污泥干燥焚燒技術在印染企業中的應用

王 偉，顏 奇 ， 文 磊， 任澤鳳 ， 紀德峰

(1.濟寧市技師學院 ， 山東 濟寧 272100 ；2.濟寧如意印染有限公司， 山東 濟寧 272021)

污泥干燥焚燒技術在印染企業中的應用

王 偉1，顏 奇2， 文 磊2， 任澤鳳2， 紀德峰2

(1.濟寧市技師學院，山東濟寧272100；2.濟寧如意印染有限公司，山東濟寧272021)

文章分析了國內外污泥處理的現狀，闡述了污泥焚燒處理的方法和優勢，以及影響污泥焚燒工藝的主要因素，并介紹了污泥干燥燃燒技術和工藝流程，分析了經濟效益。

印染污泥； 處理方法； 干燥； 焚燒 ；經濟效益

印染污泥由于含有染料、漿料、助劑等，成分非常復雜，其中染料的結構具有硝基和氨基化合物及銅、 鉻、鋅、砷等重金屬元素，具有較大的生物毒性，對環境的污染很強，屬危險廢物。每處理1000噸染整廢水將產生10 噸濕污泥。

1 世界各國及我國污泥處理現狀

我國污泥處理技術起步較晚，存在著管理規范不健全、資金投入不足、缺少成套的處理技術以及足夠數量的管理和科技人才等問題。現在已應用的污泥處理技術中，技術水平普遍偏低，遠遠不能滿足對污泥控制的需要。

污泥的處理先后經歷了海洋投棄、土地掩埋、堆肥化、焚燒、干燥等多種實踐的處置方法。目前，世界范圍內污泥處置雖沒有統一標準，但有一點是達成了共識，即禁止污泥傾倒入海、禁止污泥堆埋。

目前，焚燒工藝是污泥處理中的最佳使用技術之一。在歐洲、美國、日本等國家，該工藝已日漸成熟，它以處理速度快，減量化程度高，能源再利用等突出特點而著稱。并且由于近年來，世界各國的環境條件均對廢棄物所花費的時間和所占的空間提出了更為嚴格的要求，因而污泥焚燒技術已逐步成為污泥處理的主流技術。

污泥的焚燒在污泥的最終處置方法中占有比較大的優勢。由于它具有其它工藝不可替代的優點，特別在污泥量的減量化、穩定化和無害化都有其它工藝無法比擬的優勢，已在國內外得到了廣泛的應用和推廣。

2 污泥焚燒處理的方法和優勢

污泥焚燒(熱分解)是指在高溫(500～1000℃)下，污泥固形物在無氧氣或者低氧氣中分解成氣體、焦油以及灰等殘渣這三部分的過程。污泥處理的對象主要是脫水泥餅。脫水泥餅含水率仍達45%～86%，含水率高，體積大，可將其進行干燥處理后再焚燒。干燥處理后，污泥含水率可降至20%～40%，焚燒處理含水率為0，體積很小，便于運輸和處理。用于焚燒污泥的焚燒爐型有回轉型如回轉式焚燒爐、多段型如立式多段爐(多段豎爐)及流化床型等。

污泥焚燒與其它污泥處置方法相比具有突出的優點：

(1)焚燒可以使剩余污泥的體積減少到最小化，它可以解決其它方法中污泥要占用大量空間的缺陷，這對于日益緊張的土地資源來說很重要。

(2)焚燒后剩余污泥中的水分、有機物等被分解，只剩下很少量的無機物成為焚燒灰，因而最終需要處置的物質很少。

(3)污泥處理速度快，不需要長期儲存。

(4)污泥可就地焚燒，不需要長距離運輸。

(5)可以回收能量用于發電和供熱。

3 污泥焚燒工藝的主要影響因素

焚燒的目的側重于減量(或減容)和燃燒后產物的安全化、穩定化方面，這一點與以獲取燃燒熱量為目的的燃燒是有差別的。因此焚燒必然以良好的燃燒為基礎，要使燃料完全燃燒。支配燃燒過程的有3個因素：時間、溫度、廢物和空氣之間的混合程度。

3.1時間

燃燒反應所需的時間就是燒掉固體廢物的時間。要求固體廢物在燃燒層內有適當的停留時間。燃料在高溫區的停留時間應超過燃料的燃燒所需的時間。固體粒度越細，與空氣的接觸面越大，燃燒速度越快，固體在燃燒室內的停留時間就越短。

3.2溫度

燃料只有達到著火溫度(又稱起燃點)，才能與氧反應而燃燒。著火溫度是在氧存在下可燃物開始燃燒所必須達到的最低溫度，因此燃燒室溫度必須保持在燃料起燃溫度以上。若燃燒過程的放熱速率高于向周圍的散熱速率，燃燒過程才能繼續進行，并使燃燒溫度不斷提高。一般來說，溫度高則燃燒速度快，廢物在爐內停留的時間短。

3.3廢物和空氣之間的混合程度

為了使固體廢物燃燒完全，必然往燃燒室內鼓入過量的空氣。氧濃度高，燃燒速度快，這是燃燒的最基本條件。

4 污泥干燥燃燒技術和工藝流程介紹

4.1污泥干燥專利技術簡介

采用東南大學內置機械破碎W底流化床污泥干燥專利技術(ZL2004 20547949.6)，利用具有一定溫度的鍋爐煙氣與污泥100%接觸二相傳熱，內部設有污泥破碎機，污泥干燥時不會板結，污泥適應性好，可以將75%～85%的各種高水分污泥直接干燥為30%左右的干污泥顆粒，污泥燃燒熱值大幅提高，與煤混合使用，節約煤耗，產生經濟效益。

主要技術特點：

(1)全負壓運行，并配有卸壓裝置，安全可靠。

(2)煙氣與污泥100%接觸傳熱，并設有強化傳熱裝置，干燥效率高，熱效率高。

(3)配有強化混合裝置，污泥適應性好，不會形成板結，系統中高溫機械設備少，簡單可靠，機械故障少。

(4)運行維護方便，自動化程度高，可實現全自動操作。

(5)對熱源要求低，可以適應煙氣溫度高低變化。

(6)采用立式布置，占地面積少，投資少。

4.2基本工藝流程

利用鍋爐或窯爐排出的煙道廢氣熱量對高水分污泥進行半干燥處理，污泥水分由80%左右降低到30%左右，干污泥具有相當的燃燒熱值，是一種低品質能源，可替代燃料煤用于鍋爐、窯爐的焚燒。

4.3主要技術參數

污泥干燥熱源：30 t/h 循環流化床鍋爐排出煙道廢氣；

進入干燥系統前煙氣溫度：150～180℃；

進口煙氣流量：30000～35000 Nm3/ h ；

污泥進料水分78%時，干燥能力30 t/天；污泥干燥量受煙氣進口溫度、污泥進料水分和進口煙氣流量影響而變化，當煙氣進口溫度降低或污泥進料水分提高或進口煙氣流量降低時，污泥處理能力降低，反之升高。

5 效益分析

5.1目前國內污泥主要采用臨時填埋的方法，每噸印染污泥的平均處理費用在200元左右，該項技術使印染污泥得到資源化處理，直接節省了填埋費用。

5.2印染污泥作為資源利用，直接產生經濟效益。該技術保存了印染污泥95%以上的熱值，如果作為輔助燃料，每噸干污泥產生的熱量可以相當于三分之一至二分之一噸的標準煤。

5.3利用印染廠煙氣余熱處理印染污泥，使印染廠熱能的利用率增加10%～15%。以總投資：560萬元計算，運行費用：82元/噸(包括動力和人工費)，回報率：如按目前含水率為70%的印染污泥平均處理費用180元/噸計，僅全年處理費一項就能節省340萬元左右；干化后污泥以燃煤輔助燃料的形式再利用，每千克污泥發熱量約8374～10467 J，按每3千克干污泥核算1千克標煤計算，每天60噸干污泥的熱值相當與20噸標煤的發熱量，每年按330天計算，可節約標煤6600噸，以每噸標煤910元計，全年可直接產生經濟效益600萬元。

6 總結

6.1污泥焚燒在印染行業中的應用，能夠有效解決目前印染污泥量大的根本問題，實現污泥減量化運行，從而達到國家要求的主要污染物排放總量控制的要求。

6.2污泥焚燒能夠實現污染物資的減量化運行，盡量減少了污泥的二次污染，并能夠達到污泥的資源化利用。

6.3污泥焚燒在實現國家倡導的節能減排的同時，又具有較好的經濟效益。

IncinerationTechnologyofDryingSludgeinPrintingandDyeingEnterprises

WangWei1，YanQi2,WenLei2,RenZefeng2,JiDefeng2

(1.Jining Technician College,Jining 272100, China;2.Jining Ruyi Printing and Dyeing Co,Ltd.,Jining 272021, China)

The treatment of sludge at home and abroad was analysed.The methods and advantages of sludge treatment were related,as well as factors effected on incineration of sludge.The technology and process of sludge drying and incineration were introduced.The economic benefits were analysed.

printing and dyeing sludge; treatment; drying; incineration; economic benefit

X791

A

1009-3028(2012)03-0020-03

2012-04-14

王 偉(1970—)，男，山東濟寧人，助理工程師。