RRS干化 热解焚烧污泥处理方案.doc

RRS干化+热解焚烧污泥处理方案 来源: 中国环保信息网切记！信息来至互联网，仅供参考2010-04-15 访问： 268次 rrs工艺（resources recycle system，资源循环系统）是利用蒸汽低温裂解的方式，改变污泥本身的胶体结构，将包裹在湿污泥中的物理化学结合水释放为自由态水，改善污泥的脱水性能，再用传统的机械方式去除水分。工艺具有装置简单可靠、运营成本低的显著优点。 1 蒸汽低温裂解工艺 污泥（含水率约80％）经污泥泵注入反应釜，同时通入过热蒸汽，反应釜内设有搅拌装置，使蒸汽与湿污泥混合均匀，经一定时间的低温热解反应，使具有高分子结构的碳氢化合物转变成为低分子结构的有机物，破坏污泥的持水结构，从而使污泥脱水性能大幅提高。反应产物约含有30%的自由态水，经污泥泵送至三相卧螺沉降离心机挤压脱水，可获得含水率约55%的半干污泥。在脱水工艺和焚烧工艺之间设一风干仓，利用蒸汽加热的热风对半干污泥进行进一步鼓风干燥，干污泥的最终含水率通过鼓风干燥的强度和时间控制，可降至10%以下。 经蒸汽低温裂解反应后的湿污泥也经历了消毒和灭活，臭味随乏蒸汽带出，已变成安全无污染的产品。 经挤压获得的压滤液无毒无味，含有高浓度的钾和氮，是理想的优质浓缩液体有机肥料。同时，压滤液含有较高浓度的cod和bod，如作为废水处理，须回送污水处理厂或自建污水处理设施。 反应釜导出的乏蒸汽经除臭洗涤和冷凝，回送到锅炉给水系统继续使用。 含水率为30%～40%的半干污泥进入焚烧炉焚烧，污泥焚烧产生的热量通过余热锅炉产生过热蒸汽回送反应釜用于处理湿污泥，同时通过空气预热器加热风干仓的鼓风空气。污泥焚烧产生的高温烟气经过余热锅炉冷却后再经过烟气净化装置和烟囱排入大气。 rrs干化+焚烧处理的工艺流程如图1。 系统的显著优势如下： （1）工艺简单可靠。蒸汽裂解工艺满足了湿污泥在转质过程中需要的还原性气氛和合适的温度，避免了传统干化工艺较为棘手的低温、隔绝氧气的工艺要求，使工程化装置的设计制造变得简单、可靠，有利于国产化和造价的降低，同时减少了运营和维护成本。 （2）比较彻底地达到了“无害化、资源化、减量化”的目标。最终产品是完全无害化的焚烧灰渣，减量程度可达90%以上。污泥的热能完全回收利用，并存在压滤液和炉渣两项潜在副产品，资源化程度高。 （3）经济性好。除了项目初投有望大幅度下降以外，系统内部的能耗自用有余。根据目前国内污泥的成分测算，每吨湿污泥达到入炉焚烧的干化程度所需热能只相当于自身产生蒸汽热能的33%，项目达到一定规模后，完全可以考虑通过焚烧发电方式实现厂用电自给甚至售电盈利。焚烧炉、余热锅炉的热效率高达80%，大大降低了运营成本。 （4）环保和污染物控制技术成熟。在密闭反应器中通过低温热解，迅速完成杀菌除臭过程，后续污泥处理不会产生异味及污染。压滤液如果作为污水处理，可采用成熟的工艺达标排放；焚烧炉尾气采用半干法+活性炭吸附+布袋除尘的处理工艺，同时由于污泥含氯较少，二噁英的产生量极小，各项污染物都较易控制达标。 2 污泥焚烧炉的选择 污泥的主要特性是成分复杂，含有腐败性有机物及有害物质，水分高、灰分高、挥发性高，极易分解。同时热值低，粒度小，容易裹带在烟气中不能充分燃烧。根据对污泥焚烧过程的研究试验，发现污泥焚烧的最大特点是在温升的初期即开始大量分解，挥发分在烟气中的燃烧占据了焚烧过程的大部分，因而焚烧炉的炉型选择和设计必须充分考虑到污泥的特性，从而达到燃烧充分、控制飞灰及抑制二噁英产生的处理效果。 目前适合污泥燃烧的焚烧炉型有流化床焚烧炉和热解气化焚烧炉。 2.1 流化床焚烧炉 流化床焚烧炉是利用流态化技术进行焚烧污泥，在炉内有大量的石英砂作为热载体。流化床在焚烧污泥前，通过喷油燃烧将炉内的石英砂加热至600以上，污泥经干化后投入炉内，流态化的污泥与媒体强烈混合，污泥水分很快蒸发，一部分污泥直接燃烧，另一部分被分解气化，形成空中的气体燃烧。 流化床焚烧炉由于有热载体的存在，燃烧稳定、对物料性状波动适应性好、燃烧热效率高。 在污泥焚烧中，其缺点是要使污泥及媒体处于流化状态必须消耗很大的动力；污泥极易气化的特性使空中燃烧部分的设计变得困难；细小颗粒容易未经充分燃烧而带入烟气中；烟气含尘量高，尾气处理负荷加重。流态化固体颗粒对炉壁磨损严重。本项目中，由于污泥的低位热值较低，流化床焚烧炉须添加燃料才能维持运行，增加了运行成本。 2.2 热解气化焚烧炉 该炉从结构上分为一燃室与二燃室。一燃室内燃烧层次分布如图2所示，从上往下依次为干燥段、热解段、燃烧段、燃尽段和冷却段。 进入一燃室的污泥首先在干燥段由热解段上升的烟气干燥，其中的水分挥发；在热解气化段分解为一氧化碳、气态烃类等可燃物并形成混合烟气，混合烟气进入二燃室燃烧；热解气化后的残