高效污泥干化處理摻燒發(fā)電技術(shù)

高效污泥干化處理摻燒發(fā)電技術(shù)摘要：污泥是數(shù)量巨大的潛在能源，充分利用火電廠現(xiàn)有鍋爐、煙氣處理等系統(tǒng)對污泥進(jìn)行干化后摻燒，能夠?qū)崿F(xiàn)污泥干化過程節(jié)能、污泥熱值資源化利用、高溫焚燒環(huán)保、最大實現(xiàn)資源循環(huán)利用。關(guān)鍵詞：污泥；干化；摻燒；發(fā)電1刖言污泥干化處理摻燒發(fā)電具體來講就是將污泥干化處理后在焚燒爐內(nèi)燃燒，污泥燃料燃燒所釋放出的熱能通過熱回收系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)污泥發(fā)電。該污泥發(fā)電技術(shù)，因為污泥的燃燒熱值低，國內(nèi)污泥焚燒發(fā)電都需要利用輔助燃料，以提高燃燒熱值。污泥燃料有多種形式，如將濕污泥與煤粉、重油等燃料一起混合形成的污泥燃料;污泥與城市有機(jī)垃圾混合形成的污泥燃料;濕污泥干化后形成的污泥燃料。2污泥焚燒發(fā)電的必要性2.1國內(nèi)污泥處理現(xiàn)狀隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快，工業(yè)及城市生活污泥等可燃廢物量不斷增加，給城市建設(shè)和環(huán)境保護(hù)造成了巨大壓力。我國城市污水處理及污泥資源化利用較晚。我國至今仍有13.79%的污泥沒有任何處置，這將為環(huán)境污染帶來巨大危害。污泥散發(fā)的臭氣污染空氣，病原菌對人類健康產(chǎn)生潛在威脅，重金屬和有毒有害有機(jī)物污染地表和地下水系統(tǒng)。2.1.1環(huán)境壓力大近年來，城市污水的處理有了較快的發(fā)展，處理量已有較大幅度增加。2000年全國濕污泥產(chǎn)生量已達(dá)2000萬噸左右（96%含水率），但進(jìn)行了穩(wěn)定處理的很少，主要采取棄置和地下填埋兩種方法處理垃圾污泥，這兩種方法均占地面積大，污染環(huán)境，嚴(yán)重影響地下水的品質(zhì)。焚燒即是對污泥進(jìn)行高溫滅菌以使其無害，也是消除惡臭的方法之一。脫臭焚燒后的污泥可減容80%左右，從而延長了污泥填埋場的使用壽命，緩解土地資源的緊張。污泥焚燒后利用余熱發(fā)電又充分利用了能源，可實現(xiàn)污泥的無害化、減量化和資源化。因此，建設(shè)污泥焚燒電站有利于城市的環(huán)境保護(hù)，尤其對土地資源和水資源的保護(hù)具有重要意義，使我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。2.1.2節(jié)約不可再生能源煤炭在我國的一次能源消費中一直占主導(dǎo)地位，在能源消費結(jié)構(gòu)中所占的比例是70%左右，尤其在山東地區(qū)的能源消費結(jié)構(gòu)明顯失衡。另外，煤炭作為一次性能源，用一噸少一噸，隨著大量的開采資源量日益減少，急需尋找替代能源。因此，發(fā)展污泥發(fā)電，有利于對現(xiàn)有傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充，有利于環(huán)境保護(hù)和資源合理配置，為我國經(jīng)濟(jì)與社會的可持續(xù)發(fā)展提供有利保證。3污泥處理工藝流程3.1污泥儲存將含水量為97%的污水在污水處理廠先行進(jìn)行脫水處理，經(jīng)處理后的污水含水量為60%。然后，采用封閉運輸?shù)姆绞綄⑽勰噙\輸?shù)诫姀S污泥棚進(jìn)行存放。污泥含水量很高，不能夠直接焚燒，必須進(jìn)行深入干化。燃煤電廠排放的煙氣余熱屬于低品位熱量，煙氣排放量大、溫度低，很難進(jìn)行回收，大部分熱量排放到大氣環(huán)境中了。但此部分煙氣中含有的熱量卻是污泥干化的理想熱源，將廢棄的煙氣余熱再利用，經(jīng)過對污泥干化，排放煙氣溫度降低，對煙霧消白起到了良好的效果。利用燃煤電廠排放的煙氣余熱進(jìn)行污泥干化，既解決了污泥干燥的能源消耗問題，又提高了電廠的效率。3.3污泥焚燒經(jīng)干化處理后的污泥熱值低，一般需要添加輔助燃料協(xié)同焚燒，燃煤電廠本身需要燃燒大量的煤炭，將污泥和原煤混合摻燒用來發(fā)電，焚燒后的灰渣通過電廠原有的灰渣系統(tǒng)排放。即增加了熱值，又解決了輔助燃料問題。3.4氣體處理干化產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過尾氣除塵器和尾氣冷凝器處理后，通過廢氣引風(fēng)機(jī)輸送至垃圾池中作為焚燒的一次風(fēng)用氣，污泥干化系統(tǒng)不單獨向外排放臭氣。3.5脫硫、除塵污泥燃燒后煙氣中的主要污染物有：氮氧化物（NOx）、酸性氣體（HCL、HF、SO2等），采用脫硫、脫硝聯(lián)合裝置進(jìn)行處理，確保不對大氣造成污染。3.6灰渣處理污泥在焚燒爐內(nèi)燃燒后形成的固體顆粒，經(jīng)適當(dāng)?shù)奈锢砗突瘜W(xué)方法處理后可用作建筑材料、土地改良劑甚至吸附劑使用。炯*奈竦污泥利用煙氣余熱干化協(xié)同燃煤焚燒技術(shù)流程圖4利用燃煤電廠煙氣余熱進(jìn)行污泥熱干化焚燒技術(shù)具有以下特點和優(yōu)點1.污泥無害化、穩(wěn)定化。燃煤電廠煙氣除塵后煙氣溫度一般在120?200°C,利用煙氣余熱干化污泥，屬于低溫?zé)峄稍镂勰?，污泥的有害氣體釋放量少，降低了污泥干化過程中產(chǎn)生的污染物，干化過程中濕污泥可以吸附煙氣中的PM2.5、PM10;濕污泥在干化過程中可以吸收煙氣中20%?25%的SO2;大量的煙氣對污泥干化過程中釋放的少量氣體有稀釋和化學(xué)作用，不僅確保煙囪排放的氣體達(dá)標(biāo)，而且使煙囪排放的氣體更加干凈。所以利用煙氣余熱干化污泥技術(shù)實現(xiàn)了污泥無害化、污泥穩(wěn)定化處理，同時也把污泥對環(huán)境影響程度降到最低。2.污泥減量化。污泥干化使污泥含水率由80%降至30%，體積可以減少4?5倍。實現(xiàn)了污泥減量化。3.污泥資源化。污泥干化、協(xié)同焚燒處理處置后，污泥的原始熱值得到充分利用，焚燒后的灰渣可以作為建筑材料、路基材料等加以利用，實現(xiàn)了污泥處理處置的資源化利用價值。4.工藝簡單。污泥利用煙氣余熱干化協(xié)同燃煤焚燒技術(shù)工藝，需要增加污泥存儲系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、干化系統(tǒng)、釋放氣體控制系統(tǒng)和儲熱系統(tǒng)。整個工藝結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)穩(wěn)定，不影響鍋爐的正常運行。處理成本低。燃煤電廠的煙氣排量很大，煙氣蘊(yùn)含著巨大的熱能。利用煙氣余熱干化污泥，污泥的有機(jī)質(zhì)不被破壞、保存了95%以上的原始污泥熱值。這樣將大大降低了污泥處理處置的投資成本和運營成本。5結(jié)語污泥干化處理摻燒發(fā)電，一方面避免了污泥對自然環(huán)境的污染，最大限度減少城市污泥填埋量；另一方面變廢為寶，實現(xiàn)了資源的可持續(xù)發(fā)展。隨著全球環(huán)境治理工作的加大投入，污泥