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城市污泥焚烧锅炉及系统 城市污泥焚烧锅炉及系统集成简单概述 污水处理厂的污泥是指污水处理厂所产生的固态、半固态及液态的废弃物。根据污水处理厂接纳的污水来源可分为：城市污水污泥和工业污水污泥。 由于城市污水处理厂不仅容纳了城市生活污水，同时容纳了城市区域内的路面排水和部分工业废水，含量及成分十分复杂。污泥除灰分外，含有大量的水分(95％～99％)、挥发性物质、病原体、寄生虫卵、重金属、盐类及某些难分解的有机物，体积非常庞大，且易腐化发臭，如不加处理地任意排放会对环境造成严重污染。随着城市化进程加快，污水的排放量呈快速上升趋势，污水处理设施的普及、处理效率的提高及处理程度的深化，污泥的产量也快速增长。 工业污水处理厂所接纳的污水主要是工业生产过程中产生的污水，成分比较单一，但往往含有有害的化学物质。 目前污泥处理和处置的流程包括： 污水处理产生的污泥依据在污水处理厂采用的污泥脱水技术不同出厂的污泥性状也不同，见下表。 表1 采用不同脱水技术的污泥性状 污泥处理技术 污泥含水率(%) 脱水后状态 浓缩 95~97 近似糊状 板框压滤 55~90 泥饼状 带式压滤 65~90 泥饼状 离心脱水 60~85 泥饼状 消化+自然干化 30~70 泥饼状 自然干化 30~80 泥饼状 通常：含水率大于85%，污泥呈可流动状；65～85%，污泥呈塑态；小于65%，呈固态。 焚烧法是污泥中的有机质在焚烧炉内进行氧化分解反应，有毒有害物质在高温中氧化热解而被破坏。焚烧处置的特点是可以实现无害化、减量化、资源化。使被焚烧的物质变成无害和最大限度的减容，并尽量减少新的污染物产生，避免造成二次污染。近年来由于采用了合适的预处理工艺和焚烧手段，达到了污泥热能的自足，并能满足越来越严格的环境要求。 以焚烧为核心的处理方法是最彻底的处理方法，主要可分为两大类：一类是将脱水污泥直接送焚烧炉焚烧；另一类是将脱水污泥先干化再焚烧。污泥焚烧要求污泥有较高的热值，因此污泥一般不进行消化处理。 第一类直接焚烧工艺可焚烧75%～80%含水率的污泥，为了保证污泥的稳定燃烧，并对污泥含水率的波动具有一定的适应性，一般都需掺入辅助燃料(煤或油)。普通的焚烧方法必需掺入大量的辅助燃料来稳定燃烧，且燃烧效率和热效率低。近年来，国外发展生产了污泥专用循环流化床焚烧炉，通过尽可能多地回收燃烧烟气中的显热，把辅助燃料的加量减至最低。该种焚烧炉具有燃烧效率高、燃料适应性广、燃料预处理系统简单等一系列优点，并且燃烧后灰渣易于实现综合利用。 第二类干化焚烧联合工艺的关键在于干化。焚烧干化污泥的工艺则与燃用劣质煤工艺相近，比焚烧湿污泥工艺要简单得多。干化选用间接干化，温度较低，以防止污泥中有机质分解。 国内、外城市污泥焚烧锅炉及系统集成的现状，发展趋势，国内存在的问题和差距 2.1 国外城市污泥焚烧锅炉及系统集成的现状，发展趋势 一些国家污泥处理处置方法如下表: 表2 某些国家城市污水污泥产出情况和处置途径 国 家 人口／百万 污泥产量 (×103t／a干重) 处置途径及处理量／(×103t／a干重) 填埋 土地 焚烧 其他 德 国 62 2500 1575 625 300 日 本 122 1465 403 148 896 18 英国 57 1075 172 548 54 301 意大利 57 800 440 272 88 西班牙 39 300 150 30 30 90 荷兰 154 282 72 125 8 瑞典 8.4 180 63 45 瑞士 6.4 170 43 120 50 丹麦 5.1 130 38 48 36 3 比利时 9.9 75 30 21 7 3 挪威 4.1 75 41 4 由表中可见，有21％的污泥采用焚烧处理，而绝大多数是采用填埋或农用，这是因为污泥焚烧处理费较高（有资料显示：约为污泥农用费用3.8倍，约为污泥填埋费用2.1倍）。但是因为可能引起二次污染，有些国家有增加污泥焚烧处理量的趋势。 国外进行焚烧的污泥，在焚烧前一般均须进行干燥，不采用直接焚烧浓缩污泥，这是因为浓缩污泥含水率高达90％，必须添加燃料才能维持燃烧。而一般污泥干燥工艺中干燥热量可来自许多渠道，尤其是可以利用其它工艺的余热，如电厂锅炉排烟、蒸汽等的热量，还可以用焚烧干燥污泥的热量做到污泥自身热量平衡（在该工艺中不添加燃料，只用电能）。较成熟技术如： 2.1.1 意大利涡龙公司污泥涡轮干燥技术 涡轮干燥技术的核心在于成功利用了薄膜换热的原理，它将待处理的物料通过定量上料装置喂入一个圆柱状卧式处理器，处理器的衬套内循环有高温介质，如饱和蒸汽或导热油，使反应器的内壁得到均匀有效的加热，干燥的主要热量交换通过