污泥干化全流程廢氣治理研究

俞燕，胡曉亮，施捷，王晶，王琦

（嘉興新嘉愛斯熱電有限公司，浙江 嘉興 314016）

1 前言

隨著城鎮化的推進，市政污泥、工業污泥逐年增高，且污泥是一種成分很復雜的污染物，其中含有很多的N、P、Ca、K等元素以及微量元素，但同時含有大量的微生物、病原體以及少量的重金屬和難降解的有機污染物。目前，常規的處理是方式是衛生填埋、農業堆肥、綜合資源以及熱干化協同燃燒。其中熱干化作為最徹底、便捷的處理方法得到了工程實踐的青睞，研究顯示，污泥干化焚燒可以最大可能實現污泥的減量化、穩定化、無害化、資源化。僅嘉興某污泥干化企業年處理量就達到了83萬噸。建成了污泥耦合“熱電氣”聯供資源綜合利用生產線，如圖1所示。

圖1 污泥干化流程圖

污泥處理處置中首先對污泥實施干化，然后再與煤協同耦合焚燒，同時對焚燒煙氣進行多工序的尾氣治理，依托公司的焚燒、發電、供熱等配套設施，實現干化污泥與煤協同焚燒發電、供熱。污泥干化工藝采用超圓盤式干化機相結合的方式，將濕污泥先機械脫水再熱干化處理，將濕污泥含水率降至40%左右，再與煤混合后采用循環流化床清潔燃燒技術進行處置，焚燒產生的熱量使鍋爐內的水加熱變成高溫高壓的蒸汽，一部分蒸汽去推動汽輪發電機組發電、供熱，另一部分蒸汽推動汽輪機直接帶動空壓機組進行生產壓縮空氣，改變傳統的發電機發電后再去驅動電動空壓機的方式。在焚燒過程中，對焚燒煙氣采用SNCR-SCR聯合脫硝、電袋除塵、石灰石石膏法脫硫、濕電等一系列的煙氣凈化處理工藝，使煙氣排放達到超低排放的要求，即達到燃氣輪機組的排放，同時，還對重金屬和二噁英進行處理；但是，在污泥轉運的過程中，其中的一些有機氣體以及微生物會代謝產物會逃逸出來彌散在環境中造成二次污染。主要是NH3、H2S、硫醇、硫醚類物質會發出惡臭的氣味，其中以NH3、H2S含量最高。這些有害氣體進入呼吸道會對人體的黏膜，極高濃度的氣體甚至會造成肺水腫、喉頭水腫等疾病。需要對污泥干化全生命周期進行有效的封閉式處理。

2 工藝流程

2.1 催化燃燒

污泥原泥倉中廢氣與干化機干化過程產生的廢氣經旋流式尾氣除塵器、尾氣冷凝器經二次風機的負壓作用作為爐膛燃燒的一次風進行焚燒除臭。其尾氣經過SNCR-SCR聯合脫硝、電袋除塵、石灰石-石膏法濕法脫硫、濕電等一系列的煙氣凈化處理工藝，使煙氣排放達到超低排放的要求進行經如圖2排口1排放。

圖2 廢氣收集處理流程

2.2 化學洗滌

考慮到污泥轉運過程中刮板機、污泥煤炭摻混過程產生的廢氣濃度低，采用化學洗滌工藝進行處理。即采用“多級旋流除塵+填料吸收+除霧”工藝，單套處理風量60000m3/h，共設置2套，廢氣來源主要為落料區域+落料口，常溫；多級旋流裝置利用渦流離心力原理，將廢氣分割成多個區域網格化，并做塔內旋流，旋流過程中接觸自上而下的逆旋流水溶劑，達到除塵、除渣、氣液高速混合的效果。多級旋流相比于傳統旋流工藝，網格區域化更具有旋流優勢，降低了因旋流壁面距離旋流中心間距過長導致的能量衰減；區域化后，單獨區域內的氣液混合接觸更充分，大大提高了吸收混合效率，尾氣經如圖2排口2排放。

2.3 高能粒子降解

在輸煤皮帶區域，由于空間狹小，收集廢氣濃度高。采用高能粒子進行降解，高能離子是通過高能離子發生管做功，發射出大量α粒子，與空氣中的氧分子、水分子進行碰撞而形成正負離子。正負離子具有很強的結合性，故氧化性能在極短時間內與不同分子結合，其中以惡臭分子中的硫醇硫醚類最明顯；正離子還具有吸附懸浮顆粒的特性，能將廢氣中的游離分子進行捕集；負離子具有強氧化性，同時，能抑制空氣中細菌的生長；正負離子結合極大的滿足了惡臭污染物和部分有機污染物的結合去除。廢氣經達標處理后經如圖2排口2排放。

3 運行效果分析

采用如圖2的工藝流程可對污泥干化全流程廢氣進行收集、處理。避免二次污染。最終排口1達到超低排放的標準，NOX≤50mg/m3,SO2≤30mg/m3,粉塵小于5mg/m3。排口2和排口3達到《惡臭污染物排放標準》（GB14554-1993）的排放標準，如圖3所示。

圖3 排口2和排口3惡臭污染物排放標準