污泥焚燒處理技術(shù)及工程實例-文庫吧
2025-09-23 08:03 本頁面
【正文】 水量較高、發(fā)熱值較低，流化床焚燒技術(shù)無疑是我國目前實現(xiàn)垃圾和污泥的高效、穩(wěn)定和低污染燃燒的一項重要技術(shù)措施。國內(nèi)中科院、浙江大學(xué)、東南大學(xué)等單位正在進(jìn)行流化床鍋爐焚燒污泥試驗，取得了一定的經(jīng)濟(jì)和社會效益。 4. 焚燒污染排放物 污泥焚燒產(chǎn)生大量帶飛灰的煙氣，這些煙氣中含有多種有毒物質(zhì)，如二惡英、甲硫醇、 SOx 等，形成一次污染。煙氣處理工藝復(fù)雜、技術(shù)難度大、處理成本昂貴。而且廢氣的潛在性危害，有些還處在環(huán)保工作者的進(jìn)一步認(rèn)識、研究之中，如二惡英等。因此，對煙氣的治理決不能掉以輕心。 據(jù)現(xiàn)有資料看 ，絕大多數(shù)國外污泥焚燒設(shè)備己從過去的靜電除塵器與干式洗滌法相結(jié)合的處理法轉(zhuǎn)變成為高性能靜電除塵器與濕式洗滌設(shè)備和脫硝設(shè)備相組合的處理方法。少數(shù)新廠為去除二惡英、呋喃等有毒物質(zhì)還采用了袋濾式除塵設(shè)備與其它設(shè)備相組合的方式。如美國 1991 年建成的一套污泥焚燒設(shè)備就采用了干式洗滌器、消石灰噴霧、袋濾式除塵器，可有效地去除二惡英。日木川崎重工采用了濕式洗滌器、袋濾過濾器、脫硝反應(yīng)塔。日前，國際上除了采用袋濾式除塵器外，還廣泛通過改善焚燒爐的燃燒狀態(tài)以解決這一問題。即保持高溫、保持燃燒時間，使污泥得以完全燃燒。污泥焚 燒的廢氣處理工序還有待進(jìn)一步完善，還有很大的潛力可挖。污泥焚燒后，體積大為縮小，如美 Aypernon 污水廠每日進(jìn)消化池污泥 9443m3，經(jīng)消化后為 7930m3，脫水后為 1160m3，焚燒后體積為 99m3，為進(jìn)泥體積的 %。大大減輕了污泥最終處置的負(fù)擔(dān)。污泥焚燒后的灰渣可以采用安全的土地填埋方法予以處置。污泥焚燒的主要缺點在于能耗太大。如日本污泥焚燒耗能量占污泥處置總耗能量的 70%。每年因此耗重油 ，而且焚燒裝置設(shè)備復(fù)雜，建設(shè)和運用費用高于一般污泥處理方法。因此，國內(nèi)投入使用的污泥焚燒設(shè) 施較少。 1）控制 SO2 的排放 流化床鍋爐燃料適應(yīng)性強(qiáng)，燃燒充分，床溫一般不超過 850℃，能有效抑制SO2 和 NO2 的排放，在燃料中混入石灰石或生石灰脫硫，效果很好且價格低廉。 根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，采用循環(huán)流化床爐焚燒城市污水廠污泥，在爐內(nèi)添加石灰石或生石灰脫硫情況下，煙氣中 SO2， NO2 等有害氣體排放完全能達(dá)到國家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。由于污泥的含硫量較一般燃煤要低，尤其是污水廠污泥。因此，在污泥焚燒過程中，只要加強(qiáng)控制便能有效抑制 SO2 的污染。 2）控制重金屬排放 污泥中通常含有各種有害的重金屬，如汞、銅、鎘、鉛 等，這些重金屬物質(zhì)在水中不易降解，性質(zhì)穩(wěn)定，進(jìn)入水體后除通過食物鏈逐步蓄積外，能被水中的懸浮顆粒吸附而沉入污泥中，造成了污泥中重金屬含量較高。污泥的重金屬主要以氧化物、氫氧化物、有機(jī)絡(luò)合物等形式存在，其次為硫化物。 重金屬的含量直接影響了污泥的處理工藝。重金屬含量高的污泥，若用于農(nóng)業(yè)，重金屬會富集在植物體內(nèi)，通過食物鏈傳遞給人類，造成毒害作用。此時應(yīng)考慮用化學(xué)方法提取重金屬元素，使之能夠用于農(nóng)業(yè)，或焚燒處理。 雖然污泥焚燒后的灰渣及飛灰體積比焚燒前大大減少，但有害重金屬大多數(shù)都富集在殘渣中，砷、汞主要富集在 飛灰中。在重金屬含量不超標(biāo)的情況下可考慮綜合利用，如制水泥，造磚等。若含量超標(biāo)，不允許直接填埋，通常是采用飛灰再燃裝置進(jìn)行高溫熔融處理后，再進(jìn)行填埋，或采用化學(xué)方法將超標(biāo)的重金屬淋濾出來達(dá)標(biāo)后再利用。 3）控制二惡英排放 二惡英（ Dioxin）是指含有兩個氧鍵連接兩個苯環(huán)的有機(jī)氯化物。二惡英的排放和擴(kuò)散，首先污染大氣，然后沉積到地表，進(jìn)入食物鏈，最后達(dá)到在人體內(nèi)的積累。即使在極微量的情況下，長期攝入便可引起癌變、畸形等危害。國家環(huán)?？偩钟?2020 年 2 月 29 日發(fā)布了《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》，其中在生活垃圾 焚燒廠污染排放限值中，明確二惡英排放值不大于 ，并從 2020年 6 月 1 日起，在我國北京市、上海市、廣州市和深圳市試行， 2020 年 6 月 1日起在全國執(zhí)行。二惡英主要來源于固體廢棄物焚燒、含氯農(nóng)藥合成、紙漿的氯氣漂白。其中垃圾焚燒所排放二惡英量為其排放總量的 75%以上。因此在污泥焚燒過程中必須嚴(yán)格控制二惡英的排放。通常的做法有：在燃料中添加化學(xué)藥劑阻止二惡英的生成；在燃燒過程中提高“ 3T”（ Turbulence， Temperature， Time）作用效果，使燃燒物與氧充分?jǐn)嚢杌旌?，造成富氧燃?狀態(tài)，減少二惡英前驅(qū)物的生成；在廢氣處理過程中采用袋式除塵器或活性炭有效抑制二惡英類物質(zhì)的重新生成和吸附二惡英類物質(zhì)。通過改進(jìn)燃燒和廢氣處理技術(shù)，排入大氣中的二惡英類物質(zhì)的量達(dá)到最小，被吸附的二惡英類物質(zhì)隨顆粒一起進(jìn)入灰渣系統(tǒng)中。對灰渣采用熔融處理技術(shù)，將灰渣送入溫度 1200℃以上的熔化爐內(nèi)熔化，灰渣中的二惡英類物質(zhì)在高溫下被迅速的分解和燃燒。 三、污泥焚燒工程實例 1. 德國 HSM 污水處理廠流化床焚燒工藝 在德國污泥焚燒工藝已有 40 年的歷史， 1962 年第一臺焚燒爐在德國投入使用。目前在德國，每年約有 百萬噸的污水污泥產(chǎn)生，其中 30%用于農(nóng)業(yè)（堆肥）， 56%填理， 14%焚燒。由于污泥中含有有害重金屬，農(nóng)民不愿接受，預(yù)計用于農(nóng)業(yè)方面的比例會逐年下降。又因填理土地有限，而對這方面的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，特別是歐盟頒布的《城市廢物技術(shù)指南》帶來更加嚴(yán)格的規(guī)定。己經(jīng)通過的新版本明文規(guī)定，禁止填理有機(jī)物含量超過 5%的污泥。由于這一法令的頒布，當(dāng)前被認(rèn)為最重要的處理路線 沒有無機(jī)化的填理，將不再實用。污泥無機(jī)化處理的唯一出路就是污泥焚燒工藝。近年來，焚燒工藝變得越來越成熟，也越來越適應(yīng)環(huán)保的要求。特別是 在焚燒爐煙氣凈化這一重要領(lǐng)域，煙氣中的有害成分經(jīng)過一系列設(shè)備的處理后，己完全達(dá)到德國嚴(yán)格的大氣環(huán)保要求。當(dāng)然，石油危機(jī)的影響也不能被忽視，人們在設(shè)計焚燒爐時，有意識地考慮到能源的回用。 日前在德國境內(nèi)，己有近 40 個污水處理廠擁有多年的污泥焚燒工藝的實際運行經(jīng)驗。其中 10 家工廠混燒生活垃圾和污水污泥， 20 多家焚燒城市污水污泥，9 家專門進(jìn)行工業(yè)廢水污泥的焚燒處理。在德國，污泥焚燒爐首先始于多段豎
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