張錦華,仇保順
(杭州威力污泥處置有限公司,浙江 杭州 310000)
污泥焚燒處置可在高溫燃燒狀態下有效地去除污泥中的有毒有害物質,灰渣可以綜合利用,真正實現了污泥減量化、無害化和資源化處置。
由于污泥比較黏稠、且含有固體顆粒、毛發、纖維、繩頭、各種雜質等,容易堵塞,很難霧化,達不到霧化目標,影響干燥效果。我們采用高速離心污泥霧化系統,包括:齒輪箱體、污泥筒、霧化轉輪、電動機安裝座。齒輪箱體內設有若干轉軸安裝孔,箱體上配有污泥筒,筒內設有污泥存儲腔、進風口和污泥進口,下方為霧化轉輪,其上有支撐板和加強筋,霧化輪和齒輪的一端固定連接,齒輪軸另一端穿過污泥筒內部后配合安裝在齒輪箱上。齒輪軸上設有傳動齒輪,電動機安裝座上固定有驅動電機,驅動電機輸出軸和帶驅動齒輪的驅動軸之間用同步套相連,驅動軸一端配合安裝在齒輪箱體上。由于系統結構合理,利用二級齒輪增速,轉軸達到高速運行,中心管走污泥、將熱空氣從環隙(即熱風通道)噴出,汽液兩相匯聚至高速旋轉的霧化輪上,高速旋轉的霧化輪把污泥絮狀體不斷撕裂霧化成微米級,可直接將污泥破碎霧化為粒徑為40~800um的顆粒,霧化后的污泥瞬間即可干燥,它充分利用了爐內干污泥焚燒產生高溫的熱能干燥霧化污泥,污泥霧化細化效果好。
鼓泡流化床污泥焚燒爐,包括焚燒爐、排煙管、進風管。爐內設有鼓泡流化床和燃燒室,焚燒爐上設有若干檢查口,爐的上端和排煙管連接,排煙管上裝有若干預熱器,末端和引風機相連,進風管的一端各自和對應的鼓風機、預熱器相連,并均與焚燒爐相連通。鼓泡流化床污泥焚燒爐的爐膛由密相焚燒區和稀相焚燒區組成,密相區的流化速度一般控制在1.5~2.5m/s之間,高度一般控制在0.8~1.2m之間。稀相區的高度選取則主要取決于揚析顆粒的夾帶分離高度、煙氣在爐內停留時間和受熱面的布置等。
焚燒爐頂部安裝有污泥霧化裝置,污泥脫水后,直接由螺桿泵送至爐頂進入高速離心霧化器,焚燒之前已經將污泥打散,從而方便了污泥的焚燒效率。污泥焚燒采用熱空氣床下點火啟動,耗油量80kg/h,啟動迅速、可靠和節油。爐內設有鼓泡流化床和燃燒室,污泥焚燒環境好,爐內具備充足的氧氣,通過熱傳遞交換方式使得焚燒爐的部分熱量可以被循環利用,對進入焚燒爐的空氣進行良好的預熱。一次進風管和二次進風管的管內風速不同,可以保證污泥和床料充分混合燃燒且懸浮于鼓泡流化床上方。焚燒爐上設有的若干檢查口和出渣口,方便廢渣排出,保證污泥焚燒所需的空間,可以不定期對爐內焚燒情況進行查看和維護。
爐膛尾部排煙道處布置空氣預熱器,用于回收污泥和輔料所產生的熱量,隨多級送風送回爐膛,使系統運行經濟。
焚燒爐結構緊湊、占地面積小,拆裝維護方便,焚燒處理效率和質量高,空氣預熱效果和溫控性能好。
在污泥干燥和焚燒時,煙氣中產生的主要污染及排放物包括:粉塵及顆粒物、酸性氣體(H2S、NH3、HCL、HF、SOx、NOx、甲流醇、二甲二流醚等)、重金屬(Hg、Pb、Cr、Ni、Cd等)和有機劇毒性污染物(二噁英、呋喃等)四大類,尤其是重金屬和二噁英等。我們在污泥焚燒、飛灰收集、污泥霧化、焚燒、降溫等工藝環節都已經得到了有效控制,存濃度極低。對于煙氣中的粉塵、酸性氣體處理本系統采用了針對性解決方案:使用不同藥劑分段噴淋洗滌煙氣化學清潔處理。其中第一階段采用液堿溶液噴淋處理煙氣中的(H2S、NH3、HCL、HF、SOx、NOx等)可溶性酸性氣體。第二階段采用次氯酸鈉溶液噴淋氧化處理甲流醇、甲硫醚等不可溶有機揮發性氣體,分批次處理煙氣中的不同有害物質。在煙氣處理箱內設有的不銹鋼網和不銹鋼隔板之間形成了煙氣濾腔,濾腔內設有環保球,不同的不銹鋼隔板之間形成了供煙氣流通的S型通道,煙氣在流通過程中可以與藥液充分反應,環保球可以對煙氣中的部分物質進行過濾清潔,且有一定的干燥作用。
煙氣處理效率高、效果佳:
(1)采用化學處理方式,反應時間短。
(2)適合較高溫度(80~150℃)大流量連續煙氣處理。
(3)分段式處理方式可以分步,分別針對不同的惡臭氣體進行處理:第一階段采用低價、耐高溫的藥劑使惡臭氣體從高濃度降低至低濃度。第二階段采用高效氧化劑使殘存的低濃度惡臭氣體分解,達標排放,環保安全。
污泥在焚燒爐內用850℃以上溫度焚燒,熱傳導迅速、激烈,含氧量充足,污泥燃燒迅速徹底,能夠使污泥中原有的絕大部分二噁英分解,其前驅物生成十分有限。另外,在污泥中適量摻入煤,一方面可以補充污泥焚燒所產生熱量不足,另一方面利用煤中的硫來抵制二噁英的生成。避開300~500℃的溫度環境,焚燒爐采用“3T”技術,可有效地防止二噁英的合成。