污泥焚烧处理工艺

污泥焚烧处理工艺内容摘要：

的含硫量较一般燃煤要 低，尤其是污水厂污泥。 因此，在污泥焚烧过程中，只要加强控制便能有效抑制 SO2 的污染。 2）控制重金属排放 污泥中通常含有各种有害的重金属，如汞、铜、镉、铅等，这些重金属物质在水中不易降解，性质稳定，进入水体后除通过食物链逐步蓄积外，能被水中的悬浮颗粒吸附而沉入污泥中，造成了污泥中重金属含量较高。 污泥的重金属主要以氧化物、氢氧化物、有机络合物等形式存在，其次为硫化物。 重金属的含量直接影响了污泥的处理工艺。 重金属含量高的污泥，若用于农业，重金属会富集在植物体内，通过食物链传递给人类，造成毒害作用。 此时应考虑用 化学方法提取重金属元素，使之能够用于农业，或焚烧处理。 虽然污泥焚烧后的灰渣及飞灰体积比焚烧前大大减少，但有害重金属大多数都富集在残渣中，砷、汞主要富集在飞灰中。 在重金属含量不超标的情况下可考虑综合利用，如制水泥，造砖等。 若含量超标，不允许直接填埋，通常是采用飞灰再燃装置进行高温熔融处理后，再进行填埋，或采用化学方法将超标的重金属淋滤出来达标后再利用。 3）控制二恶英排放 二恶英（ Dioxin）是指含有两个氧键连接两个苯环的有机氯化物。 二恶英的排放和扩散，首先污染大气，然后沉积到地表，进入食物链，最后达到在 人体内的积累。 即使在极微量的情况下，长期摄入便可引起癌变、畸形等危害。 国家环保总局于 2020 年 2 月 29 日发布了《生活垃圾焚烧污染控制标准》，其中在生活垃圾焚烧厂污染排放限值中，明确二恶英排放值不大于 ，并从 2020 年 6 月 1 日起，在我国北京市、上海市、广州市和深圳市试行， 2020 年 6 月 1 日起在全国执行。 二恶英主要来源于固体废弃物焚烧、含氯农药合成、纸浆的氯气漂白。 其中垃圾焚烧所排放二恶英量为其排放总量的 75%以上。 因此在污泥焚烧过程中必须严格控制二恶英的排放。 通常的做法有：在燃料中添加化 学药剂阻止二恶英的生成；在燃烧过程中提高 “ 3T”（ Turbulence， Temperature， Time） 作用效果，使燃烧物与氧充分搅拌混合，造成富氧燃烧状态，减少 二 恶英前驱物的生成 ； 在废气处理过程中采用袋式除尘器或活性炭有效抑制 二 恶英类物质的重新生成和吸附 二 恶英类物质。 通过改进燃烧和废气处理技术，排入大气中的 二 恶英类物质的量达到最小，被吸附的 二 恶英类物质随颗粒一起进入灰渣系统中。 对灰 渣采用熔融处理技术，将灰渣送入温度 1200℃以上的熔化炉内熔化，灰渣中的二恶英类物质在高温下被迅速的分解和燃烧。 污泥焚烧处理技术及工程实例 2020629 4 三、污 泥焚烧工程实例 1. 德国 HSM 污水处理厂流化床焚烧工艺 在德国污泥焚烧工艺已有 40 年的历史， 1962 年第一台焚烧炉在德国投入使用。 目前在德国，每年约有 百万吨的污水污泥产生，其中 30%用于农业（堆肥）， 56%填理， 14%焚烧。 由于污泥中含有有害重金属，农民不愿接受，预计用于农业方面的比例会逐年下降。 又因填理土地有限，而对这方面的卫生标准日趋严格，特别是欧盟颁布的《城市废物技术指南》带来更加严格的规定。 己经通过的新版本明文规定，禁止填理有机物含量超过 5%的污泥。 由于这一法令的颁布，当前被认为最重要的 处理路线 没有无机化的填理，将不再实用。 污泥无机化处理的唯一出路就是污泥焚烧工艺。 近年来，焚烧工艺变得越来越成熟，也越来越适应环保的要求。 特别是在焚烧炉烟气净化这一重要领域，烟气中的有害成分经过一系列设备的处理后，己完全达到德国严格的大气环保要求。 当然，石油危机的影响也不能被忽视，人们在设计焚烧炉时，有意识地考虑到能源的回用。 日前在德国境内，己有近 40 个污水处理厂拥有多年的污泥焚烧工艺的实际运行经验。 其中 10 家工厂混烧生活垃圾和污水污泥， 20 多家焚烧城市污水污泥， 9 家专门进行工业废水污泥的焚烧处理。 在德国，污泥焚烧炉首先始于多段竖炉，而后流化床炉逐渐取代多段竖炉。 日前，流化床焚烧炉的市场占有率超过厂 90%，焚烧污泥的含水率在 45%80%之间，另外，在燃煤 CFB锅炉中也在考虑混烧污泥。 在柏林自 1985 年以来运行着欧洲最大的活性污泥流化床焚烧炉，其炉格栅面积为25m2，处理 75%水分的污泥 15t/h。 德国 Renkurn/Netherlands 的 Pareno 造纸厂流化床锅炉用于发电，燃料有四种：废水污泥， 20200t/a；脱墨污泥， 20200t/a；树皮， 40000t/a；辅助燃料为垃圾球（ refuse pellets），主要由废纸和木材组成；另外含有 8%的废料，其灰分含量大约为 11%，锅炉的最大蒸汽连续输出量 22t/h，最大工作压力 75bar，蒸汽压力 50/65bar，蒸汽温度 470℃ ，给水温度 105℃， 排放气体温度 180℃， 灰含量（ max） 30mg/m3。 德国HamburgHarburg 技术大学建设的流化床与循环床试验台系统， 主要开展厂流化床和循环床燃用污泥污染排放特性的比较研究。 1） HSM 污泥焚烧处理厂概况 该厂是德国第一个使用焚烧工艺来处理污水污泥的水厂。 在 1982 年该厂投入使用两台流化床焚烧炉，取代原来两个己有 20 年历史的多段竖炉。 这是由于 HSM 污水处理厂原来的多段竖炉在运行过程中，所排放的烟气对空气造成严重污染，无法达到环保要求；其次它的运行还需要大量的热油和天然气助燃，从而花费巨大；此外，在炉膛内部不能保证炉内的栅后物质和悬浮污泥完全混合一起被燃烧。 基于以上劣势，人们决定采用流化床这种新的炉型。 该厂污泥焚烧运行的主要 技术参数如表 1 所示。 HSM 污水处理厂污泥焚烧区主要处理设备有： 3 台污泥干燥机， 1 台废气冷凝器， 1 台污泥输送机， 1 台格栅物质处理器， 1 座流化床焚烧炉， 1 座余热锅炉（饱和蒸汽压 9bar），1 台静电除尘器， 1 台准干燥烟气洗涤装置（ 2 个洗气池， 1 个喷射干燥机， 1 个静电除尘器），钢结构， 100m 高的烟囱等。 污泥焚烧处理技术及工程实例 2020629 5 2）污泥焚烧工艺流程 HSM 污水处理厂的污泥焚烧工艺由离心机一干燥机一流化床焚烧炉一余热锅炉一静电除尘器一灰尘贮房一准干燥烟气洗涤装置一烟囱等几部分组成。 其工艺流程如下图所示 ： 流向离心脱水机的污泥是由 约 65%的消化污泥和 35%的剩余污泥所组成，经机械脱水后，污泥含水率降至 75%。 在该水厂的污泥焚烧系统中所使用的干燥机形式为圆盘干燥机（饱和蒸汽压为 9bar）污泥经过干燥处理后， 可 达到 50%55%的含 水 率。 这种组分的污泥在流化床炉中 可 保证自行燃烧，无需额外添加助燃剂， 可 大大减少能源的浪费。 3）流化床焚烧炉 1982 年投入使用的流化床焚烧炉是该污泥焚烧系统的核心部分。 它几乎无须额外添加。