污泥熱解技術(shù)優(yōu)勢(shì)

?三牝5。吳污泥熱解技術(shù)具有不產(chǎn)生二嗯英、固化重金屬、高能量利用率和低能量損失等特點(diǎn)，是當(dāng)之無(wú)愧的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。無(wú)二嗯英焚燒過(guò)程中產(chǎn)生二嗯英的途徑主要有四種：直接釋放、高溫氣相生成、前驅(qū)物固體催化合成、從頭合成。直接釋放是指固廢中本身所含有二嗯英并且在焚燒過(guò)程經(jīng)過(guò)不完全的分解破壞后繼續(xù)存在，與其他途徑產(chǎn)生的二嗯英相比較，這部分的量是相當(dāng)小的。高溫氣相生成是由不同的二嗯英前驅(qū)物（如氯酚、多氯聯(lián)苯）在高溫和氧氣的條件下反應(yīng)生成二嗯英。前驅(qū)物固體催化是二嗯英前驅(qū)物在低溫燃燒區(qū)在受到催化劑（金屬或其氧化物）作用反應(yīng)生成。從頭合成是通過(guò)形成二嗯英的基本元素（碳、氧、氯、氫）在催化劑作用下發(fā)生氧化和縮合反應(yīng)生成二嗯英。從以上四個(gè)形成二嗯英的過(guò)程中，可以得出產(chǎn)生二嗯英的條件為：有形成二嗯英的基本元素（碳、氧、氯、氫）或前驅(qū)物，一定的溫度范圍、金屬催化劑、氧化所需的氧氣。熱解過(guò)程由于是在還原氣氛下進(jìn)行，能有效的抑制二嗯英的合成。其次，經(jīng)過(guò)凈化處理后的熱解氣不存在具有催化作用的物質(zhì)（金屬或其氧化物），其高溫燃燒過(guò)程是一個(gè)徹底而潔凈的氧化過(guò)程。另外，熱解過(guò)程不但能有效的防止二嗯英的產(chǎn)生，在特定的條件下物料中含有的二嗯英能被有效的分解。Hagenmaier等人（1987）最早發(fā)現(xiàn)在300°C下貧氧氣氛中處理2h，不同種類飛灰所含二嗯英均能夠顯著降解，故此后將這種飛灰在貧氧條件下的低溫?zé)崽幚矸绞椒Q之為“Hagenlnaier工藝”。Ishida等人（1998）研究了日本一家垃圾焚燒廠采用Hagenmaier工藝處理飛灰二嗯英的運(yùn)行結(jié)果，在350C，處理時(shí)間lh，氮?dú)夥諚l件下，飛灰中二嗯英的去除率超過(guò)了99%。固化重金屬由于污泥中均含有一定量的重金屬元素，通過(guò)熱解處理后大部分濃縮于固體殘?jiān)?。大量分析?shù)據(jù)表明：污泥經(jīng)歷熱解后，重金屬都富集在固體殘留物中，且重金屬形態(tài)發(fā)生了顯著改變，可交換態(tài)含量降低，殘?jiān)鼞B(tài)含量升高，浸出濃度都低于監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。由于熱解對(duì)重金屬的固化能力，在國(guó)外熱解還被用于處理受到重金屬六價(jià)銘

及汞污染的土壤。土壤中的高毒性六價(jià)銘還原為三價(jià)銘，同時(shí)，在還原條件下能抑制底泥中含有的三價(jià)銘被氧化為六價(jià)銘，實(shí)現(xiàn)污染土壤的再生。表1德國(guó)熱解殘?jiān)治鰣?bào)告分析數(shù)據(jù)，限定數(shù)據(jù)參數(shù)代碼/縮寫(xiě)單位測(cè)量值一級(jí)填埋場(chǎng)限定值廢渣成份分析有機(jī)物含量%0.60%3可萃取有機(jī)鹵化物EOXmg/kg<1可萃取親脂物mg/kg744000總碳水化合物mg/kg1-6芳香族碳水化合物BTEXmg/kg苯C6H6mg/kg<0.1甲苯mg/kg<0.1間-對(duì)-二甲苯mg/kg<0.1鄰二甲苯mg/kg<0.1乙基苯mg/kg<0.1易揮發(fā)碳水化合物VHCmg/kg二氯甲烷mg/kg<1001.1.1-三氯乙烷C2H3Cl3Mg/kg<10三氯乙烯C2HCl3Mg/kg<10四氯乙烯C2Cl4Mg/kg<10四氯甲烷CCI4Mg/kg<101,2-cis-二氯乙烯Mg/kg<200多環(huán)芳香碳水化合物PAKmg/kg0.07萘mg/kg0.07其它多環(huán)芳香碳水化mg/kg<0.01合物聚氯聯(lián)苯PCBmg/kg<0.005總有機(jī)碳TOC%0.14重金屬神Asmg/kg5.85-11.4鉛Pbmg/kg42.5-57.5鎘Cdmg/kg0.25-1總銘Crmg/kg72.5-198銅Cumg/kg350-1330竦Nimg/kg32.5-80汞Hgmg/kg0.013-0.03鉈Thmg/kg0.50-0.75鋅Znmg/kg695-1180氤化物CN-mg/kg0.09-0.4二惡英/吠喃Teqng/kg0.05浸出實(shí)驗(yàn)值pH-9.2-11.65.5-13電導(dǎo)率pS/cm1150-117050000氯化物Cl-mg/L12.3-16.2硫酸鹽SO4-mg/L105-650氤化物CN-Pg/L5-21100酚Pg/L11-110200神AsPg/L4-8200鉛PbPg/L<3200鎘CdPg/L<0.150總銘CrPg/L1-2150銅CuPg/L1-151000竦NiPg/L<3200汞HgPg/L0.1-0.75鉈ThPg/L<5鋅ZnPg/L40<2000熱解殘?jiān)峭耆栊?，疏松和干燥的物質(zhì)，富含鉀和磷，因此具有極多的利用可能。從上面的數(shù)據(jù)可以知道，污泥熱解后的殘?jiān)械挠泻ξ镔|(zhì)的浸出量很少，符合德國(guó)一類填埋物標(biāo)準(zhǔn)。并且廢渣的物理特性有利于填埋場(chǎng)的穩(wěn)定，因此把熱解殘?jiān)盥竦缴罾盥駡?chǎng)是毫無(wú)問(wèn)題的。熱解殘?jiān)奈锢順?gòu)造使它可作為添加劑用于瀝青生產(chǎn)，以降低相應(yīng)生產(chǎn)原料的消耗。熱解殘?jiān)蛴泻ξ镔|(zhì)含量少和剛度可被用于填充地下開(kāi)挖點(diǎn)或堆積，因殘?jiān)缓瑹o(wú)機(jī)物，也可在土地返墾中用作底層填料。另外，熱解殘?jiān)琢亢芨撸稍诜柿仙a(chǎn)中用來(lái)代替礦山采集的磷礦石，此過(guò)程可實(shí)現(xiàn)大量二氧化碳減排。高能量利用率，低能量損失污泥熱解工藝能否達(dá)到能量自平衡，主要取決于污泥的含水率和熱值。由于污水廠的脫水污泥的含水率在80%左右，如果直接進(jìn)行熱解，熱解設(shè)備的尺寸將相當(dāng)大，并且熱解產(chǎn)生的熱解氣由于混有大量的水蒸汽熱值較低，不具有利用價(jià)值。所以污泥在熱解之前必須對(duì)其進(jìn)行干燥處理，降低污泥的含水率至20-25%。在整個(gè)系統(tǒng)的能量平衡中，污泥干燥是主要的能量消耗單元。污泥熱值的影響主要體現(xiàn)在熱解產(chǎn)生的熱解氣的熱值，污泥熱值高熱解得到的熱解氣的熱值也就高，反之熱解得到的熱解氣的熱值就低。熱解氣熱值直接關(guān)系到燃燒后的煙氣能壬配舞俱量從而影響到余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽的量，最終對(duì)污泥的干燥系統(tǒng)也產(chǎn)生影響。此外，干燥設(shè)備、熱解設(shè)備、燃燒室、余熱鍋爐的能量利用率也會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的能量平衡。如下圖，離開(kāi)系統(tǒng)的能量主要是煙氣的排放，可以利用其能量來(lái)?yè)Q熱水給冬季所有的車(chē)間廠房供暖或用來(lái)預(yù)熱燃燒用空氣等。可以根據(jù)不同工藝流程選擇最為經(jīng)濟(jì)的能量利用方式。圖1污泥熱解能量平衡圖與焚燒工藝相比，熱解工藝產(chǎn)生的廢氣量要小得多，所以尾氣帶出的能量要小的多。雖然在熱解過(guò)程中，物料中的部分碳被固定在熱解殘?jiān)?，但與焚燒尾氣代帶走的能量相比微乎其微。所以，從能量利用角度講，熱解比焚燒的能量利用率更高，能量損失更小。污泥熱解技術(shù)是