
污泥焚化(熱分解)是指污泥固體在無氧或低氧的大氣中,在高溫(500-1000°c)下分解成氣體、焦油和灰燼殘渣的過程。養殖污水處理設備采用玻璃鋼、碳鋼、不銹鋼防腐結構,具有耐腐蝕、抗老化等優良特性,使用壽命長達30年以上;放置于地表以下,設備上面的地表可作為綠化或其他用地,不需要建房及采暖、保溫。污泥焚燒的處理對象主要是清除水泥蛋糕。水泥蛋糕的含水量仍然是45到86英寸。含水量高,體積大,可干燥或焚燒。干燥后,污泥含水量可降低到20%~40%。焚燒處理,水含量可降至0,體積小,易于運輸和處置。
污泥焚燒的初步研究始于1959年,由美國的諾亞(Noack)和施萊辛格(施萊辛格)分別于1959年和1960年在彼得堡能源中心(匹茲堡能源中心)進行。污泥焚燒的共同特點是能量的循環利用。脫水污泥(65-85%的水和7500-15000 kJ/kg的固體熱值)熱值較低。因此,在焚燒過程中必須添加輔助燃料,因此應設計最小流量的輔助燃料。世界上第一臺燃燒污泥的流化床鍋爐于1962年在美國華盛頓州林沃德建成,至今仍在運行。1970年后,日本研究人員Hiraoka等人進行了基礎研究。1973年,美國的Olexsey指出了1974年焚燒技術和1975年Kalinske技術的優勢。1976年10月在悉尼舉行的第八屆國際水污染研究會議上,馬吉瑪(Majima)等人發表了關于多段爐分解應用的研究報告。1977年4月在日本東京舉行的日美養殖污水處理技術會議上,卡希娃亞(Kashiwaya)發表了大阪川端處理廠多級焚燒爐應用研究的結果,證實了多級焚燒爐工藝的可行性。此后,川端處理廠等地相繼建成了剩余污泥焚燒爐,至今運行狀況良好。
韓國Kyungki省寬多里養殖污水處理廠正在調試三星建筑公司(Samsung Construction Company)最近開發的一種新的污泥焚化工藝。泰國的Samupakam正在建設東南亞最大的養殖污水處理廠,其污泥處理單元將采用焚化工藝。在我國的城市養殖污水處理廠中,只有深圳特區的養殖污水處理廠用于焚燒。對于工業廢水污泥的焚燒,國內應用甚少?;瘜W部第三設計院設計的齊魯20萬t乙烯養殖污水處理廠污泥量為2100 kg/h,采用二級水平灰磚焚燒爐焚燒。活性污泥流化床焚燒爐是由北京燕山石化總廠設計的。熱載體是粉狀沙針。通過壓力式噴嘴將污泥注入爐內。燃燒燃料與空氣混合,產生熱風。但爐子沒有連續運行。香港政府已決定興建2套每日處理能力6000噸的焚化爐和能源回收設備。預計將在2007年舉行。第一套設備將投入使用。
焚燒爐類型有旋轉式焚燒爐、立式多級爐(多級豎爐)、流化床等多級焚燒爐。屠宰污水處理設備最大限度的實現了系統的集成,減少占地面積;無污染,無噪聲,無異味,減少二次污染;不受屠宰污水量的限制,機動靈活,可單個使用,也可多個聯合使用;針對性強,可有效去除屠宰污水中的有機物以及氨氮;整個屠宰污水處理設備處理系統配有PLC全自動電氣控制系統和設備故障報警系統,運行安全可靠,平時一般不需要專人管理,只需適時地對設備進行維護和保養,管理費用小。流化床焚燒爐具有以下特點:
(1)由于流化床內顆粒的劇烈運動,顆粒與氣體之間的傳質換熱非???,單位面積處理能力很大;
(2)由于流化床處于完全混合狀態。因此,除超大塊料外,添加到流化床中的固體廢物可以在瞬間均勻分散;
(3)由于載體本身可以儲存大量熱量,處于流動狀態,床層反應溫度均勻,局部過熱現象少發生,床層溫度易于控制。即使一次投入大量的可燃廢物,也不會產生快速冷卻或快速加熱的現象:
(4)在處理大量揮發性物質(如含油污泥)時,不存在多級爐子爆炸的危險;
(5)流化床具有結構簡單、機械傳動部件少、故障少、施工成本低等優點;6過量空氣系數較小;流化床具有結構簡單、機械傳動部件多、造價低等優點。特別是流化床焚燒爐還具有自身獨特的優點,如燃料適應性廣,易于實現對SO2、NOx等有害氣體的控制,還可以獲得較高的燃燒效率,污泥焚燒灰渣具有多種用途等。因此,流化床焚燒爐得到了很好的應用,如有道爾-奧利弗(Dorr-Oliver)流化床焚燒爐、科克蘭(Copeland)流化床焚燒爐、旋轉流化床焚燒爐、帶干燥段的流化床焚燒爐等。
目前,在日本、奧地利、丹麥、法國、瑞士、德國等國家,污泥焚燒是污泥處理的主要方式。屠宰污水處理設備最大限度的實現了系統的集成,減少占地面積;無污染,無噪聲,無異味,減少二次污染;不受屠宰污水量的限制,機動靈活,可單個使用,也可多個聯合使用;針對性強,可有效去除屠宰污水中的有機物以及氨氮;整個屠宰污水處理設備處理系統配有PLC全自動電氣控制系統和設備故障報警系統,運行安全可靠,平時一般不需要專人管理,只需適時地對設備進行維護和保養,管理費用小。近年來,污泥焚燒技術逐漸成為污泥處理的主流,越來越受到世界各國的青睞。這是因為與其他方法相比,焚燒具有突出的優勢:1)焚燒可以將剩余污泥量減至最小,它可以解決污泥占用大量空間的其他方法的缺點,這對于日益緊張的土地資源非常重要;2)焚燒后,水和或剩余污泥中的有機物被分解,只留下少量無機物。焚燒灰是一種相對安全的污泥處理方法,因為需要處理的物質很少,而且不存在重金屬離子問題。焚燒灰燼可以制成有用的產品,如建筑材料。這是一種相對安全的污泥處理方法。第三,污泥處理速度快,不需要長期儲存;第四,污泥可以就地焚燒,無需長途運輸;第四,可以回收能源發電、供熱。