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
1.  定义
在污泥完全焚烧过程中污泥所含水分被完全蒸发,有机物质被完全焚烧,焚烧的最终产物是CO2、H2O和N2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CO2、H2O和N2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。
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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。
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

影响因素主要有以下几个方面:
(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
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5. 设备
(1)立式多段炉
(2)烟气处理系统
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l       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。开发能有效降低反应温度和压力、提高有机物氧化率的催化剂已成为污泥湿式氧化技术的研