污泥干化焚烧利用技术探讨.docx

污泥干化焚烧利用技术探讨随着社会经济的快速发展我国污泥产量逐年增加污泥危害巨大必须进行无害化处理。但目前我国污泥无害化处理严重不足在30%以下。污泥干化焚烧是污泥无害化处理的重要手段。本文介绍了污泥焚烧技术的特点指出了焚烧处理面临的最大问题阐述了污泥干化技术分类和各种干化技术的优缺点列举了污泥焚烧设备的主要类型。本文旨在通过论述污泥干化焚烧利用技术为企业选择污泥处理处置方式提供帮助。污泥从来源上可分为市政污泥、工业污泥、疏浚污泥三类其中市政污泥主要来自自来水厂和污水处理厂水处理所产生的污泥工业污泥主要来自各工业行业生产过程及工业污水处理产生的污泥疏浚污泥主要为城市黑臭水体治理、河道整治等清挖淤泥。由于我国污水未分流城镇污水处理厂也承接了预处理后的工业废水故我国污泥以市政污泥为主。污泥有如下特点：第一个是高含水率脱水前可达99%以上；第二个是有机物含量高有难闻的恶臭味；三是重金属含量较高；四是含有大量的生物病菌。污泥不经过无害化处理而随意弃置或简单填埋会造成极大的环境污染对人类健康和环境安全威胁甚大。随着经济的发展和生活水平的提高我国污水排放量日益增多污水处理厂污泥产量快速增加。据测算2022年我国污泥产量约4000万吨预计2022年全国污泥产生量将达到6000万吨。长期以来我国污水处理存在着“重水轻泥”现象市政污水的有效处理率从2022年就平稳保持在85%以上而污泥安全处理处置率却不足30%。2022年12月国家发改委、住建部刊载印发的《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》明确要重视污泥无害化处理处置要求到2022年地级及以上城市污泥无害化处理处置率应达到90%。1污泥处理技术1.1我国污泥处理方式目前主流的污泥处理技术路线有厌氧消化、好氧发酵、干化焚烧、热解碳化。污泥厌氧消化、好氧发酵后可用于土地利用污泥干化焚烧后可用于建材利用或填埋。其中干化焚烧是最为彻底的污泥处置方式可最大限度的减少污泥的体积杀死一切病原体解决污泥的恶臭问题。另一方面经过脱水的污泥热值相当于褐煤的水平可以回收能量用于发电和供热实现能源最大化利用降低处理成本。1.2污泥焚烧技术特点污泥焚烧主要有单独焚烧、混合焚烧。单独焚烧投资较大适合污泥处理规模较大的项目；混合焚烧处理规模取决于掺烧锅炉的容量和污泥掺烧比例。单独焚烧有两种工艺：第一个是将污泥脱水后直接焚烧这种工艺污泥含水量高不利于着火燃烧通常需添加辅助燃料且焚烧效率低。其优点在于工艺简单不需要太多预处理过程易于控制投资与运转成本低。另外一种先对污泥进行干化处理进一步降低污泥的含水率提高其热值再投入焚烧炉焚烧。其优点是燃烧过程不需要添加任何辅助燃料。但由于多了一道干化工序且干化部分占投资比例较大相比直接燃烧投资大大提高。混合焚烧就是将污泥与其他燃料包括燃煤、生活垃圾、工业废渣一起燃烧处理或将其按一定比例加入工业炉中焚烧如加入水泥窑中焚烧。这样的处理方式优势在于同时处理多种工业、生活的废弃物不必为焚烧污泥而专门建造锅炉节省设备投资和燃料成本。利用水泥窑协同燃烧处理可在不影响水泥品质的前提下将污泥固定在水泥中彻底处置污泥节省设备投资的同时又省去了处置污泥的流程。需注意的是因含水率和热值的差别掺烧污泥后会改变原有燃烧条件且增加了烟气污染排放要注意掺烧污泥的比例确保对原有燃烧的影响控制在合理范围以内污染物排放符合排放标准。1.3污泥焚烧处理的问题污泥焚烧最大的问题在于烟气污染物的排放。污泥中除了含有大量的氮、硫元素燃烧时会产生氮氧化物、二氧化硫等污染性气体对环境安全和人体健康危害巨大。污泥燃烧产生大量的飞灰粉尘污染严重。污泥中含有重金属包括镉、汞、铅等。在温焚烧下大部分金属都蒸发了当烟气流冷却时它们凝固在飞灰的颗粒表面。研究表明：78%～98%的Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn固定在飞灰中98%的Hg随着烟气排放到大气中。这些重金属毒性巨大在自然界中极难降解若不处理会对环境造成不可逆的污染。因此采用焚烧处理污泥必须配置一套烟气处理装置确保烟气排放符合排放标准这也增加了投资成本使系统更加复杂。1.4污泥干化技术分类污泥干化的意义在于降低污泥含水率提高污泥热值使其达到可燃的标准。污泥干化方式有热干化、电干化、微波干化、太阳能干化等方式。其中热干化方式技术成熟可靠实际工程中被广泛采用。热干化技术是利用热介质（高温烟气、蒸汽、导热油等）加热污泥使污泥中水分全部或部分蒸发。根据换热方式热干化可分为直接干化和间接干化两大类。直接干化就是干燥介质与污泥直接接触进行对流换热。间接干化就是导热介质(导热油、蒸汽或空气)通入换热器中通热传导加热污泥。导热介质在封闭回路中循环利用与污泥没有接触。直接干化的优点有：（1）传热效率较高水分蒸发速率较快；（2）干化污泥含固率高可达85%～95%。直接干化的缺点有：（1