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吉建斌

 
 
 

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污泥热解技术特性分析(下)  

2017-12-15 07:23:26|  分类: 废水污泥处理和资 |  标签: |举报 |字号 订阅

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4.2 固化重金属

由于污泥中均含有一定量的重金属元素,通过热解处理后大部分可浓缩于固体残渣中。大量数据表明:污泥经历热解后,重金属都富集在固体残留物中,且重金属形态发生了显著改变,可交换态含量降低,残渣态含量升高,浸出浓度都低于监测标准。德国热解残渣分析报告见表2。

污泥热解技术特性分析(下) - 不在眉头愁 - 吉建斌的网易博客

由于热解对重金属的固化能力,在国外热解还被用于处理受到重金属六价铬及汞污染的土壤。土壤中的高毒性六价铬通过热解还原为三价铬,同时,在还原条件下还能抑制底泥中含有的三价铬被氧化为六价铬,实现污染土壤的再生。

热解后的污泥残渣是完全惰性、疏松和干燥的物质,富含钾和磷,因此具有很多利用价值。

(1)从表2中的数据可知,污泥热解后的残渣中的有害物质的浸出量很少,符合德国一类填埋物标准。并且该废渣的物理特性有利于填埋场的稳定,因此把污泥的热解残渣填埋到生活垃圾填埋场是可行的。

(2)根据污泥热解残渣的物理构造,其还可作为添加剂用于沥青生产,可降低相应生产原料的消耗。

(3)污泥热解残渣因有害物质含量少,可被用于填充地下开挖点或堆积,因残渣富含无机物,也可在土地返垦中用作底层填料。

(4)污泥热解残渣的含磷量很高,可在肥料生产中用以代替磷矿石,此过程可实现大量二氧化碳减排。

4.3 高能量利用率,低能量损失

污泥热解工艺能否达到能量自平衡,主要取决于污泥的含水率和热值。由于污水处理厂的脱水污泥的含水率在80%左右,如果直接进行热解,热解设备的尺寸将相当大,并且热解产生的热解气由于混有大量的水蒸气因而热值较低,不具有利用价值。所以污泥在热解之前必须进行干燥处理,降低污泥的含水率至20%至25%。在整个系统的能量平衡中,污泥干燥是主要的能量消耗单元。污泥热值的影响主要体现在热解产生的热解气的热值,污泥热值高,热解得到的热解气的热值也就高,反之热解得到的热解气的热值就低。热解气热值直接关系到燃烧后的烟气能量及余热锅炉产生的蒸气量,最终对污泥的干燥系统也会产生影响。此外,干燥设备、热解设备、燃烧室、余热锅炉的能量利用率也会影响到整个系统的能量平衡(见图2)。离开系统的能量主要是烟气的排放,可以利用排放的烟气为车间厂房冬季供暖或预热燃烧用的空气等。可根据不同工艺流程选择最为经济的能量利用方式。

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与焚烧工艺相比,热解工艺产生的废气量要小得多,所以尾气带出的能量要小的多。虽然在热解过程中,物料中的部分碳被固定在热解残渣中,但与焚烧尾气带走的能量相比微乎其微。所以,从能量利用角度讲,热解比焚烧的能量利用率更高,能量损失更小。

5 结论

污泥热解技术是一项很有发展潜力并已成熟应用的技术。污泥热解方法可以制得有利用价值的气体和固体,且操作系统封闭,无污染气体排放,几乎所有的重金属都可被固定在固体剩余物中,对环境的影响大大减小,并且运行成本低于焚烧方式。因此污泥热解技术是一种节能环保的固废处理方法,大有发展前景。

参考文献

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