污泥热干化技术适应性分析及未来发展趋势

污泥干化是污泥处理、处置和资源化利用的前提。文章概述了几种常用的污泥热干化技术,并从能耗、安全性、环境友好性、灵活性4个方面分析其适应性。污泥干化在我国起步较晚,通过适应性对比,推荐转盘式干化技术作为污泥热干化的主导工艺,未来仍将以主流干化技术为主导,并不断完善、优化,而新兴的干化技术则是对主流干化技术有效的补充。     

污泥高温烟气干化及掺烧系统的热平衡分析

从流化床锅炉的旋风分离器出口烟道抽取高温烟气进行污泥干化,干化后的污泥与煤掺烧,是污泥处置方法之一.为掌握这种污泥干化掺烧系统的性能,通过热平衡计算分析了污泥掺烧比例和干化污泥含水率对烟气量、燃烧温度、受热面吸热量分配比例、抽取热烟比例、燃煤量的影响.结果表明:污泥掺烧会降低理论燃烧温度,增加炉内总烟气量.随着污泥干化程度和掺烧比例的升高,污泥干化所需抽热烟气的比例、炉膛和尾部烟道中受热面吸热量的比例都会增大;过大的污泥掺烧比例会导致炉膛尺寸显著大于尾部烟道,给锅炉设计带来困难.污泥干化程度和掺烧比例对节煤量的影响很小,污泥干化不能直接产生显著的节能效果;优选干化污泥含水率和掺烧比,其作用在于控制炉内烟气量和温度水平,优化焚烧炉和干化设备的配置,降低总投资成本.     

6种污泥热干化技术概述

污泥因其含水率高、体积较大、化学属性差异明显,因此不利于运输与后续处理,污泥干化减量也成为当今的首要问题。此次采用污泥热干化技术,根据热源不同分为:微波干化技术、热水干化技术、蒸汽干化技术、天然气干化技术、太阳能热泵干化技术、生石灰干化技术。通过上述技术处理,污泥的含水率大大降低,为后续的污泥焚烧或资源化提供了有利条件。同时污泥处理过程中,应根据所在地资源情况,选取适宜热源,进行污泥干化操作。     

污泥干化混煤燃烧工艺在循环流化床锅炉应用探讨

污泥干化混煤燃烧工艺是利用现有的燃煤锅炉设施,回收锅炉余热进行污泥干化,并将干化污泥与煤掺混燃烧用于供热或发电,实现了污泥的减量化、无害化、资源化利用。文中阐述了污泥混煤燃烧的潜在优势,通过对污泥混煤燃烧工艺进行综合分析比较,认为在循环流化床锅炉进行干化污泥混煤燃烧是一种切实可行的燃烧方式;探讨了污泥干化的原理,提出了可行的利用循环流化床锅炉余热干化污泥的方式;对污泥燃烧特性进行了探讨,并分析了干化污泥混煤燃烧对循环流化床锅炉运行的影响。     

300MW燃煤锅炉协同处置干化污泥的试验研究

研究了污泥干化设备的干化效率以及干化污泥掺烧后对300 MW燃煤锅炉的影响。通过对污泥干化设备的物料和能量平衡计算发现其干化效率达到了89.5%;通过污泥的不同掺烧比例试验,分析了掺烧干化污泥后对烟气和飞灰中二恶英和重金属含量、烟气中SO2等以及其他运行情况的影响,结论表明掺烧一定比例的污泥对锅炉的正常运行没有明显影响,而且添加适当比例的污泥可以优化锅炉的运行,对环境保护方面的贡献不言而喻。     

城镇污泥干化焚烧处置技术与工艺简介

本文介绍了污泥的基本特性,对直接热干化、间接热干化、直接-间接联合热干化和其它污泥干化技术的工作原理和优缺点进行了比较,重点讨论单独焚烧、电站锅炉掺烧、垃圾焚烧炉掺烧和水泥窑掺烧等污泥焚烧技术的工艺路线、应用情况和技术特点。分析可知,污泥干化焚烧技术类型多样,采用烟气或蒸汽对污泥进行干化都是可行的,干化污泥单独焚烧、电站锅炉掺烧或者水泥窑协同处置等都有成功案例,应根据具体条件选择合适的工艺,其中将污泥干化后利用流化床焚烧炉进行单独焚烧或在电站锅炉上进行掺烧是最具应用前景的技术路线,而污泥输送、高效干化技术与设备开发及厂区臭气治理等是有待进一步研究的问题。     

新型污泥干化技术在印染污泥处理上的应用

现阶段新型污泥干化技术已经逐步成熟,将之用于印染污泥处理中时较之传统污泥挤压干化技术而言所取得效果更好.本文对新型污泥干化技术在印染污泥处理上的应用进行全面分析,并结合实际做出相应整理和总结.     

大型燃煤电站锅炉协同处置污泥的试验研究

针对某电厂300 MW燃煤锅炉污泥干化焚烧处置工程,对污泥干化系统及污泥掺烧对煤粉炉的影响展开了试验研究.通过对污泥干化系统的物料能量平衡计算得出圆盘式污泥干化机的热效率为74.96％,重点分析了污泥干化系统各部分的能耗情况;通过对比掺入污泥后混合燃料和设计煤种的各组分特性,分析了污泥掺烧对原煤粉锅炉运行的影响,结果表明,在污泥掺烧比例低于3％时,对煤粉炉的实际运行无明显影响.     

一种污泥联合干化处置工艺介绍

目前国内污泥干化处置技术不同技术流派分别实现落地应用.应用较为广泛的常温深度脱水技术和间接式热干化技术均存在一定的缺点.本文通过污泥常温深度脱水和间接式热干化工艺的紧密结合,研发污泥联合干化处置系统,为大幅降低污泥处置运营成本,实现污泥减量化、无害化、稳定化、资源化处理的最佳途径提供一种选择.     

湿污泥循环流化床干化焚烧一体化研究

为高效处理污泥并回收热量,提出湿污泥干化焚烧一体化工艺.在0.15 MW循环流化床试验台上对湿污泥干化焚烧一体化工艺进行验证性试验.利用循环流化床焚烧产生的热灰在外置式流化床干化器内对湿污泥先进行干化,再送回炉膛燃烧,结果表明通过调节湿污泥给料速率、循环热灰调节阀开度和辅助给煤量可以实现焚烧炉内温度和干化器内料层温度的运行稳定,干化后污泥颗粒粒径分布比较均匀,水分在20%左右,焚烧后烟气排放在环境允许的范围内.     

城市污泥制备成型衍生燃料技术综述

城市污泥的处理与处置问题是世界共同关注的问题之一,传统的污泥处理方式已难以满足日益严格的环保要求,污泥的燃料化利用是世界的共识。由于污泥的挥发分含量高、固定碳含量低,污泥难以直接稳定地焚烧,且污泥中淀粉类糊化和蛋白质类变性能够促进氢键和架桥作用,充分利用城市生活污水处理厂污泥制备成型燃料是目前污泥燃料化的新兴方式。本文详细阐述了现有的污泥成型技术,包括污泥干化成型、半干化成型和湿式成型技术等,重点阐明了其各自的优缺点,指出污泥干化成型是未来污泥成型的主要方式。     

造纸污泥与污水污泥的表观干燥动力学研究

对污泥处理采用表观干燥动力学研究是具有重要的应用指导意义。通过对相同比表面积3.24 cm2/g的造纸污泥与污水污泥在4种不同的温度(30、70、102、130℃)条件下进行实验对比,并进行动力学方程拟合。结果表明:干燥速率常数k是污泥干燥动力学研究中一个重要参数,造纸污泥的干燥速率常数比污水污泥的大;造纸污泥与污水污泥的活化能分别为26.847和27.423 kJ/mol,污水污泥的活化能比造纸污泥活化能稍大,这与污水污泥粘性较大有关。     

微波吸收剂与气氛对造纸污泥微波裂解效能影响

研究了近年来比较新颖的一种处置污泥方法——微波裂解法。主要探讨了在输入功率为1 800 W的微波下,同种气氛时对250 g干的造纸污泥添加不同微波吸收剂以及在相同的前提条件下通入CO2和N2两种气体时造纸污泥微波裂解的效能影响规律。研究发现:在CO2气氛下,对造纸污泥中分别添加了5%的水、活性炭、NaOH和ZnCl2微波吸收剂后污泥的裂解效果明显变好,且可以看出添加了5%的NaOH后污泥微波裂解效果最好,污泥温度达到331℃;在相同的前提条件下污泥的微波裂解效果在不同气氛下也明显不同:在不添加任何微波吸收剂对干污泥进行裂解时,污泥在CO2气氛下裂解的最终温度只有85℃左右,甚至没有达到100℃,造纸污泥在N2气氛下裂解效果较好些,但对污泥添加了5%的水和NaOH后,污泥在CO2气氛下裂解效果较好些。上述研究结果为造纸污泥进行微波裂解时的适宜条件提供了一定的参考价值。     

城市污泥无害化处置的研究

考虑到污泥处理的紧迫性和复杂性,结合工程的经济性原则,重点介绍了无害化处理城市污泥的系统方案——污泥干化焚烧.该系统采用空心桨叶污泥干燥机对污泥进行干燥、循环流化床炉对污泥进行焚烧,再利用余热锅炉吸收烟气热能产生蒸汽用于污泥干燥机对污泥进行干燥,实现了整个废弃物能源利用的最大化,降低了系统整体的运行费用.经过处理后的污...     

Treatment of oily sludge by two-stage wet air oxidation

Oily sludge produced in petrochemical industries contains a large amount of toxic and hazardous substances. High oil sludge yield and high treatment cost have become major obstacles to the development of the petrochemical industry. In this study, the treatment and disposal of oily sludge using the wet oxidation method was investigated. Firstly, the orthogonal optimization experiment was designed to discuss the influence of reaction time, reaction temperature, oxidant amount, and emulsion splitter amount on the removal efficiency of oil and sludge volume. On this basis, a two-stage wet air oxidation method was employed to treat oily sludge. The results show that the two-stage oxidation method could remove 93.1% oil from the oil sludge and reduce the volume of oil sludge by 85.4%. Furthermore, the oil sludge treated with wet oxidation could be more easily separated from water, and the waste oil could be recycled. The proposed two-stage wet oxidation method shows excellent performance in treating oily sludge, from which resources can be recycled while reducing the amount of sludge.     

上海市竹园污泥干化焚烧系统的能量平衡分析

结合上海市竹园污泥处理工程,根据竹园污泥干化焚烧工程的设计方案,研究了污泥干化焚烧系统的能量平衡模型。根据所建立模型的计算结果,上海竹园污泥处理工程焚烧系统可产生47×106kJ的能量,而干化机所需的能量约为57.2×106kJ,焚烧系统产生的能量不足以提供污泥干化系统所需的全部能量。     

活性污泥膨胀和控制措施

针对大港石化公司炼油污水处理场中生化池内活性污泥出现的污泥浓度下降、沉降性能变差、污泥指数升高以及溶解氧降低等情况,通过现场取样分析和镜检观察,得出生化池1号污泥状况基本正常,而生化池2号则因为丝状菌的过度繁殖出现了典型的污泥膨胀现象。结合炼油厂实际,提出了更换或重新培养生化池2号的活性污泥、严格控制含硫废水的浓度、控制生化池内温度以及保持水量连续性和稳定性等控制措施。     

污泥的太阳能干燥实验研究

采用自行设计制造的混合型污泥太阳能干燥装置对污水处理厂机械脱水后含水率在80％左右的污泥进行干燥。通过实验研究探索了利用混合型太阳能干燥器干燥污泥的可行性及污泥的干燥特性，并对污泥在干燥过程中外形发生变化的规律及其与干燥过程的关系作了描述，研究结果表明污泥形变、空气参数及太阳辐射强度是影响污泥干燥过程的主要因素，对太阳能污泥干燥的工业化生产具有参考价值。     

Investigation on gasification performance of sewage sludge using chemical looping gasification with iron ore oxygen carrier

Chemical looping gasification (CLG), with inherent characteristic of low pollutant emissions can realize the treatment and disposal principle of sewage sludge of harmlessness, reduction, stabilization and reutilization. This work attempted to investigate the feasibility of CLG of sewage sludge with hematite oxygen carrier. The role of hematite in CLG was firstly determined and it was used as gasification agent to provide the required oxygen for sludge conversion. Subsequently, the effect of various operating parameters on sludge CLG was discussed. An optimal mass ratio of sludge to hematite oxygen carrier was determined at 0.33 to achieve the high-efficient conversion of sludge. The reaction temperature of sludge gasification was set at 900 °C to avoid the excessive reduction of hematite. Suitable steam content was assigned to at 19.52%, where the sludge conversion attained the maximum. Ash deposited caused the decrease of specific surface area of hematite, but the accumulated mineral elements in sludge ash can improve the reactivity of oxygen carrier. Additionally, the ash accumulation also can prolong the gas mean residence time. Hence, the sludge conversion showed a slight uptrend with the cycle numbers. The phosphorus element of sludge was formed of CaH₂P₂O₇ and CaHPO₄ during the CLG. Although some sludge ash deposited on the surface of hematite particles, the new compounds were not observed in the reacted oxygen carrier. Additionally, sludge ash has a relatively high resistance trend for bed agglomeration and deposit formation due to the high content of Ca/Al elements. Consequently, the accumulation of sludge ash only reveals physical effects rather than chemical effects on the hematite particles. Thus, it is easy to separate the sludge ash from hematite particles according to the differences in density and size.