申請(qǐng)日2004.10.22
公開(公告)日2009.06.24
IPC分類號(hào)F23G7/04; F23G5/30; F23G7/00
摘要
本發(fā)明涉及濕污泥焚燒處理方法及裝置，將濕污泥在焚燒爐中800～950℃下直接焚燒或者添加輔助燃料焚燒;所需空氣分級(jí)給入爐膛;還可向爐內(nèi)添加石灰石以降低SO2排放。焚燒處理裝置包括爐膛、旋風(fēng)分離器、返料器和尾部煙道;爐膛側(cè)壁絕熱，爐膛頂部設(shè)有濕污泥加入口，下部設(shè)有輔助燃料加入口;尾部煙道中設(shè)有高溫空氣預(yù)熱器。本發(fā)明將濕污泥干燥、焚燒和煙氣無害化處理集中在單一裝置中同時(shí)進(jìn)行，簡化了濕污泥的焚燒處理工藝、降低了處理成本并且能夠?qū)崿F(xiàn)焚燒污染物的低水平排放。
權(quán)利要求書
1、一種濕污泥焚燒處理裝置，為一種循環(huán)流化床焚燒裝置，包括：
爐膛(1)、旋風(fēng)分離器(2)、返料器(3)和尾部煙道(4);所述旋風(fēng)分離 器(2)上部與爐膛(1)上部相連通，下部通過返料器(3)與爐膛(1)下部相 連通;所述尾部煙道(4)與旋風(fēng)分離器(2)頂部相連通;
其特征在于，所述的爐膛(1)頂部設(shè)有濕污泥加入口(11)。
2、按權(quán)利要求1所述的濕污泥焚燒處理裝置，其特征在于，所述的爐膛(1) 的側(cè)壁絕熱。
3、按權(quán)利要求1所述的濕污泥焚燒處理裝置，其特征在于，所述的爐膛(1) 下部設(shè)有輔助燃料加入口(13)。
4、按權(quán)利要求1所述的濕污泥焚燒處理裝置，其特征在于，所述尾部煙道 (4)煙道中設(shè)有可將所需空氣加熱至300～600℃的高溫空氣預(yù)熱器(41)。
5、按權(quán)利要求1或4所述的濕污泥焚燒處理裝置，其特征在于，所述高溫 空氣預(yù)熱器(41)為熱管式空氣預(yù)熱器、管式空氣預(yù)熱器或屏式空氣預(yù)熱器。
說明書
一種濕污泥焚燒處理方法及焚燒處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種廢棄物處理方法及裝置，特別是涉及一種濕污泥焚燒處理方 法;本發(fā)明還涉及一種濕污泥的焚燒處理裝置。
背景技術(shù)
污泥是污水處理后的附產(chǎn)品，污泥量占污水處理量的0.3%～0.5%(體積)或1%～ 2%(質(zhì)量)。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和各地污水處理廠的不斷興建，我國的工業(yè)和生 活污水處理量正在迅速增加，必將產(chǎn)生更多的污泥。污泥的成分非常復(fù)雜，除含有 大量的水分外，還含有大量的有機(jī)質(zhì)、難降解的有機(jī)物、多種微量元素、病原微生 物和寄生蟲卵、重金屬等成分。如何將產(chǎn)量巨大、成分復(fù)雜的污泥無害化、資源化， 已成為全世界環(huán)境界矚目的課題之一。
污泥采用填埋處理存在很多弊端，既占用了大量農(nóng)田，又對(duì)土壤和地下水存在 二次污染問題。污泥制肥料曾是污泥利用的主要途徑，但是由于污染土壤和作物， 歐洲大部分國家2005年后將禁止在農(nóng)業(yè)區(qū)使用污泥肥料。我國污泥農(nóng)用也遇到了許 多困難，使得此種處置方式日益萎縮。向海洋排放污泥也將受到限制。污泥干化的 工藝成本高，干化后依然有出路問題。
以焚燒為核心的污泥處理方法是最徹底的方法，也是當(dāng)前國際上污泥處理的主 流方向。但是現(xiàn)有的污泥焚燒方法，先要求對(duì)污泥進(jìn)行干燥等預(yù)處理，然后進(jìn)行焚 燒，使系統(tǒng)復(fù)雜化;同時(shí)，焚燒經(jīng)過干燥的污泥，會(huì)產(chǎn)生大量NOx，必須在焚燒爐 后配備脫氮裝置;由于污泥中含硫，還必須在焚燒爐后配備脫硫裝置。因此，現(xiàn)有 的污泥焚燒工藝都包括污泥干燥、污泥焚燒、尾氣脫硫、尾氣脫氮等多個(gè)單元過程， 分別在單元設(shè)備中進(jìn)行，這使得系統(tǒng)復(fù)雜而且無害化處理成本高昂。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種處理濕污泥的焚燒工藝，其特征在于在焚燒爐中 800～950℃下直接焚燒或者添加輔助燃料焚燒含水率在50～90%之間的濕污泥，燃 燒所需空氣分級(jí)給入爐內(nèi);向爐內(nèi)添加石灰石以降低SO2排放;輔助燃料包括煤、 油、氣、生物質(zhì)和高熱值垃圾;該方法可以用于處理工業(yè)污泥和生活污泥。
本發(fā)明的目的還在于提供一種濕污泥焚燒處理裝置，采用循環(huán)流化床燃燒方式 焚燒濕污泥，由爐膛、旋風(fēng)分離器、返料器和尾部煙道構(gòu)成;其特征在于爐膛側(cè)壁 絕熱，爐膛頂部布置污泥加入口，爐膛下部布置輔助燃料加入口;尾部煙道內(nèi)布置 高溫空氣預(yù)熱器，將焚燒所需的空氣預(yù)熱至300～600℃;空氣分別從爐膛底部的一 次風(fēng)口和爐膛下部的二次風(fēng)口噴入爐膛;高溫空氣預(yù)熱器型式可以是熱管式、管式 或屏式，材料可為金屬或非金屬。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明提供的濕污泥焚燒處理方法，其特征在于，將濕污泥在焚燒爐中800～ 950℃下直接進(jìn)行焚燒，或者將濕污泥在焚燒爐中800～950℃下添加輔助燃料進(jìn)行 焚燒;所述的濕污泥為含水率在50～90%之間的濕污泥，焚燒過程中所需空氣分級(jí) 給入爐膛;本發(fā)明提供的濕污泥焚燒處理方法，還可在焚燒過程中向爐內(nèi)添加用于 降低SO2排放的石灰石;所述的污泥包括工業(yè)污泥和生活污泥;所述的輔助燃料包 括煤、油、氣、生物質(zhì)和高熱值垃圾。
本發(fā)明提供的濕污泥焚燒處理裝置，為一種循環(huán)流化床焚燒裝置，包括：
爐膛1、旋風(fēng)分離器2、返料器3和尾部煙道4;所述旋風(fēng)分離器2上部與爐膛 1上部相連通，下部通過返料器3與爐膛1下部相連通;所述尾部煙道4與旋風(fēng)分 離器2頂部相連通;其特征在于，爐膛1的側(cè)壁絕熱，其頂部設(shè)有濕污泥加入口11， 下部設(shè)有輔助燃料加入口13;所述尾部煙道4煙道中設(shè)有可將所需空氣加熱至 300～600℃的高溫空氣預(yù)熱器41。
所述高溫空氣預(yù)熱器41為熱管式空氣預(yù)熱器、管式空氣預(yù)熱器或屏式空氣預(yù) 熱器;為金屬制造和非金屬制造的預(yù)熱器;所述的輔助燃料包括煤、油、氣、生物 質(zhì)和高熱值垃圾。
本發(fā)明的方法和裝置，將污泥的干燥、焚燒和煙氣的無害化處理等單元工藝集 中在單一裝置中同時(shí)進(jìn)行，不僅大大地簡化了濕污泥的焚燒處理工藝，而且極大地 降低了處理成本;通過分級(jí)配風(fēng)，并利用污泥自身所含的水分、硫分和堿金屬，以 及額外添加的輔助燃料及石灰石，可使焚燒后的煙氣實(shí)現(xiàn)NOx、SO2、二惡英、HCI 和CO的低水平排放。
其原理是：向焚燒爐內(nèi)加入污泥，在800～950℃下，濕污泥中的水分被脫除， 污泥開始著火、焚燒;分級(jí)配給污泥和輔助燃料燃燒所需的空氣，加上污泥中所含 的水的受熱汽化，可在爐膛內(nèi)形成局部還原性氣氛，從而抑制NOx的生成，實(shí)現(xiàn) 低NOx排放;污泥中所含的堿金屬以及必要時(shí)額外添加的石灰石，可在焚燒過程 中，直接脫除焚燒過程中產(chǎn)生的SO2，生成固相穩(wěn)定的硫酸鹽;而且由于污泥中所 含水分汽化后對(duì)堿金屬及其氧化物與SO2反應(yīng)具有活化作用，可大幅度提高脫硫效 率，實(shí)現(xiàn)低SO2排放;同時(shí)，目前已有實(shí)驗(yàn)證明，固化了硫的灰粒會(huì)阻止污泥中的 氯與對(duì)苯環(huán)的結(jié)合，從而抑制二惡英的生成;此外，堿金屬及石灰石還可脫除煙氣 中的HCl，形成穩(wěn)定的固態(tài)化合物;至于高含水污泥在焚燒過程中容易產(chǎn)生的CO 的問題，可以采用延長煙氣在焚燒爐的高溫區(qū)的停留時(shí)間的方法解決。這樣，在焚 燒處理濕污泥的同時(shí)，控制了焚燒煙氣中的NOx、SO2、二惡英、HCl和CO排放 濃度，實(shí)現(xiàn)了無害化焚燒處理。
本發(fā)明的裝置采用循環(huán)流化床燃燒方式焚燒濕污泥，可以充分發(fā)揮循環(huán)流化床 燃燒方式燃料適應(yīng)性廣、可爐內(nèi)脫硫脫氮、燃燒效率高的優(yōu)點(diǎn);爐內(nèi)有大量物料參 與循環(huán)，物料濃度高，溫度分布均勻，含水量大的濕污泥加入后對(duì)爐膛溫度影響很 小，并很快被加熱;濕污泥在從爐頂進(jìn)入爐膛后的下落的過程中，迅速被預(yù)熱、干 燥、爆裂，更易于燃盡;污泥焚燒所需的空氣從爐膛不同位置供入，可在爐膛下部 造成局部還原性氣氛，抑制NOx的產(chǎn)生;由于采用了絕熱爐膛和高溫空氣預(yù)熱器， 輔助燃料釋放的熱量大部分被煙氣帶至尾部高溫空氣預(yù)熱器由空氣吸收，大大減少 了輔助燃料消耗量，且由于充分利用了輔助燃料所釋放的熱量，除了煤、油和氣之 外，一些非化石燃料也可作為輔助燃料，比如生物質(zhì)或高熱值垃圾，可使污泥的處 理費(fèi)用大幅度下降。
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