污水處理廠污泥干化焚燒處理可行性研究

污水處理廠污泥干化焚燒處理可行性研究摘要：近年來，隨著環(huán)境破壞的日益加重，越來越多的人開始關(guān)注環(huán)境問題，污水處理廠能夠?qū)⑴欧挪贿_(dá)標(biāo)的污水進(jìn)行人工處理，進(jìn)而降低污水對(duì)壞境的污染和破壞。本文對(duì)污水處理廠污泥干化焚燒處理的方式和可行性進(jìn)行了分析。對(duì)污泥的性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并且采用科學(xué)的手段進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)研究獲取結(jié)果，證明污泥干化焚燒處理的可行性以及需要考慮的問題。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；污泥；干化焚燒

某市污水處理廠的主要處理對(duì)象是印染污水，該處理廠對(duì)這種廢水進(jìn)行綜合性的處理，并且通過改造，其處理污水的效率不斷的增強(qiáng)。然而，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，各類污水的排放量在不斷的增多，污水中的污泥含量也日益增加。大部分污水處理廠采用的是污泥填埋的處理方式，這種方式有一定的缺陷。填埋處理需要將污泥運(yùn)送到指定的填埋地點(diǎn)，而在運(yùn)送的過程中，污泥會(huì)再次對(duì)周圍的環(huán)境產(chǎn)生污染。因此，改善原有的污泥處理方式，提升污泥處理的效率是污水處理廠必不可少的一項(xiàng)工作內(nèi)容。采用焚燒式處理能夠?qū)⑽勰鄰氐浊宄?，因其能夠碳化有機(jī)物質(zhì)，可大幅度減小受污染的面積。因此，污水處理廠對(duì)污泥進(jìn)行干化焚燒能夠大大提升污泥的處理效率，進(jìn)而有效改善環(huán)境問題。

污泥特性研究與分析

本文以某市污水處理廠為例進(jìn)行研究，通過對(duì)污泥特性、干化焚燒特性等方面的研究，探索污泥干化焚燒的可行性，進(jìn)而為污水中的污泥處理開辟一條新的道路。

污泥特性的研究

目前，我國并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的方式對(duì)污泥特性進(jìn)行檢測(cè)。因此，檢測(cè)污泥特性可以參考我國煤質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)和檢測(cè)方式。如，全水分測(cè)定法、煤的發(fā)熱量測(cè)定法等等。這些檢測(cè)方法和污泥干化焚燒的工藝相似，二者之間存在一定的聯(lián)系。此外，污泥的含水率、發(fā)熱量等方面也可據(jù)此作為參考。

污泥干化機(jī)可以選擇污泥干化實(shí)驗(yàn)機(jī)，熱源可以選擇150攝氏度飽和蒸汽作為熱源，一次處理30kg污泥為佳。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證標(biāo)的污泥的干化特性，并工程設(shè)計(jì)提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。利用冷凝器收集污泥干化后所產(chǎn)生的水蒸氣，并且及時(shí)對(duì)冷凝液的重量變化進(jìn)行記錄，進(jìn)而計(jì)算出污泥的干化率。

污泥特性的分析

通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)果，某市污水廠中污泥所含成分如下表所示：

通過上表可知，經(jīng)過脫水，污泥仍舊具有較高的含水率，可以達(dá)到81%以上。所以需要對(duì)污泥的脫水裝置進(jìn)行合理的改進(jìn)和創(chuàng)新。不論是該市污泥的元素分析還是工業(yè)分析，其都與一般城市的平均水平相近，也就是說污泥中具有較高的灰成分，少量的碳，所以其發(fā)熱量并不高，在對(duì)其進(jìn)行燃燒時(shí)要添加輔助燃料才能確保焚燒率的穩(wěn)定運(yùn)行。此外，對(duì)污泥中的重金屬元素進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，其所含的各類金屬都超過了我國農(nóng)用污泥和土地利用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。因此，污水處理廠的污泥殘留不宜用于農(nóng)作耕地，其會(huì)對(duì)耕地產(chǎn)生一定的破壞和影響，因此其還宜采取焚燒處理的方式。干化焚燒之后會(huì)殘留一定的灰渣，處理這些灰渣時(shí)要對(duì)其所含的重金屬和毒性進(jìn)行檢測(cè)，避免灰渣對(duì)環(huán)境的二次污染。

通過對(duì)污泥的干化處理實(shí)驗(yàn)得出，在污泥進(jìn)行干化的過程中會(huì)產(chǎn)生一定的氨氣。氨氣是一種攜帶臭氣的氣體，其是污泥臭氣的主要來源，所以在對(duì)污泥進(jìn)行干化處理時(shí)，還要對(duì)其尾氣進(jìn)行妥善的處理，避免空氣污染。此外，根據(jù)冷凝水的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，冷凝水干化后所排放出的COD超出了標(biāo)準(zhǔn)排放量，然而較之工廠對(duì)COD的處理能力，這種排放量并不會(huì)對(duì)環(huán)境造成過大的影響，只要對(duì)其進(jìn)行恰當(dāng)?shù)墓に囂幚砑纯伞?/p>

污泥干化焚燒的可行性研究與分析

污泥干化焚燒可行性研究

圖1

小型流化床焚燒結(jié)構(gòu)圖

可以選用個(gè)小型流化床進(jìn)行污泥的焚燒實(shí)驗(yàn)，如下圖所示：

根據(jù)污泥的性質(zhì)進(jìn)行焚燒實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的過程中要對(duì)污泥焚燒后所排放的污染物進(jìn)行測(cè)定?？梢圆捎酶道锶~紅外線在線煙氣分析儀對(duì)一般情況下所產(chǎn)生的煙氣濃度進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)煙氣中的重金屬含量（如，鉛、汞等）可以采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法。檢測(cè)數(shù)據(jù)可以參考我國相關(guān)的廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄。

污泥干化焚燒可行性研究結(jié)果分析

污泥的干化結(jié)果由上述可知，其干化后會(huì)產(chǎn)生大量的氨氣，是污泥臭氣的主要來源，且冷凝水處理后COD的排放濃度超過標(biāo)準(zhǔn)，但是可以對(duì)此采取工藝化的處理，以此來避免干化后各類廢物對(duì)環(huán)境的污染。

污泥焚燒采用的是流化床工藝，通常焚燒爐的溫度可以定位850攝氏度，然而污泥是否能夠在焚燒的過程中達(dá)到預(yù)計(jì)溫度且產(chǎn)生應(yīng)有的熱工特性，主要由污泥的發(fā)熱量決定。通過計(jì)算和簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)可知，該市污泥在干化的過程中如果達(dá)到了30%的含水量，那么其可以順利燃燒，并且達(dá)到理想的溫度。經(jīng)過干化再對(duì)污泥進(jìn)行焚燒，在焚燒的過程中，其會(huì)產(chǎn)生氧氣、二氧化碳、氯化氫等氣體，這些氣體的排放量會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)產(chǎn)生變化。通過對(duì)該市污水處理廠污泥焚化時(shí)所排放出的煙氣檢測(cè)可知，該廠在污泥焚化時(shí)會(huì)產(chǎn)出高濃度的二氧化碳，此外一氧化碳的濃度也較高。根據(jù)我國焚燒污染物產(chǎn)出氣體濃度的標(biāo)準(zhǔn)來看，該市焚燒污泥所產(chǎn)出的各種氣體濃度都超出標(biāo)準(zhǔn)范圍。但是，這些檢測(cè)結(jié)果是煙氣沒有經(jīng)過尾氣處理所得出的氣體濃度，其可以為工廠煙氣排放處理提供參考。此外，由于污泥焚燒會(huì)產(chǎn)出大量的廢氣，所以要充分考慮廢氣處理的措施，確保氣體排放符合國家標(biāo)準(zhǔn)，降低污染氣體的產(chǎn)生，減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。

在該市污水廠污泥焚燒所排放的二噁英為0.241ng/Nm3，此為未經(jīng)尾氣處理的檢測(cè)結(jié)果。根據(jù)《生活垃圾焚燒污染控制指標(biāo)》規(guī)定，二噁英的排放量最高為1.0ngI-TEQ/m3?？梢姡f英的排放量沒有超過國家規(guī)范的排放標(biāo)準(zhǔn)，并且在實(shí)際排放過程中，其會(huì)通過布袋除塵器進(jìn)行氣體過濾，過濾可以降低大量的飛灰含量，進(jìn)而使二噁英的排放量進(jìn)一步降低。此外，污泥焚燒后煙氣中還含有一定的重金屬，其中鎘的含量為22.7mg/kg、汞的含量為0.014mg/kg、鉛的含量為112mg/kg，三種重金屬的含量都超出了我國污染氣體控制標(biāo)準(zhǔn)，所以要焚燒煙氣中所含的重金屬進(jìn)行合理處理，使其達(dá)標(biāo)排放。此外，焚燒后所得灰渣中也還有一定量的重金屬（如，銀、鉻、銅等等）這些重金屬的含量符合我國《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)——浸出毒性鑒別》，所以污泥焚燒后所得的廢渣可以回收再利用，使其成為建材原料。這樣不僅降低了廢渣的污染，還在很大程度上實(shí)現(xiàn)了資源的回收利用。

結(jié)語：

綜上所述，雖然目前我國大部分污水處理廠對(duì)污泥的處理方式都為填埋式處理，但是這種處理方式會(huì)在一定程度上造成二次污染。為此，可以采用干化焚燒的處理方式，干化焚燒的方式可以降低污泥的污染性，所獲得的焚燒廢渣也可以進(jìn)行一定程度的回收利用，不僅有效的處理了污泥，降低了環(huán)境污染，還在一定程度上實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)約利用，因此采用干化焚燒的處理方式進(jìn)行污泥處理更為合理妥當(dāng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李博,王飛,嚴(yán)建華,池涌