污泥焚燒工藝的興起與發展
污(wu)泥(ni)焚(fen)燒(熱(re)分解)是指在高溫(500－1000℃)下，污(wu)泥(ni)固形(xing)物(wu)在無氧氣(qi)或(huo)者低氧氣(qi)氛中分解成氣(qi)體(ti)(ti)、焦油以及灰等殘(can)渣這3部分的過程。污(wu)泥(ni)焚(fen)燒的處(chu)理(li)(li)對象主(zhu)要(yao)是脫水(shui)(shui)泥(ni)餅(bing)，脫水(shui)(shui)泥(ni)餅(bing)含水(shui)(shui)率(lv)(lv)仍達45％～86％，含水(shui)(shui)率(lv)(lv)高，體(ti)(ti)積大，可(ke)(ke)將(jiang)其進行干燥處(chu)理(li)(li)或(huo)焚(fen)燒。干燥處(chu)理(li)(li)后，污(wu)泥(ni)含水(shui)(shui)率(lv)(lv)可(ke)(ke)降(jiang)至(zhi)20％～40％。焚(fen)燒處(chu)理(li)(li)，含水(shui)(shui)率(lv)(lv)可(ke)(ke)降(jiang)至(zhi)0，體(ti)(ti)積很小，便于運輸與處(chu)置。
污泥(ni)焚燒(shao)(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)初期研究是(shi)(shi)1959年(nian)美國的(de)(de)(de)(de)(de)諾亞克(Noack)、1960年(nian)施萊辛格(ge)(Schlesinger)等(deng)人(ren)在(zai)彼得(de)堡能源中(zhong)(zhong)心(Pittsburg Energy Center)開(kai)始的(de)(de)(de)(de)(de)，其共同的(de)(de)(de)(de)(de)特點是(shi)(shi)以回收能源為(wei)目的(de)(de)(de)(de)(de)。脫水(shui)污泥(ni)(水(shui)分(fen)65％～85％，其固(gu)體熱(re)值(zhi)為(wei)7500～15000kJ／kg)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)值(zhi)低(di)，因此(ci)，焚燒(shao)(shao)過程(cheng)中(zhong)(zhong)必(bi)須添加輔助燃(ran)(ran)料(liao)(liao)，所以應該(gai)設計輔助燃(ran)(ran)料(liao)(liao)最少的(de)(de)(de)(de)(de)流程(cheng)。世(shi)界上第1臺(tai)焚燒(shao)(shao)污泥(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)流化床鍋(guo)爐(lu)在(zai)1962年(nian)建于美國Lynnword Washington，至(zhi)今仍在(zai)運行(xing)(xing)。1970年(nian)以后，從日(ri)本研究者平岡(gang)等(deng)人(ren)1973年(nian)所進行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)基礎研究開(kai)始，美國的(de)(de)(de)(de)(de)奧利克塞(Olexsey)于 1974年(nian)、卡(ka)林斯克(Kalinske)于1975年(nian)都指出了焚燒(shao)(shao)工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)優越性(xing)。1976年(nian)10月在(zai)悉尼舉行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)第8屆國際水(shui)質污染研究會(hui)議上由馬吉(ji)瑪(ma) (Majima)等(deng)人(ren)發(fa)表了多(duo)段爐(lu)分(fen)解的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)性(xing)研究報(bao)告。1977年(nian)4月在(zai)日(ri)本東京(jing)舉行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)日(ri)美下水(shui)道技術會(hui)議上，由卡(ka)希娃亞(Kashiwaya)發(fa)表了大(da)阪府川俁處理場的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)段爐(lu)應用(yong)研究的(de)(de)(de)(de)(de)成果報(bao)告，報(bao)告中(zhong)(zhong)證實了多(duo)段爐(lu)焚燒(shao)(shao)工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)實用(yong)性(xing)，之后在(zai)川俁處理場及其他(ta)多(duo)處都建起了剩余污泥(ni)焚燒(shao)(shao)裝置，至(zhi)今運行(xing)(xing)良好。
韓國(guo)(guo)正在Kyungki省(sheng)的(de)(de)Kwangdong-Li污(wu)水處理(li)(li)(li)廠(chang)(chang)(chang)試(shi)運行(xing)由Samsung建筑公司最(zui)近(jin)開發的(de)(de)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)新工藝(yi)。泰國(guo)(guo)的(de)(de)Samutprakam 正在建設(she)東南亞規模(mo)最(zui)大的(de)(de)污(wu)水處理(li)(li)(li)廠(chang)(chang)(chang)，其(qi)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)處理(li)(li)(li)單元(yuan)將(jiang)采用(yong)(yong)(yong)(yong)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)工藝(yi)。在我國(guo)(guo)的(de)(de)城市污(wu)水廠(chang)(chang)(chang)中，只有深圳(zhen)特區污(wu)水處理(li)(li)(li)廠(chang)(chang)(chang)用(yong)(yong)(yong)(yong)于焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)。對工業廢(fei)水污(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)(de)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)，國(guo)(guo)內(nei)應用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)也(ye)很少，由化工部第三設(she)計院設(she)計的(de)(de)齊魯20萬t乙烯污(wu)水處理(li)(li)(li)廠(chang)(chang)(chang)，污(wu)泥(ni)(ni)(ni)量為2100kg／h，采用(yong)(yong)(yong)(yong)二段(duan)串(chuan)聯的(de)(de)臥(wo)式灰磚焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)。北京燕山石油化工總(zong)廠(chang)(chang)(chang)自行(xing)設(she)計的(de)(de)活性污(wu)泥(ni)(ni)(ni)沸騰焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐，熱(re)(re)載體采用(yong)(yong)(yong)(yong)粉狀砂針，污(wu)泥(ni)(ni)(ni)用(yong)(yong)(yong)(yong)壓力式噴嘴噴入爐內(nei)，燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)燃(ran)料要與空氣混合造(zao)成熱(re)(re)風。但此爐現未(wei)能連續運行(xing)。香港政(zheng)府決定修建2組日處理(li)(li)(li)量為6000t的(de)(de)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐和(he)能源回(hui)收設(she)備。預計將(jiang)在2007年。第1組設(she)備將(jiang)投(tou)入使用(yong)(yong)(yong)(yong)。
焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐(lu)(lu)型(xing)有(you)(you)回轉型(xing)如(ru)(ru)回轉式(shi)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐(lu)(lu)、多(duo)(duo)段型(xing)如(ru)(ru)立式(shi)多(duo)(duo)段爐(lu)(lu)(多(duo)(duo)段豎爐(lu)(lu))及流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)型(xing)等(deng)。流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐(lu)(lu)有(you)(you)如(ru)(ru)下特點：①由于(yu)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)層(ceng)內粒(li)子處(chu)(chu)于(yu)激烈運動狀態，粒(li)子與氣體(ti)之間(jian)的(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)質與傳(chuan)(chuan)熱(re)速度(du)很快，單位面(mian)積的(de)(de)(de)處(chu)(chu)理(li)能力很大；②由于(yu)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)層(ceng)內處(chu)(chu)于(yu)完(wan)全混合(he)狀態。所(suo)以(yi)(yi)加到流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)固(gu)體(ti)廢(fei)物(wu)，除特別粗大的(de)(de)(de)塊(kuai)體(ti)之外(wai)，都可(ke)(ke)以(yi)(yi)瞬間(jian)分散均勻；③由于(yu)載體(ti)本身可(ke)(ke)以(yi)(yi)蓄存大量(liang)(liang)熱(re)量(liang)(liang)，并且處(chu)(chu)于(yu)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)動狀態，所(suo)以(yi)(yi)床(chuang)(chuang)層(ceng)反應(ying)溫(wen)度(du)均勻，很少(shao)發(fa)生(sheng)局(ju)部(bu)過(guo)熱(re)現(xian)(xian)象，床(chuang)(chuang)內溫(wen)度(du)容易(yi)控制。即使一次(ci)投入較多(duo)(duo)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)燃(ran)性廢(fei)棄物(wu)，也不會產生(sheng)急(ji)(ji)冷或急(ji)(ji)熱(re)現(xian)(xian)象；④在處(chu)(chu)理(li)含有(you)(you)大量(liang)(liang)易(yi)揮(hui)發(fa)性物(wu)質時(如(ru)(ru)含油污泥)，也不會像多(duo)(duo)段爐(lu)(lu)那樣有(you)(you)引起爆炸(zha)的(de)(de)(de)危險；⑤流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)結構簡單，設(she)有(you)(you)機械傳(chuan)(chuan)動部(bu)件(jian)，故障少(shao)，建造(zao)費用(yong)低；⑥空氣過(guo)剩系數可(ke)(ke)以(yi)(yi)較少(shao)；⑦特別是流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐(lu)(lu)還具有(you)(you)其本身獨特的(de)(de)(de)優點，如(ru)(ru)燃(ran)料適應(ying)性廣、易(yi)于(yu)實現(xian)(xian)對有(you)(you)害氣體(ti)SO2和 NOx等(deng)的(de)(de)(de)控制、還可(ke)(ke)獲得較高(gao)的(de)(de)(de)燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)效率、污泥焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)的(de)(de)(de)灰(hui)份有(you)(you)多(duo)(duo)種用(yong)途等(deng)等(deng)。因此，流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐(lu)(lu)得到了(le)較好的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)，其型(xing)式(shi)有(you)(you)道(dao)爾－奧(ao)利(li)弗(Dorr- Oliver)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐(lu)(lu)、考可(ke)(ke)蘭(Copeland)式(shi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐(lu)(lu)、回旋型(xing)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐(lu)(lu)、帶干燥段的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐(lu)(lu)等(deng)。
目前，污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)焚燒(shao)(shao)(shao)是日(ri)本、奧地(di)利、丹(dan)麥、法(fa)國(guo)、瑞士(shi)、德國(guo)等(deng)(deng)國(guo)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)處置(zhi)的(de)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)方法(fa)，近幾年來污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)焚燒(shao)(shao)(shao)技術已(yi)經逐步成為處理(li)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)主(zhu)流，愈(yu)(yu)來愈(yu)(yu)受到世界各國(guo)的(de)青睞。這是由于焚燒(shao)(shao)(shao)法(fa)與其它方法(fa)相比(bi)具有突出(chu)的(de)優(you)點(dian)：①焚燒(shao)(shao)(shao)可以使剩(sheng)余(yu)(yu)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)體積減(jian)少到最(zui)小化(hua)，它可以解決其他(ta)方法(fa)中污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)占用大量(liang)空間的(de)缺陷，這對(dui)于日(ri)益緊張的(de)土地(di)資(zi)源(yuan)來說是很重要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)的(de)；②焚燒(shao)(shao)(shao)后剩(sheng)余(yu)(yu)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)中的(de)水分、有機物(wu)等(deng)(deng)都被分解，只剩(sheng)下很少量(liang)的(de)無(wu)機物(wu)成為焚燒(shao)(shao)(shao)灰，因而(er)最(zui)終需(xu)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)處置(zhi)的(de)物(wu)質很少，不存在重金屬離(li)子的(de)問(wen)題，焚燒(shao)(shao)(shao)灰可制成建(jian)筑材(cai)料等(deng)(deng)有用的(de)產(chan)品，是相對(dui)比(bi)較(jiao)安全的(de)一種污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)處置(zhi)方式；③污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)處理(li)速度快(kuai)，不需(xu)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)長(chang)期儲(chu)存；④污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)可就(jiu)地(di)焚燒(shao)(shao)(shao)，不需(xu)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)長(chang)距離(li)運輸；⑤可以回收(shou)能量(liang)用于發電和供熱(re)。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
