文档介绍：第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧污泥焚烧处理始于 1934 年美国密歇根州安装的第一台多膛炉,至 20世纪 80年代逐渐被流化床焚烧炉代替。 1984 年,新加坡南洋技术研究院的 Jarnis 和 Vickrdge 发现,取自新加坡各个污水厂的污泥,在 550 ℃燃烧时是自燃的。而安大略湖现场污泥焚烧炉的成功生产, 则进一步证明经合适预处理的污泥,在焚烧过程中完全达到了热能自持。 1995 年,日本有近 50% 的污泥采用了焚烧的方法进行处置,而欧盟各国采用焚烧方法处置的污泥也超过了 10% ,预计到 2005 年这一比例将增至 38% 。第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧 l完全焚烧 ,有机物质被完全焚烧,焚烧的最终产物是 CO 2、H 2O和N 2等气体及焚烧灰,称为完全焚烧。 2. 基本原理污泥焚烧是指对脱水或干燥后的污泥,依靠其自身的热值和辅助燃料,送入焚烧炉进行热处理的过程,这是由生物固体具有一定热值和可燃烧性决定的。焚烧处理的产物是烟气和炉渣/灰。反应结果使有机质转化为 CO 2、H 2O和N 2等气相物质,反应过程释放的热量则维持反应系统的温度,使处理过程能持续地进行。第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧 2. 基本原理炉渣主要由污泥中不参与燃烧反应的无机矿物质组成,同时也会含一些未燃尽的残余有机物(可燃物), 炉渣对生物代谢是惰性的,因此无腐败、发臭、致病菌污染等产生卫生学的因素。污泥中在焚烧时不挥发的重金属是炉渣环境影响的主要来源。污泥焚烧的另一部分固相产物是在燃烧过程中,被气流挟带存在于出炉烟气中,通过烟气除尘设备(如旋风分离器、静电除尘器或袋式过滤器)被分离的固体颗粒,这种固相产物称为飞灰。第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧 2. 基本原理飞灰中的无机物,除了包括污泥中的矿物质外,还可能包括烟气处理的药剂(如干式、半干式除酸器净化工艺中使用的石灰粉、石灰乳等), 其中的无机污染物以挥发性重金属 Hg, Cd , Zn 为主, 这些挥发再沉积的重金属一般比炉渣中的重金属有更强的迁移性,使飞灰成为浸出毒性超标(固体废物浸出毒性鉴别标准)的有毒废物;飞灰中的有机物多为耐热化学降解的毒害性物质,气相再合成产生的二噁英类高毒性物质也可吸附于飞灰之上,因此飞灰安全处置是污泥焚烧环境安全性的重要组成环节。第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧?? 3. 污泥的燃烧热值由于污泥所含的有机物质可燃,其燃烧热值的计算式为: ?式中: ? Q为污泥的燃烧热值, kJ/kg (污泥干重); ? Pv 为有机物质(即挥发性固体)含量, %;? G 为机械脱水时,所加无机混凝剂量(以占污泥干固体重量百分数计),当用有机高分子混凝剂或未投加混凝剂时, G=0 ; ?a、b为经验系数,与污泥性质有关,新鲜初沉污泥和消化污泥: a=131 , b=10 ;新鲜活性污泥: a=107 , b=5 。% 100 ) 100 100 )( 100 100 (???? GbG Pv aQ=第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧污泥的燃烧热值也可以查表得第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧 : (1)污泥含水率(2)温度、时间、氧气量、挥发物含量(3)污泥预处理第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧 5. 设备(1)立式多段炉(2)烟气处理系统第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧?湿式氧化(即不完全焚烧) 1. 概述 1958 年 Zimmermann 首次采用湿式氧化法处理造纸黑液,其工作条件是控制反应温度在 150~374 ℃、压力在 3~20MPa 下,使黑液中有机物氧化降解,处理后废液的 COD 去除率大于 90% 。污泥湿式氧化分为次临界湿式氧化(温度低于374 ℃、压力 21. 8MPa )和超临界湿式氧化(温度高于 374 ℃、压力 21. 8MPa )。第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧传统的污泥湿式氧化法属于次临界湿式氧化( SubCWO ), 为了满足反应对压力的要求,近年来一种垂直深井湿式氧化反应器引起人们普遍兴趣,它依靠污泥的自重在井深达 1200~1800m 的地下产生高压,利用有机物氧化放出的热来维持高温。荷兰 VerTech 公司的实践证明,在井深 1200m 、井底温度 280 ℃时, COD 的去除率达 70% 。由于 SubCWO 法对有机物的最大转化率只能达到 90%~95% ,需要有后续的生化处理装置与其配套,导致污泥处理费用高于焚烧法。由于该技术成本高、处理设备复杂,至 1996 年,也仅在美国、荷兰各建有 1套工业处理装置。开发能有效降