生活垃圾焚烧炉协同处置污泥技术的研究

发表时间:2021/6/9   来源:《科学与技术》2021年第29卷第5期   作者:唐正 叶羽凡 阮晓玲
[导读] 在我国科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高的今天,随着城市当中人口的增加,
        唐正  叶羽凡  阮晓玲
        广州普诺环境检测技术服务有限公司佛山分公司 528311
        摘要:在我国科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高的今天,随着城市当中人口的增加,使城市生活中的生活污泥成为当今城市发展当中不得不面对的主要问题之一。生活污泥在如今的城市中的现状以及处置方式方法已经对城镇的发展带来了显著的影响。
        关键词:生活垃圾;焚烧炉;协同处置;污泥技术
        引言
        污泥有机物含量高、易腐烂,有强烈的臭味,并且含有寄生虫卵、病原微生物和铜、锌、铬、汞等重金属以及盐类、多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质[1],如不加以妥善处理,任意排放,将会造成二次污染。污泥的处理处置技术有堆肥、填埋、焚烧等,其中,焚烧法被认为是污泥处理最有效、最彻底的方法,不仅能大大减小污泥的体积,有效杀灭致病菌等微生物,同时还能回收利用污泥焚烧的热能。
        1生活垃圾焚烧处理
        垃圾车从物流入口进入厂区,经过地磅称重后进入卸料平台,卸入垃圾池。垃圾池内的垃圾通过垃圾抓斗抓到焚烧炉给料斗,经溜槽落至给料炉排,再由给料炉排均匀送入焚烧炉内焚烧。垃圾焚烧所需的助燃空气取自于垃圾池,使垃圾池维持负压,确保垃圾池内臭气不会外逸。垃圾在炉排上通过干燥、燃烧和燃烬三个区域,垃圾中的可燃份已完全燃烧,炉渣落入出渣机,并将炉渣推送至渣坑。渣坑中的炉渣通过渣吊抓取后装车外运。生活垃圾焚烧产生的烟气通过烟气净化系统处理达标后高空排放。余热锅炉以水为工质吸收高温烟气中的热量,产生的蒸汽供汽轮发电机组发电,产生的电力除自身使用外,多余电力送入地区电网。生活垃圾产生的渗沥液收集后送至配套建设的污水处理站进行达标处理。[2]
        2垃圾焚烧炉排炉处理污泥的技术优势
        2.1生活污泥处理系统先进有利于实现废水的综合治理
        在进行一体化污水处理设备的工艺之中,COD的指标能够将生活污泥进行机械干化排放,在进行一体化污水设备处理之后的反渗透工艺之中,将渗透出来的水放置在垃圾焚烧的电厂循环水池当中,循环使用。纳滤及反渗透工艺之中的浓水经过锅炉回喷等程序将水进行内部消化,生活污泥处理系统将废水进行综合治理,实现了废水的零排放,减少污染,让水资源得到可持续利用。
        2.2可靠的恶臭处理系统,防止臭气外溢
        垃圾焚烧炉排炉在运行时,其一次风从设置在垃圾仓上部的吸风口取风,垃圾仓中含有臭味物质的空气作为燃烧空气被送入焚烧炉内,在高温的焚烧炉内臭气污染物被燃烧、氧化、分解,同时抽气使垃圾仓内形成微负压,能防止臭气外逸,保持垃圾仓外空气清新和使得大气环境不受臭气污染。
        2.3先进的焚烧控制系统有利于杜绝二次污染现象的产生
        首先,在分手处理过程之中,先进的焚烧控制系统能够将生活垃圾污泥进行搅拌,保证均匀和完全燃烧生活污泥垃圾,其次,将焚烧过程之中产生的烟气短时间的停留在高温区,从而保证有毒物质的分解,最后,先进的焚烧控制系统能够缩短烟气在中低温区的停留时间,有效的防治有毒有害气体的二次生成。先进的焚烧控制系统能够在焚烧过程之中采取科学合理的措施,将重金属等进行有效的吸附,将生活垃圾进行充分的焚烧,净化生活垃圾污泥。
        3生活垃圾焚烧炉协同处置污泥技术
        3.1机械炉排焚烧炉
        这种焚化炉的组成主要包含:炉排、炉膛、进料斗、炉排传输机以及空气分配机构等。垃圾从进料口进入之后,在炉排上实施燃烧,冷却以及干燥之后,灰烬会从炉中排出。

该设备连续的进行机械运动,进而使得材料层变得更加疏松,从而促使空气从炉膛底部进入,并且垃圾以及垃圾之间可以进行充分的接触,使得燃烧效果非常良好。按照不同的机械运动方式,焚烧炉可以具体分为:滚动炉排、往复推动炉排以及脉冲抛动炉排等类型。[3]当前情况下,滚动炉排以及往复炉排的使用率较高。关于设备的具体选择,从当前焚烧炉的具体状况来看,机械炉排焚烧炉的使用非常广泛,市场份额占据80%以上。出现这种情况,主要是由于这种类型的焚化炉使用的时间比较长久,并且在技术以及系统方面相对来讲非常的成熟以及完善,可靠性较强,使用方便以及快捷。与此同时,这种焚化炉可以实施分层燃烧,对垃圾的适应性较高,与焚化炉的相关要求相适应,可以充分地处理低热值高湿的垃圾。但是,在型号选择的过程中,一定要注意此类焚化炉存在的不足之处。比如:设备的内部结构非常复杂,并且存在较多的液压制动器。长期运行的过程中,炉排会出现卡住的情况,从而对设备的使用效率造成影响。在这方面,相关人员一定要实施定期的维护,这样才可以使得其使用寿命得到延长。
        3.2污泥热干化技术选择
        现有的污泥热干化工艺主要有:直接加热转鼓干化技术、间接加热转鼓干燥技术、流化床干化技术、造粒转盘干燥技术、太阳能热泵联合干燥技术、微波加热干化技术等。综合考虑垃圾电厂热源供应、设备维护费用、运行能耗、二次污染物处置条件,造粒转盘干燥技术具有相对优势。造粒机与盘式干燥机垂直布置,造粒机在上部,盘式干燥机在下面,造粒机重复造粒破壁热蒸发,盘式干燥机干燥污泥,降低含水率。造粒工作为垂直的多层次重复工作,每次造粒均以表面热萃取、破壁热干化的颗粒表面热干化为基础,在第一层造粒形成的外表壳干化、脆化、裂化,中间湿软的污泥颗粒,落入第二层后重新混合、打破表皮硬壳,使第一次的外壳变成第二次造粒的内部(核骨架),第一次造粒的内部重新变成表面层重复进行热萃取、破壁热干化。经过上述多层次的破壁热萃取造粒干化,形成了中间镂空的、极不规则的污泥颗粒。该颗粒表面积非常大、堆密度很轻、透气性很强,粒径为3~10 mm且独立相互不粘连。造粒污泥进入盘式干燥机,能够在盘面上部形成很高的平面分布率,强化了设备干燥强度。泥沙在盘面上形成滚珠轴承面,耙齿与盘面的运动为滚动摩擦,磨损小[4]。
        3.3流化床焚烧炉
        这种类型的焚化炉主要包含:进料口、分选机、流化床以及破碎机等。熔炉会把石英砂当作热载体,垃圾在流化床当中被进一步焚化。焚化之前需要喷洒一些石英砂,加热的温度大于600℃。这时,需要利用破碎机把垃圾破碎成5cm以内的具体颗粒,然后放入到炉中。石英砂以及垃圾可以充分混合,之后会迅速燃烧。这种焚化炉在市场上的使用频率较低,主要是由于该设备的废物处理量非常少,对废物的要求比较高[5]。在对该设备进行使用之前,需要把垃圾送至破碎机实施一定的粉碎处理。由于破碎机械系统非常复杂,进而对于该设备的广泛应用起到很大的阻碍作用。除此之外,在废物处理当中,设备具备较高的磨损率,并且在运行当中会使用到非常多的能量。当完成低热值废物的处理时,需要添加非常多的煤实施一定的辅助处理。由于处理程序比较复杂以及困难,流化床焚烧炉在应用范围方面相对比较狭窄,进而市场占有率就会比较低。
        结语
        污泥的热值较低,如果单独进行焚烧会耗费大量的燃料,建设用于污泥焚烧的焚烧厂需要较大的投资和运行成本。如果将生活垃圾焚烧与污泥协同处置,可以有效地避免这些问题,同时又有利于调节生活垃圾的入炉热值,有效地利用和节约了资源,具有很好的应用价值和前景。
        参考文献
        [1]赵洪,董贝.焚烧炉与水泥窑协同处置城市生活垃圾的综合比较[J].新世纪水泥导报,2017,18(4):11-15.
        [2]袁文献,毛志伟.回转式焚烧炉与水泥窑协同处置生活垃圾技术[J].中国水泥,2017(6):47-49.
        [3]莫榴.生活垃圾与含油污泥协同焚烧处置研究[D].重庆:重庆科技学院,2018.
        [4]陈海军,严骁,许榕发,等.市政污泥掺烧对生活垃圾焚烧设施烟气中污染物排放的影响[J].安全与环境学报,2018,18(2):766-772.
        [5]徐连春,祁亚军.水泥窑协同处置生活垃圾的技术浅析[C].2018非电行业超低排放学术研讨会,2018.
       
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