升高，達到峰值的時間減少，NO生成率逐漸增加。水蒸氣流量的增加，促進了氣化反應以及水氣變換反應，NO生成率下降。在10次循環(huán)反應實驗后，赤鐵礦反應活性略微下降，碳轉化率略有降低

5、，NO生成率降低。載氧體表面出現(xiàn)輕微的燒結現(xiàn)象。
　　針對基于赤鐵礦載氧體的污泥化學鏈燃燒過程中碳轉化率較低的特點，提出采用高鋁水泥來修飾赤鐵礦提高污泥碳轉化率。研究結果表明，添加水泥后載氧體反應活性顯著增強，燃料反應器內(nèi)氣體產(chǎn)物中可燃氣體的含量降低，污泥氣化速率和碳轉化率均提高，同時NO的排放量升高。溫度的提高以及水蒸氣流量的增加均導致了CO2的累積濃度升高，CO和CH4的累積濃度降低，碳轉化率提高。水泥中的氧化鈣會促進NH3和