污泥低溫碳化處理循環(huán)利用

高益

摘 要：我國城鎮(zhèn)污水處理今年來取得前所未有的發(fā)展，處理污水的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，這些污泥中含有大量的重金屬、物生物及病菌，不妥善處理，就會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染，污泥的碳化處理即將污泥變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源化利用，達(dá)到無害化、減量化和資源化的效果。

關(guān)鍵詞：污泥處理;低溫碳化;焚燒;熱解

1 技術(shù)原理

城鎮(zhèn)污泥低溫炭化循環(huán)利用技術(shù)是在低溫（≤240度）環(huán)境下將污泥氣化、炭化制成有機(jī)炭，有機(jī)炭是一種新能源，其熱值可達(dá)3，800kcal/kg，可替代一次性燃料（煤、油或氣）返回至本系統(tǒng)鍋爐3，800kcal/kg，可替代一次性燃料（煤、油或氣）返回至本系統(tǒng)鍋爐中高溫（≥1000 度）燃燒供熱，熱量回用于污泥氣化、炭化處理（實(shí)現(xiàn)污泥熱值的循環(huán)利用）;產(chǎn)生的廢氣經(jīng)噴淋、洗滌、冷卻、除臭、除霧處理符合《生活垃圾焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》排放;尾氣處理產(chǎn)生的廢水進(jìn)污水處理廠處理;有機(jī)炭高溫（≥1000 度）燃燒產(chǎn)生的爐渣經(jīng)檢測(cè)無重金屬浸出毒性危害，活性，可作為水泥、混凝土、保溫磚的生產(chǎn)原料，實(shí)現(xiàn)污泥資源化利用。

2 工藝流程說明

污水處理廠污泥通過車載運(yùn)至項(xiàng)目所在地，經(jīng)地磅稱重計(jì)量后倒入料倉中，料倉底部設(shè)置有推桿閘閥及水平螺旋輸送機(jī)，打開閘閥，污泥掉入水平螺旋機(jī)內(nèi)，經(jīng)輸送進(jìn)入傾角螺旋輸送機(jī)中，然后經(jīng)密閉進(jìn)料裝置進(jìn)入氣化反應(yīng)器中，在氣化反應(yīng)器內(nèi)，污泥與換熱裝置發(fā)生熱交換，污泥發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)，泡體結(jié)構(gòu)破壞，污泥中的水變成水蒸氣從污泥中分離出來;氣化反應(yīng)后的污泥跌落進(jìn)入炭化反應(yīng)器內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)，污泥的含水率進(jìn)一步降低，污泥轉(zhuǎn)變成有機(jī)炭顆粒，然后經(jīng)螺旋輸送機(jī)進(jìn)入鍋爐料斗中，經(jīng)鍋爐進(jìn)料裝置進(jìn)入爐膛內(nèi)高溫燃燒，高溫燃燒產(chǎn)生的爐渣經(jīng)刮板機(jī)輸送進(jìn)入大傾角皮帶輸送機(jī)中，然后進(jìn)入爐渣料倉中儲(chǔ)存，待料倉滿后，運(yùn)輸車輛開至料倉下，開啟料倉門，爐渣跌落進(jìn)入運(yùn)輸車輛車斗中，外運(yùn)制磚。輔助燃料經(jīng)裝載機(jī)裝載進(jìn)入輔助燃料斗中，經(jīng)皮帶輸送機(jī)輸送進(jìn)入鍋爐料斗中與有機(jī)炭顆?；旌线M(jìn)入爐膛內(nèi)高溫燃燒。

3 適應(yīng)范圍

成套設(shè)備，獨(dú)立系統(tǒng)，占地面積小，100T/d 污泥處理處置生產(chǎn)線占地面積5-6 畝，該技術(shù)均適應(yīng)于污泥分散處理和污泥集中處置，可根據(jù)污泥產(chǎn)量或污泥集中處置場(chǎng)規(guī)模選型、設(shè)計(jì)、制造、安裝不同處理規(guī)模的成套設(shè)備，污泥處置過程不受溫度、氣候等外界環(huán)境影響。

4 設(shè)備投資

污泥干化系統(tǒng)運(yùn)行過程可通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)加以實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)運(yùn)行操作人員在控制室內(nèi)通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)污泥干化系統(tǒng)運(yùn)行過程進(jìn)行集中監(jiān)視與控制，完成系統(tǒng)設(shè)備的啟/停、正常工況的監(jiān)視與調(diào)整、異常工況的報(bào)警和緊急事故的處理，確保污泥干化系統(tǒng)安全高效運(yùn)行，滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程的需求。

6 系統(tǒng)儀表控制

考慮項(xiàng)目系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性要求，推薦采用先進(jìn)的PLC系統(tǒng)對(duì)整個(gè)干化過程系統(tǒng)的全過程進(jìn)行控制，要求如下：

（1）系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，能滿足污泥干化高負(fù)荷、長時(shí)間運(yùn)行要求;與現(xiàn)有控制系統(tǒng)之間能進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊;

（2）控制系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、控制運(yùn)算、控制輸出、設(shè)備和狀態(tài)監(jiān)視、報(bào)警監(jiān)視、遠(yuǎn)程通信、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和顯示、歷史數(shù)據(jù)管理、日志記錄、事故順序識(shí)別、事故追憶、圖形顯示、控制調(diào)節(jié)、報(bào)表打印、高級(jí)計(jì)算，以及所有這些信息的組態(tài)、調(diào)試、打印、下載、診斷等功能;

（3）系統(tǒng)的監(jiān)視、報(bào)警和自診斷功能應(yīng)高度集中在LCD畫面上，并能在打印機(jī)上打印?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)建立在功能完善、危險(xiǎn)分散、物理分離及負(fù)荷均衡的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和可利用率。

7 煙氣的控制

焚燒爐的煙氣主要為粉塵顆粒、水蒸汽及無機(jī)酸性氣體，處理采用主要方法為旋風(fēng)分離+堿性水噴淋洗滌處理工藝。

8 氣化炭化過程中產(chǎn)生的異味氣體處

有機(jī)炭烘干及氣化炭化產(chǎn)生氣體主要為水蒸氣，少部分的異味氣體，這些氣體進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)前溫度為100°C 左右，通過引風(fēng)機(jī)輸送，進(jìn)入文丘里處理裝置中，文丘里通過管徑變化改變噴淋水和氣體的對(duì)流速度，實(shí)現(xiàn)噴淋水、藥劑與氣體的高速對(duì)流傳質(zhì)，經(jīng)過處理后的氣體溫度降低至60°C 左右，然后進(jìn)入化學(xué)洗滌塔洗滌，化學(xué)洗滌塔中分布有填料和除霧層，氣體與藥劑溶液在塔內(nèi)充分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低氣體的臭味和溫度，經(jīng)過化學(xué)洗滌處理，尾氣溫度降低至45 以下，然后與鍋爐尾氣混合進(jìn)入低溫等離子塔除臭除霧處理，經(jīng)己風(fēng)機(jī)進(jìn)入排放筒排放。經(jīng)以上過程處理，尾氣符合《生活垃圾焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的指標(biāo)排放。

9 結(jié)語

污泥的碳化處理為城鎮(zhèn)污泥處理提供了一種新的途徑，可很好的解決現(xiàn)有設(shè)備的投資高，運(yùn)行、維護(hù)成本高的缺點(diǎn)，具有高效，快速，投資少等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)實(shí)現(xiàn)污泥處理的無害化、減量化、資源化的目標(biāo)具有積極作用。

參考文獻(xiàn)

[1]洪建軍，污泥低溫碳化焚燒處理技術(shù)與應(yīng)用[J]，中國給水排水，2014年第8期

[2]繩新安，市政污泥低溫碳化處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]，環(huán)境與資源，2016年第42卷第8期