生活垃圾焚烧与污泥处理协同处置研究.pdf
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1、资源与环境化 工 设 计 通 讯Resources and EnvironmentChemical Engineering Design Communications 171第49卷第7期2023年7月近年来,我国城镇的污水处理规模不断扩大,随之污泥产量逐年增加,而污泥的构成成分比较复杂,不仅含有较多的有机碳化合物,还含有重金属、微生物等有毒有害物质,所以寻求一种经济、合理的处理技术对污泥资源回收利用,已成为当下研究的重难点。同时,随着我国国民物质条件的显著改善,导致生活垃圾的产生量逐年增多,现已在很大程度上阻碍城市经济的发展。目前对于生活垃圾的处理,主要采用焚烧、卫生填埋等技术,其中焚烧技术
2、具有显著的无害化和减量化特征,还能够对废物进行资源化利用。基于这一背景,本文主要探究生活垃圾焚烧与污泥处理协同处置的实施方法。1 污泥协同焚烧技术的相关研究污水处理厂污泥具有含水量高和成分复杂的特点,会给生态环境造成“污染”,但通过处理也能够再次作为“资源”利用。污泥的危害包括:所含的无机化合物和矿物盐类,如氮、磷等成分,极易造成水体富营养化,也很难去除其中稳定的重金属,往往会蓄积在动植物体内,从而污染环境。同时,污泥中含有一些病原体和病原微生物,会增加污泥的危害性,导致污泥产生臭味和胶体;有机污染物主要由二噁英、农药、多环芳烃等难降解物质组成,如果不经处理就直接排入环境中,将会严重污染环境,
3、并对人们的身体健康带来较大的危害。目前常见的污泥处置方式有卫生填埋、土地利用、污泥堆肥和焚烧等。其中,污泥焚烧技术以安全性高、环境成本低等优势越来越受到人们的关注1。近年来,各国运用污泥焚烧处置方式的比例逐年增加,奥地利的污泥焚烧处置超过90%,比利时则是将污泥焚烧处置作为最为关键的处理方式。焚烧处理可分为两种方式:直接燃烧,即在焚烧炉内放入脱水污泥,使之进行燃烧反应,但这类污泥很难实现自持燃烧,燃烧效率较低,燃烧也不稳定,往往会排放出大量的烟气,这是因为水分含量高且热值低。干化焚烧,又可细分为单独燃烧与混合燃烧。前者的运用需要投入大量的资金来配置先进的设备设施,特别是烟气净化系统,而协同焚烧
4、则可有效节省投资成本;后者主要是采用污泥和其他固体燃料(如煤炭、生物质、生活垃圾等)进行协同燃烧,再借助摘要:我国相关规范中明确指出:在符合生活垃圾焚烧炉污染物排放标准及确保焚烧炉正常运行的情况下,对于生活污水处理设施运行中产生的污泥与一般工业固体废弃物,可借助生活垃圾焚烧炉加以处理。生活垃圾焚烧和污泥处理协同处置属于一项高温热处理技术,将污泥放到焚烧炉中进行氧化燃烧反应,可让其中的有毒、有害物质与有机质在高温下氧化与热解,且被破坏,而协同处置后的炉渣经综合利用后,能够用作建筑材料,飞灰经固化处理后可以进行填埋处理,最终实现了污泥的资源化、无害化及减量化利用,并在很大程度上节省投资。关键词:生
5、活垃圾;污泥;焚烧处理;协同处置中图分类号:X799.3文献标志码:B文章编号:10036490(2023)07017103Research on Collaborative Disposal of Domestic Waste Incineration and Sludge TreatmentLi XiongAbstract:According to relevant regulations in China,it is clearly stated that sludge and general industrial solid waste generated during the ope
6、ration of domestic sewage treatment facilities can be treated with the help of domestic waste incinerators,provided they comply with the pollutant discharge standards of domestic waste incinerators and ensure the operation of incinerator policies.The collaborative disposal of household waste inciner
7、ation and sludge treatment belongs to a high-temperature heat treatment technology.By placing sludge in an incinerator for oxidation and combustion reaction,toxic and harmful substances and organic matter can be oxidized and pyrolysis at high temperatures,and be destroyed.After comprehensive utiliza
8、tion,the slag from the collaborative disposal can be used asbuildingmaterials.Aftersolidification,flyashcanbelandfilled,ultimatelyachievingtheresourceutilizationofsludgeHarmlessandreducedutilization,andsignificantinvestmentsavings.Keywords:household waste;sludge;incineration treatment;collaborative
9、disposal生活垃圾焚烧与污泥处理协同处置研究黎 雄(中国核电工程有限公司深圳设计院,广东深圳 518031)收稿日期:20230403作者简介:黎雄(1981),男,湖北咸宁人,高级工程师,主要从事环保工程设计工作。资源与环境化 工 设 计 通 讯Resources and EnvironmentChemical Engineering Design Communications172 第49卷第7期2023年7月煤炉、垃圾焚烧炉及水泥窑等设备设施,依托于先进的技术手段来对污泥进行无害化焚烧处理2。如今,我国城市污水厂污泥处置中应用最为广泛的方式有:污泥与煤、污泥与生活垃圾、污泥与水泥生
10、料混合燃烧,本文主要探究生活垃圾焚烧与污泥处理协同处置,即利用垃圾焚烧炉与生活垃圾掺混焚烧进行协同处置,该处置方式的应用会生成重金属、气体污染物、二噁英及固体残余物等污染物质。当焚烧温度超过850时,大多数重金属被汽化,之后会在冷却段凝结,并附着在灰分颗粒表面,这时可利用除尘设备对烟气中的重金属进行收集;固体残余物属于生活垃圾和污泥焚烧后的飞灰,其处理处置应当依据固体废物处理处置规范实施3。值得质疑的是:污泥与生活垃圾焚烧协同处置在具体应用中往往会受到一些因素的影响,其中最为主要的原因就是气体污染物的产生与排放。2 污泥的干化处理要点据相关数据调查显示:我国大多数污水处理厂所生成的污泥含水量约
11、为80%。而据污泥检验报告证明:当污泥含水率是82%时,污泥的热值较低,且低位发热量只有1.578 MJ/kg,完全不能实现自身燃烧处置。造成这一现象发生的影响因素为污泥的含水率和入炉污泥热值。当污泥含水率高时,污泥焚烧生成的热量无法满足其水分蒸发吸收的热量,从而导致污泥无法自持燃烧。当污泥的含水率降低时,则其热值将会随之提高,从而在很大程度上增加其单位重量焚烧所能生成的热量,在热值与污泥自持燃烧的低热值相一致时,就能够实现自持燃烧4。同时,当污泥和其他可燃物混燃时,如果污泥的含水率过高,低位热值过低,这时就只能添加极少量80%的污泥掺拌燃烧,但是会在很大程度上影响到处置能力的发挥。而要想解决
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