污泥焚烧PPT课件

重量百分数计），当用有机高分子混凝剂或未投加混凝
剂时，G=0；
a、b为经验系数，与污泥性质有关，新鲜初沉污
泥和消化污泥：a=131，b=10；新鲜活性污泥：
a=107，b=5。
5
第二节 固体废物的焚烧技术
十一、污泥的焚烧
污泥的燃烧热值也可以查表得
6
第二节 固体废物的焚烧技术
十一、污泥的焚烧
4.工艺流程与影响因素
1wk.baidu.com
第二节 固体废物的焚烧技术
十一、污泥的焚烧
l 完全焚烧 1. 定义 在污泥完全焚烧过程中污泥所含水分被完全蒸发，有机 物质被完全焚烧，焚烧的最终产物是CO2、H2O和N2等 气体及焚烧灰，称为完全焚烧。 2. 基本原理
污泥焚烧是指对脱水或干燥后的污泥，依靠其自身的 热值和辅助燃料，送入焚烧炉进行热处理的过程，这是 由生物固体具有一定热值和可燃烧性决定的。 焚烧处理的产物是烟气和炉渣／灰。反应结果使有机质 转化为CO2、H2O和N2等气相物质，反应过程释放的热 2量则维持反应系统的温度，使处理过程能持续地进行。
12
2019/9/23
第二节 固体废物的焚烧技术
十一、污泥的焚烧
（1）氧化度 湿式氧化对污泥中所含有机物及还原性无机物的去 除效果，用氧化度表示。
氧化度＝
湿式氧化前 COD值－湿式氧化后 湿式氧化前 COD值
COD值
100
%
13
第二节 固体废物的焚烧技术
十一、污泥的焚烧
（2）湿式氧化的反应温度、压力与时间： 湿式氧化是在高温、高压下，以压缩空气作 为氧化剂，氧化污泥中的有机物及还原性物质。 由于必须保证在液相中进行，温度高则氧化速 度快，氧化度也高，但若压力不随之增加，使 大量氧化反应热被消耗于蒸发水造成液相固化 （即水分被全部蒸发）无法保持“湿式”。因 此反应温度高，压力也相应要高。
3
第二节 固体废物的焚烧技术
十一、污泥的焚烧
2. 基本原理
飞灰中的无机物，除了包括污泥中的矿物质外，还可 能包括烟气处理的药剂（如干式、半干式除酸器净化 工艺中使用的石灰粉、石灰乳等）， 其中的无机污染物以挥发性重金属Hg, Cd, Zn为主， 这些挥发再沉积的重金属一般比炉渣中的重金属有更 强的迁移性，使飞灰成为浸出毒性超标（固体废物浸 出毒性鉴别标准）的有毒废物；飞灰中的有机物多为 耐热化学降解的毒害性物质，气相再合成产生的二噁 英类高毒性物质也可吸附于飞灰之上，因此飞灰安全 处置是污泥焚烧环境安全性的重要组成环节。
影响因素主要有以下几个方面： （1）污泥含水率 （2）温度、时间、氧气量、挥发物含量 7 （3）污泥预处理
第二节 固体废物的焚烧技术
十一、污泥的焚烧
5. 设备 （1）立式多段炉 （2）烟气处理系统
8
第二节 固体废物的焚烧技术
十一、污泥的焚烧
l 湿式氧化（即不完全焚烧） 1. 概述 1958 年 Zimmermann 首 次 采 用 湿 式 氧 化 法处理造纸黑液，其工作条件是控制反应温 度 在 150~374℃ 、 压 力 在 3~20MPa 下 ， 使黑液中有机物氧化降解，处理后废液的 COD去除率大于90%。 污泥湿式氧化分为次临界湿式氧化（温度低 于374℃、压力21. 8MPa）和超临界湿式 氧化（温度高于374℃、压力21. 8MPa）。
第二节 固体废物的焚烧技术
十一、污泥的焚烧
2. 基本原理 湿式氧化法（WO法）是一种物理-化学法，这种方法在 高温下（临界温度为150-370℃）和一定压力下用来处 理高浓度有机废水和不易生化的废水是十分有效的。由 于污水污泥在物质结构上与高浓度有机废水十分相似， 因此这种方法也可用于处理剩余污泥。 湿式氧化法处理污泥是经浓缩后的污泥（含水率96%）， 在液态下加温加压、并压入压缩空气，使有机物被氧化 去除，从而改变污泥结构与成分，使脱水性能大大提高。 湿式氧化法可以使80%~90%的有机物被氧化，故又称 为不完全焚烧。 湿式氧化必须在高温高压下进行，所用的氧化剂为空气 11 中的氧气或纯氧、富氧。
4
第二节 固体废物的焚烧技术
十一、污泥的焚烧
3. 污泥的燃烧热值 由于污泥所含的有机物质可燃，其燃烧热值的计算式为：
式中：
Q＝2.3a( 100Pv b)(100 G ) 100%
Q为污泥的燃烧热值1，00kJ/Gkg（污1泥00干重）；
Pv为有机物质（即挥发性固体）含量，%；
G为机械脱水时，所加无机混凝剂量（以占污泥干固体
第二节 固体废物的焚烧技术
十一、污泥的焚烧
污泥焚烧处理始于1934年美国密歇根州安装的第一台 多膛炉，至20世纪80年代逐渐被流化床焚烧炉代替。 1984年，新加坡南洋技术研究院的Jarnis和 Vickrdge发现，取自新加坡各个污水厂的污泥，在 550℃燃烧时是自燃的。而安大略湖现场污泥焚烧炉 的成功生产，则进一步证明经合适预处理的污泥，在 焚烧过程中完全达到了热能自持。 1995年，日本有近50%的污泥采用了焚烧的方法进 行处置，而欧盟各国采用焚烧方法处置的污泥也超过 了10%，预计到2005年这一比例将增至38%。
第二节 固体废物的焚烧技术
十一、污泥的焚烧
2. 基本原理 炉渣主要由污泥中不参与燃烧反应的无机矿物质组 成，同时也会含一些未燃尽的残余有机物（可燃物）， 炉渣对生物代谢是惰性的，因此无腐败、发臭、致病 菌污染等产生卫生学的因素。污泥中在焚烧时不挥发 的重金属是炉渣环境影响的主要来源。 污泥焚烧的另一部分固相产物是在燃烧过程中，被气 流挟带存在于出炉烟气中，通过烟气除尘设备（如旋 风分离器、静电除尘器或袋式过滤器）被分离的固体 颗粒，这种固相产物称为飞灰。
9
第二节 固体废物的焚烧技术
十一、污泥的焚烧
传统的污泥湿式氧化法属于次临界湿式氧化 （SubCWO），为了满足反应对压力的要求，近年来一 种垂直深井湿式氧化反应器引起人们普遍兴趣，它依靠 污泥的自重在井深达1200~1800m的地下产生高压， 利用有机物氧化放出的热来维持高温。 荷兰VerTech公司的实践证明，在井深1200m、井底温 度280℃时，COD的去除率达70%。由于SubCWO法 对有机物的最大转化率只能达到90%~95%，需要有后 续的生化处理装置与其配套，导致污泥处理费用高于焚 烧法。由于该技术成本高、处理设备复杂，至1996年， 也仅在美国、荷兰各建有1套工业处理装置。开发能有 效降低反应温度和压力、提高有机物氧化率的催化剂已 成10为污泥湿式氧化技术的研究方向。