污泥焚燒工藝的興起與發展
污(wu)泥(ni)焚(fen)(fen)燒(熱(re)分(fen)(fen)解(jie))是(shi)(shi)指(zhi)在高溫(500－1000℃)下，污(wu)泥(ni)固(gu)形物(wu)在無(wu)氧(yang)(yang)氣或(huo)者低氧(yang)(yang)氣氛(fen)中分(fen)(fen)解(jie)成氣體(ti)、焦油以及灰等(deng)殘渣這3部分(fen)(fen)的(de)過程。污(wu)泥(ni)焚(fen)(fen)燒的(de)處理(li)對象主(zhu)要是(shi)(shi)脫水(shui)泥(ni)餅(bing)，脫水(shui)泥(ni)餅(bing)含水(shui)率(lv)仍達45％～86％，含水(shui)率(lv)高，體(ti)積(ji)大，可(ke)將其進行(xing)干(gan)燥(zao)(zao)處理(li)或(huo)焚(fen)(fen)燒。干(gan)燥(zao)(zao)處理(li)后(hou)，污(wu)泥(ni)含水(shui)率(lv)可(ke)降(jiang)至20％～40％。焚(fen)(fen)燒處理(li)，含水(shui)率(lv)可(ke)降(jiang)至0，體(ti)積(ji)很小(xiao)，便于(yu)運輸(shu)與處置(zhi)。
污(wu)泥(ni)焚燒(shao)的(de)(de)(de)(de)初期研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)1959年(nian)美(mei)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)諾亞(ya)克(Noack)、1960年(nian)施萊辛(xin)格(Schlesinger)等人(ren)在彼得(de)堡能(neng)源中心(Pittsburg Energy Center)開始的(de)(de)(de)(de)，其(qi)(qi)共同的(de)(de)(de)(de)特點是(shi)以(yi)回收能(neng)源為(wei)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。脫水(shui)污(wu)泥(ni)(水(shui)分65％～85％，其(qi)(qi)固體熱值為(wei)7500～15000kJ／kg)的(de)(de)(de)(de)熱值低，因此，焚燒(shao)過程中必(bi)須添加輔(fu)助燃料(liao)，所以(yi)應(ying)該(gai)設(she)計輔(fu)助燃料(liao)最少的(de)(de)(de)(de)流(liu)程。世界上第(di)1臺焚燒(shao)污(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)流(liu)化床(chuang)鍋爐(lu)在1962年(nian)建于美(mei)國(guo)(guo)Lynnword Washington，至今(jin)仍在運(yun)行(xing)。1970年(nian)以(yi)后(hou)，從日本(ben)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)者(zhe)平(ping)岡等人(ren)1973年(nian)所進行(xing)的(de)(de)(de)(de)基礎研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)開始，美(mei)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)奧利(li)克塞(Olexsey)于 1974年(nian)、卡林斯克(Kalinske)于1975年(nian)都(dou)指出(chu)了(le)焚燒(shao)工藝的(de)(de)(de)(de)優越性(xing)。1976年(nian)10月在悉尼舉行(xing)的(de)(de)(de)(de)第(di)8屆國(guo)(guo)際水(shui)質(zhi)污(wu)染研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)會議上由馬(ma)吉瑪 (Majima)等人(ren)發表了(le)多(duo)(duo)段爐(lu)分解的(de)(de)(de)(de)應(ying)用性(xing)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)報告(gao)(gao)。1977年(nian)4月在日本(ben)東(dong)京舉行(xing)的(de)(de)(de)(de)日美(mei)下水(shui)道技術(shu)會議上，由卡希娃亞(ya)(Kashiwaya)發表了(le)大(da)阪府川(chuan)俁處理(li)場的(de)(de)(de)(de)多(duo)(duo)段爐(lu)應(ying)用研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)(de)成果報告(gao)(gao)，報告(gao)(gao)中證實(shi)了(le)多(duo)(duo)段爐(lu)焚燒(shao)工藝的(de)(de)(de)(de)實(shi)用性(xing)，之后(hou)在川(chuan)俁處理(li)場及其(qi)(qi)他多(duo)(duo)處都(dou)建起了(le)剩余污(wu)泥(ni)焚燒(shao)裝(zhuang)置，至今(jin)運(yun)行(xing)良(liang)好(hao)。
韓國(guo)正在(zai)Kyungki省(sheng)的(de)(de)(de)Kwangdong-Li污(wu)(wu)(wu)水處理(li)廠(chang)試運(yun)行(xing)由Samsung建(jian)筑公司(si)最近開發(fa)的(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)新(xin)工(gong)(gong)藝。泰國(guo)的(de)(de)(de)Samutprakam 正在(zai)建(jian)設(she)(she)(she)東南亞規模最大(da)的(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)水處理(li)廠(chang)，其污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)處理(li)單(dan)元將采用(yong)(yong)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)工(gong)(gong)藝。在(zai)我國(guo)的(de)(de)(de)城市污(wu)(wu)(wu)水廠(chang)中，只有深圳特區污(wu)(wu)(wu)水處理(li)廠(chang)用(yong)(yong)于焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)。對工(gong)(gong)業廢(fei)水污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)，國(guo)內應用(yong)(yong)的(de)(de)(de)也很少，由化工(gong)(gong)部第(di)(di)三設(she)(she)(she)計(ji)院設(she)(she)(she)計(ji)的(de)(de)(de)齊(qi)魯20萬(wan)t乙烯污(wu)(wu)(wu)水處理(li)廠(chang)，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)量(liang)為2100kg／h，采用(yong)(yong)二段串聯的(de)(de)(de)臥式(shi)灰磚焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)爐焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)。北京(jing)燕山石油化工(gong)(gong)總(zong)廠(chang)自(zi)行(xing)設(she)(she)(she)計(ji)的(de)(de)(de)活性(xing)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)沸騰焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)爐，熱(re)載體采用(yong)(yong)粉狀砂針，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)用(yong)(yong)壓力式(shi)噴嘴噴入爐內，燃燒(shao)(shao)(shao)燃料要與空氣混合造成(cheng)熱(re)風。但此爐現未(wei)能連續(xu)運(yun)行(xing)。香港(gang)政府(fu)決定修建(jian)2組日(ri)處理(li)量(liang)為6000t的(de)(de)(de)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)爐和能源回(hui)收設(she)(she)(she)備。預計(ji)將在(zai)2007年。第(di)(di)1組設(she)(she)(she)備將投入使用(yong)(yong)。
焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)型(xing)有(you)(you)回(hui)轉(zhuan)型(xing)如回(hui)轉(zhuan)式焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)、多(duo)(duo)(duo)段(duan)(duan)型(xing)如立式多(duo)(duo)(duo)段(duan)(duan)爐(lu)(lu)(lu)(多(duo)(duo)(duo)段(duan)(duan)豎爐(lu)(lu)(lu))及流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)型(xing)等(deng)。流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)有(you)(you)如下特(te)點：①由于(yu)流(liu)(liu)化(hua)(hua)層(ceng)內粒子處(chu)于(yu)激(ji)烈運動狀態，粒子與(yu)(yu)氣體之間(jian)的(de)傳(chuan)質與(yu)(yu)傳(chuan)熱速度很(hen)快，單(dan)位面積的(de)處(chu)理(li)能力很(hen)大(da)(da)；②由于(yu)流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)層(ceng)內處(chu)于(yu)完全混合狀態。所以(yi)加到(dao)流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)的(de)固體廢(fei)物，除特(te)別粗(cu)大(da)(da)的(de)塊體之外，都(dou)可(ke)以(yi)瞬(shun)間(jian)分(fen)散(san)均勻(yun)；③由于(yu)載(zai)體本身(shen)可(ke)以(yi)蓄存大(da)(da)量熱量，并且處(chu)于(yu)流(liu)(liu)動狀態，所以(yi)床(chuang)(chuang)(chuang)層(ceng)反(fan)應(ying)(ying)(ying)溫度均勻(yun)，很(hen)少(shao)發生(sheng)(sheng)局部過熱現(xian)象，床(chuang)(chuang)(chuang)內溫度容易(yi)控制。即使一次(ci)投入較多(duo)(duo)(duo)量的(de)可(ke)燃(ran)性(xing)廢(fei)棄物，也不會產生(sheng)(sheng)急冷或(huo)急熱現(xian)象；④在處(chu)理(li)含有(you)(you)大(da)(da)量易(yi)揮(hui)發性(xing)物質時(如含油污(wu)泥)，也不會像多(duo)(duo)(duo)段(duan)(duan)爐(lu)(lu)(lu)那樣有(you)(you)引起爆炸的(de)危險；⑤流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)的(de)結構簡(jian)單(dan)，設有(you)(you)機械傳(chuan)動部件，故障(zhang)少(shao)，建造費用低；⑥空氣過剩系(xi)數可(ke)以(yi)較少(shao)；⑦特(te)別是流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)還具有(you)(you)其本身(shen)獨特(te)的(de)優點，如燃(ran)料適應(ying)(ying)(ying)性(xing)廣(guang)、易(yi)于(yu)實現(xian)對有(you)(you)害(hai)氣體SO2和 NOx等(deng)的(de)控制、還可(ke)獲得較高的(de)燃(ran)燒(shao)(shao)效率、污(wu)泥焚(fen)燒(shao)(shao)的(de)灰份(fen)有(you)(you)多(duo)(duo)(duo)種(zhong)用途等(deng)等(deng)。因(yin)此，流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)得到(dao)了較好的(de)應(ying)(ying)(ying)用，其型(xing)式有(you)(you)道爾－奧利弗(Dorr- Oliver)流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)、考可(ke)蘭(Copeland)式流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)、回(hui)旋型(xing)流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)、帶干(gan)燥(zao)段(duan)(duan)的(de)流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)等(deng)。
目(mu)前，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)焚(fen)燒是(shi)日(ri)本、奧地(di)(di)利、丹(dan)麥、法國(guo)(guo)、瑞士、德國(guo)(guo)等國(guo)(guo)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)處置(zhi)的(de)(de)(de)主要(yao)方(fang)(fang)法，近幾年來污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)焚(fen)燒技術已經(jing)逐步成為(wei)處理污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)主流，愈來愈受到世界(jie)各國(guo)(guo)的(de)(de)(de)青睞。這是(shi)由于焚(fen)燒法與其(qi)它方(fang)(fang)法相比具(ju)有突出的(de)(de)(de)優點：①焚(fen)燒可(ke)(ke)以(yi)使(shi)剩(sheng)(sheng)余(yu)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)體積減少到最小(xiao)化，它可(ke)(ke)以(yi)解(jie)決其(qi)他方(fang)(fang)法中污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)要(yao)占用(yong)大量(liang)空間(jian)的(de)(de)(de)缺陷，這對于日(ri)益緊張的(de)(de)(de)土地(di)(di)資(zi)源(yuan)來說是(shi)很重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)；②焚(fen)燒后剩(sheng)(sheng)余(yu)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)中的(de)(de)(de)水分(fen)(fen)、有機(ji)(ji)物等都被(bei)分(fen)(fen)解(jie)，只剩(sheng)(sheng)下很少量(liang)的(de)(de)(de)無機(ji)(ji)物成為(wei)焚(fen)燒灰，因而(er)最終需要(yao)處置(zhi)的(de)(de)(de)物質很少，不存在重(zhong)金屬離子的(de)(de)(de)問題(ti)，焚(fen)燒灰可(ke)(ke)制成建(jian)筑材料等有用(yong)的(de)(de)(de)產品，是(shi)相對比較(jiao)安全(quan)的(de)(de)(de)一(yi)種污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)處置(zhi)方(fang)(fang)式；③污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)處理速度快(kuai)，不需要(yao)長期(qi)儲存；④污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)可(ke)(ke)就地(di)(di)焚(fen)燒，不需要(yao)長距離運輸；⑤可(ke)(ke)以(yi)回收能量(liang)用(yong)于發電和(he)供熱(re)。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
