文档介绍：城市污水处理厂污泥干燥焚烧处理的可行性研究
一、概述
在城市污水处理过程中,不可避免的将产生含有大量有机物、丰富的氮、磷以及重金属物质,含水率很高的污泥。随着污水处理率及处理程度的提高,污泥产量不可避免的会随之愈来愈大,致使污泥的处置问题日益严重。污泥是城市污水处理厂的必然副产物,污泥的共同特点是水份很高,一般可达25~98%,体积庞大,不易处理。污泥对环境的危害主要包括使水源水质恶化,污染土壤和农作物等。随着人们生活水平的提高和生产规模的扩大,污泥这种污染物质的危害性也日益明显。污泥的适用处理技术应使污泥减容、稳定化和无害化。
二、国内外污泥处理技术及其发展趋势
1、欧盟国家污泥处理技术发展趋势
目前国外广泛采用的污泥处置技术可以归纳为三大类:①土地处置,包括污泥农用和应用于森林或园艺;②单独或者与生活垃圾等共同填埋;③热处置。
由于可使用土地面积、处理成本、越来越严格的环境标准以及资源回收政策的普及等因素,欧盟国家普遍认识到污泥的填埋处置不是一种可持续的发展方法,许多成员国对填埋污泥的物理性质有了正式或实验性的限制,这种限制是基于促进污泥有机物质的利用以及减少填埋场甲烷气体和渗滤液的考虑而制定的。也有观点认为污泥的热干燥是克服这种限制的一种解决办法,但是在对填埋污泥有机物总量进行限制的国家,这仅仅是一种短期的补救办法,故在不久的将来,德国、法国、丹麦以及其它国家,可能仅有污泥焚烧灰是适宜于填埋的污泥形式。
2、石洞口污泥干化焚烧系统
上海市石洞口污泥干化焚烧厂是国内第一家污泥焚烧处理的工程实例,日焚烧干污泥220吨,采用污泥浓缩-机械脱水-流化床干化-流化床焚烧的工艺路线,设备主要以进口设备为主,2004年底正式投入运行,开辟了国内污泥处理处置的新路线。
上海石洞口污水处理厂采用活性污泥法,污水量大、产泥量也大,如果采用填埋法处置污泥,在石洞口附近合适区域会面临占地面积较大而难以寻找处置场的问题,二级污水处理厂污泥有较高的热值,在一定的含水率以下,具有自身持续燃烧的可能,因此石洞水污水处理厂污泥采用焚烧法处置。
由于污泥干化和污泥焚烧相结合比单污泥焚烧一次性投资少,处理成本低,故污泥干化往往是焚烧的前处理。污泥干化可使污泥含水率控制在10%~40%,减少了污泥的体积和重量,降低了运输费和填埋费,而且污泥的臭味大为减少。
上海市石洞口污泥干化焚烧厂污泥处理系统主要由流化床污泥干化装置、流化床污泥焚烧炉和烟气净化装置等组成。污泥干化所需热量由干化后的污泥焚烧余热提供,不用辅助燃料,系统可实现热量自平衡。从污泥无害化和减量化看,焚烧方案有明显的优点。焚烧后少量的泥灰可用于混凝土、砖瓦制品、路基路面的骨料和工程建设的回填土。
三、污泥焚烧特性分析
根据已经进行的污泥特性试验,污泥(干态)分析基在物理性质、元素分析、工业分析和低位发热量等方面与褐煤有许多相似之处,尤其灰分和低位发热量相近,固定碳的含量则低得多,所以可充当低档燃料使用。
同时,污泥的焚烧特性与煤又有一定的差异,它有较低的分解温度、起燃温度和燃尽温度,燃烧完全所需的时间也较少。产生这种差别的主要原因是由于它们具有不同的组成和结构,污泥主要由低级的有机物组成,如氨基酸、腐殖酸、细菌及其代谢产物、多环芳烃、杂环类化合物、有机硫化物、挥发性异臭