[發(fā)明專利]污泥協(xié)同穩(wěn)定焚燒固體廢物和抑制二惡英排放方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210101920.3
• 申請(qǐng)日: 2012-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN102607043A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉東;嚴(yán)建華;陸勝勇;陳彤;嚴(yán)密;池涌;王飛;倪明江;岑可法
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): F23G7/00
• 分類號(hào): F23G7/00;C02F11/12
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水污泥穩(wěn)定焚燒處置固體廢物以及抑制固體廢物焚燒過程中二惡英的排放，特別是涉及一種高效低成本的固體廢物焚燒過程中的二惡英抑制技術(shù)。

背景技術(shù)

焚燒是當(dāng)前固體廢物(主要指城市生活垃圾、危險(xiǎn)廢物、醫(yī)療廢物等)的主要處置方式，能夠?qū)崿F(xiàn)廢物的快速減量、減容、降解毒性和化學(xué)危害性。焚燒系統(tǒng)的基本流程廢物通過給料機(jī)進(jìn)入焚燒爐進(jìn)行熱解/焚燒，灰渣進(jìn)入焚燒爐底部排渣機(jī)，煙氣進(jìn)入煙道；為控制二惡英的生成和排放，在危險(xiǎn)固體廢物焚燒爐上需要利用噴水措施實(shí)現(xiàn)煙氣的驟冷，煙氣快速降到200～250℃；煙氣再進(jìn)入除酸塔，利用堿性物質(zhì)實(shí)現(xiàn)酸堿中和，進(jìn)一步控制酸性氣氛；在除酸塔后一般還需噴射一定量的活性碳(100～300mg/Nm³)，實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬、二惡英類有機(jī)污染物的吸附控制排放；煙氣再進(jìn)入布袋除塵器，實(shí)現(xiàn)除塵，最后經(jīng)煙囪排入大氣。

目前固體廢物焚燒爐存在的問題主要包括：

1、焚燒產(chǎn)生的酸性氣體和二惡英等污染物排放濃度較高，控制困難，對(duì)設(shè)備和環(huán)境都造成危害；

2、由于廢物組分和熱值的不穩(wěn)定，廢物量波動(dòng)大，燃燒效率低、污染排放高，同時(shí)還造成焚燒爐啟停頻繁，降低設(shè)備使用壽命，并由于啟停過程種燃燒不充分，污染物排放濃度特別高，可以是正常運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)倍至數(shù)十倍；

3、目前廢物焚燒過程二惡英控制技術(shù)主要包括爐前廢物配伍技術(shù)、穩(wěn)定焚燒技術(shù)、污染物生成抑制技術(shù)、吸附技術(shù)和催化降解技術(shù)。生成抑制技術(shù)主要通過添加含硫、含氮及堿性物質(zhì)。但上述技術(shù)應(yīng)用較少或有效地主要是活性炭吸附技術(shù)，但活性炭使用成本很高，是一種被動(dòng)且成本較高技術(shù)。生活垃圾流化床焚燒技術(shù)中可添加一定量的煤來輔助燃燒，已被證實(shí)煤中硫?qū)Χ河⒌呐欧庞忻黠@的抑制作用，但是由于垃圾熱值的提高和煤價(jià)不斷上漲，使用煤基抑制的方式將逐步減少同時(shí)會(huì)增加運(yùn)行成本。經(jīng)濟(jì)適用高效的新型爐內(nèi)阻滯劑仍很缺乏；

4、相對(duì)生活垃圾焚燒爐而言，危險(xiǎn)廢物焚燒爐容量較小，處理容量基本在5-60噸/日范圍以內(nèi)，產(chǎn)生的蒸汽品位低，余熱無法實(shí)現(xiàn)利用。

另一方面，污水污泥也是當(dāng)前面臨的一大環(huán)境挑戰(zhàn)，我國每年僅生活污水污泥的產(chǎn)量近1000萬噸。污水污泥由于自身特殊性和危害性，處理要求和難度都較大。污泥處置主要為安全填埋和干化焚燒，目前污泥干化焚燒技術(shù)得到了較好地應(yīng)用。污泥是污水在生物凈化過程中產(chǎn)生的，將污水中的無機(jī)的氮、磷等轉(zhuǎn)化為污泥中的有機(jī)氮和有機(jī)磷，干污泥中氮的含量可達(dá)4％以上，硫的含量也近1％。污泥干化焚燒過程會(huì)以包括氨氣在內(nèi)的多種形式釋放一定量的氮及硫。污泥氯含量相對(duì)其它固廢很低，在污泥焚燒煙氣中二惡英濃度低于排放標(biāo)準(zhǔn)。

污泥干化過程中產(chǎn)生的氮和硫均可以應(yīng)用于廢物焚燒過程中抑制二惡英的生成和排放，實(shí)現(xiàn)低成本的高效排放控制。而一般污水污泥的絕干熱值可達(dá)3000kcal/kg以上，40％含水率的污泥熱值也可達(dá)到1500kcal/kg以上，可很好地應(yīng)用于穩(wěn)定固體廢物焚燒。

因此基于以上背景，本發(fā)明提出了一種低成本、低污染的聯(lián)合廢物處置和二惡英控制技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，針對(duì)當(dāng)前固體廢物焚燒二惡英排放問題的嚴(yán)重性，同時(shí)廢物燃燒不穩(wěn)定的現(xiàn)狀，提供一種污泥協(xié)同穩(wěn)定焚燒固體廢物和抑制二惡英排放方法及裝置。

為解決其技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種污泥協(xié)同穩(wěn)定焚燒固體廢物和抑制二惡英排放方法，包括：在常規(guī)的固體廢物焚燒爐爐膛出口800～1000℃的煙道位置設(shè)置煙氣引出口，引出的高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入污泥干化器對(duì)污泥進(jìn)行直接熱干化處理；干化產(chǎn)生的低溫干化氣經(jīng)旋風(fēng)分離器后，被引風(fēng)機(jī)重新引入焚燒爐爐膛出口500～600℃的煙道位置；污泥干化器及旋風(fēng)分離器收集的干污泥用于與固體廢物均勻混合后送入焚燒爐進(jìn)行協(xié)同焚燒。

本發(fā)明中，通過裝在污泥干化器前的控制閥控制引出的煙氣流量，使污泥干化器出口的干化氣溫度控制在150～300℃。

本發(fā)明中，高溫?zé)煔獾娜肟谂c污泥進(jìn)料口位于污泥干化器的同一端以實(shí)現(xiàn)順流干化，防止干污泥在污泥干化器內(nèi)直接燃燒。

本發(fā)明中，通過控制污泥進(jìn)料口的投料量來調(diào)節(jié)干污泥的產(chǎn)量，污泥干化器和旋風(fēng)分離器產(chǎn)生的干污泥收集后轉(zhuǎn)運(yùn)至干污泥待用。

本發(fā)明中，控制干污泥與固體廢物的混合比例，使混合物中(干污泥所含氮+硫的摩爾數(shù))/(固體廢物所含氯的摩爾數(shù))不低于0.5。

本發(fā)明中，干化后的干污泥中水分的質(zhì)量含量低于40％。