污泥減量熱解機(jī)熱解焚燒技術(shù)概述

黃家瑤，林秀梅

（福建莊訊環(huán)保科技有限公司，福州 350003）

污泥減量熱解機(jī)熱解焚燒技術(shù)概述

黃家瑤，林秀梅

（福建莊訊環(huán)保科技有限公司，福州 350003）

針對(duì)目前我國(guó)城市污水處理廠產(chǎn)生大量污泥，二次污染現(xiàn)象日益嚴(yán)重的狀況，闡述了污泥的性質(zhì)特點(diǎn)及主要處理處置方法，介紹并分析了污泥減量熱解機(jī)熱解焚燒技術(shù)的工作原理、工作流程、技術(shù)特點(diǎn)，以及污泥熱解處理系統(tǒng)的主要設(shè)備。

城市污泥;二次污染;污泥處理處置;污泥減量熱解機(jī)

根據(jù)國(guó)家環(huán)保部規(guī)劃，未來(lái)10年是我國(guó)污水處理的“黃金時(shí)期”，將建成上千座污水處理廠。而城市污水處理廠在污水處理的過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生污泥，隨著城市污水處理率的不斷提高，污泥的產(chǎn)量同樣在不斷增大。據(jù)測(cè)算，到2010年底，我國(guó)每天產(chǎn)生的污泥量（含水率80%～85%）至少已達(dá)到17.5萬(wàn)噸。污水處理廠每天排放的污泥中含有大量有機(jī)物和豐富的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，任其排入水體，將會(huì)大量消耗水體中的氧，導(dǎo)致水體水質(zhì)惡化，嚴(yán)重影響水生生物的生存；污泥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)又會(huì)使水體富氧化，藻類大量繁殖，從而使水質(zhì)惡化；除此以外，污泥中還有多種有毒物質(zhì)、重金屬和致病菌、寄生蟲卵等有害物質(zhì)，如果處理處置不當(dāng)，就會(huì)傳染疾病，污染土壤和作物，并通過(guò)生物鏈轉(zhuǎn)嫁人類。因此，污泥不經(jīng)妥善處理處置而任意排放和堆置，必將對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，使已建成的污水處理廠不能充分發(fā)揮其消除環(huán)境污染的作用。

國(guó)內(nèi)企業(yè)引進(jìn)了日本和我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)先進(jìn)的污泥處理處置專利技術(shù)，并經(jīng)過(guò)引進(jìn)、消化吸收和改進(jìn)，充分利用污泥熱解焚燒的自身熱量對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)烘干脫水，改進(jìn)技術(shù)工藝，大大降低污泥處理成本，研發(fā)出了適合我國(guó)國(guó)情的污泥減量熱解機(jī)，并已獲中國(guó)實(shí)用新型專利。本文著重介紹了該污泥減量熱解機(jī)熱解焚燒技術(shù)的工作原理、工作流程，以及污泥熱解處理系統(tǒng)的主要設(shè)備和特點(diǎn)。

1 污泥的種類及性質(zhì)特點(diǎn)

1.1 污泥的種類

污泥是水處理過(guò)程中形成的以有機(jī)物為主要成分的泥狀物質(zhì)，其有機(jī)物含量高，容易腐爛發(fā)臭，顆粒較細(xì)，密度較小，含水量高且不易脫水，是呈膠狀結(jié)構(gòu)的親水性物質(zhì)。

污泥的種類較多，分類較復(fù)雜。1）按來(lái)源分：可分為生活污水污泥（生活污水處理廠的終端廢棄物）、工業(yè)廢水污泥（如印染、造紙、電鍍、冶煉、機(jī)制、煉油、釀造、化工制藥等行業(yè)的終端排放廢棄物）和給水污泥三大類。2）按成分和性質(zhì)可分為：有機(jī)污泥和無(wú)機(jī)污泥；親水性污泥和疏水性污泥。3）按污泥從水中分離過(guò)程可分為：沉淀污泥（包括初沉污泥、混凝沉淀污泥、化學(xué)沉淀污泥等）及生物污泥（包括腐殖污泥、剩余活性污泥）。4）按污泥在不同的處理階段可分為：生污泥、濃縮污泥、消化污泥（熟污泥）、脫水污泥、干污泥、干燥污泥及污泥焚燒灰等。

1.2 我國(guó)市政污水處理廠的污泥性質(zhì)特點(diǎn)

（1）有機(jī)物含量較低

我國(guó)城市居民食品結(jié)構(gòu)不同，居民住宅衛(wèi)生設(shè)施還不完善，公共廁所污水未能全部排入污水管網(wǎng)，加之工業(yè)廢水密度較大，城市環(huán)境衛(wèi)生比發(fā)達(dá)國(guó)家差，大量無(wú)機(jī)粉塵進(jìn)入城市下水道，污泥無(wú)機(jī)物組分增加，有機(jī)物含量一般只在50%左右。而發(fā)達(dá)國(guó)家城市污水污泥的有機(jī)組分為70%～80%

（2）碳水化合物含量高

我國(guó)城市居民的食品結(jié)構(gòu)以糧食、植物油、蔬菜和豆制品為主，人均消費(fèi)的肉類和奶制品很少，所以污水中VSS較低，有機(jī)組分中淀粉、糖類和纖維素等碳水化合物密度大，而脂肪含量低，因此我國(guó)市政污泥屬高碳水化合物、低脂肪的污泥。如天津紀(jì)莊子污水處理廠二次沉淀池污泥的有機(jī)物中，一般碳水化合物占50%～40%，蛋白質(zhì)占40%～50%，脂肪只占10%左右，與發(fā)達(dá)國(guó)家相差很大。

（3）重金屬超標(biāo)

污泥中的重金屬不僅對(duì)作物、土壤，而且對(duì)污泥消化都會(huì)產(chǎn)生較大影響。重金屬離子對(duì)甲烷生成起抑制作用，會(huì)與酶結(jié)合產(chǎn)生變性物質(zhì)，使酶失去活性，并通過(guò)氫氧化物的凝聚作用使酶沉淀，從而影響酶的正常生長(zhǎng)發(fā)育。污泥中的各種水溶性重金屬中Cd、Cu、Pb含量較高，酸溶性以Cd據(jù)首，其順序?yàn)镃d＞Cu＞Zn＞Pb＞Hg，故Cd對(duì)土壤和農(nóng)作物的污染最為嚴(yán)重。我國(guó)城市污水中工業(yè)廢水所占比重較大，污泥中重金屬含量較高，造成Cu、Zn、Cd等元素常常超標(biāo)，影響了污泥的利用。

2 污泥的處理處置方法

污泥的成分非常復(fù)雜，含有很多病原微生物、寄生蟲卵及重金屬等，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，才能保證污水的處理效果，避免發(fā)生更嚴(yán)重的二次污染。城市污水污泥來(lái)源于生活污水和工業(yè)廢水經(jīng)集中生化處理后沉淀分離出的污濁物質(zhì)。污泥對(duì)環(huán)境的危害主要包括使水源水質(zhì)惡化、污染土壤和農(nóng)作物等。隨著人們生活水平的提高和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，污泥這種污染物質(zhì)的危害性也日益明顯。因此，尋求經(jīng)濟(jì)有效的減容化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化的污泥處理處置技術(shù)具有重要意義。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外對(duì)生活污水處理廠污泥處置方法主要有：填埋法、制肥法、干燥法、高溫焚燒法等。

2.1 填埋法

該法是將污水處理廠含水率高的污泥直接運(yùn)送到填埋場(chǎng)填埋。填埋法的處理成本較低，但污泥黏稠，不能堆積，影響垃圾填埋場(chǎng)的機(jī)械作業(yè)，縮短垃圾填埋場(chǎng)的使用壽命。由于垃圾填埋場(chǎng)大多為露天，簡(jiǎn)單處理后的污泥的穩(wěn)定狀態(tài)很容易被打破，經(jīng)過(guò)幾場(chǎng)雨后恢復(fù)原形的污泥對(duì)場(chǎng)地的安全會(huì)構(gòu)成嚴(yán)重危害。含水率高的污泥滲濾液量也顯著增加，而且污泥很容易堵塞垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液管道，影響其排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)還存在滲漏污水、排放沼氣等二次污染，基本沒(méi)有實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化，國(guó)家已逐漸限制該法的應(yīng)用。在我國(guó)，填埋法在短期內(nèi)還是一個(gè)重要的過(guò)渡性處置途徑，但由于填埋法作業(yè)難度大和滲濾液對(duì)環(huán)境的污染，該方式終將會(huì)被淘汰。

2.2 制肥法

該法是將污水處理廠的污泥采用生物方法，通過(guò)微生物的作用，將污泥轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料。但制肥場(chǎng)所的工作條件惡劣，制肥過(guò)程需要大量的木屑等碳原物資，制成的有機(jī)肥料產(chǎn)品肥效較低，市場(chǎng)銷售困難，特別是有些地方的污泥重金屬超標(biāo)，會(huì)對(duì)土壤產(chǎn)生危害，嚴(yán)重影響作物的品質(zhì)。因此，該技術(shù)雖然在少數(shù)地方有使用，但難以推廣。

2.3 干燥法

該法是將污水處理廠含水率為80%的污泥利用熱能進(jìn)行烘干，烘干后的污泥含水率在45%～55%，熱值在1300～1700kcal/kg，可作為燃料送往焚燒爐焚燒。但烘干污泥的成本相對(duì)較高，減量化程度也較低，且在沒(méi)有焚燒爐的地方難以推廣應(yīng)用。

2.4 高溫焚燒法

該法是將污水處理廠含水率80%的污泥利用外熱或污泥焚燒熱，將污泥進(jìn)行烘干，而后利用污泥有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在高溫的環(huán)境下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使污泥達(dá)到減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化。目前常用的污泥焚燒設(shè)備有回轉(zhuǎn)焚燒爐、多段焚燒爐、流化床焚燒爐等。主流焚燒技術(shù)采用流化床焚燒技術(shù)。高溫焚燒法分為直接焚燒法和熱解焚燒法，其特點(diǎn)是均可以最大程度地實(shí)現(xiàn)污泥處置的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化，但處置設(shè)施投資成本及運(yùn)行成本較高，在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)推廣難度較大。

污泥減量熱解機(jī)熱解焚燒技術(shù)利用污泥熱解焚燒的自身熱量對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)烘干，并對(duì)助燃空氣進(jìn)行磁化，熱解反應(yīng)溫度低。為此，與傳統(tǒng)的高溫焚燒法相比，其處理成本可大大降低，處理后的無(wú)機(jī)粉砂可用于制作透水磚以及用做污水處理過(guò)濾材料等。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)污泥處置的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化（簡(jiǎn)稱“四化”），而且處置成本不高，可滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)和欠發(fā)達(dá)地區(qū)使用。

通過(guò)下表可看出，與其它方法相比，焚燒法具有的突出優(yōu)點(diǎn)是：1）大大減少了污泥的體積和重量，因其最終需要處理的物質(zhì)很少，且焚燒灰還可制成有用的產(chǎn)品；2）污泥處理速度快，不需要長(zhǎng)期儲(chǔ)存；3）污泥可就地焚燒，不需要長(zhǎng)距離運(yùn)輸；4）可以回收能量，用于污泥干燥、發(fā)電或供熱。因此，目前焚燒可使污泥處置達(dá)到徹底的無(wú)害化、最大程度的減量化。

幾種污泥處置方法的比較表

3 污泥減量熱解機(jī)

污泥減量熱解機(jī)是新型污泥處理系統(tǒng)的核心設(shè)備（外形見圖1）。熱解是利用有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在缺氧的條件下，利用熱能使化合物的化合鍵斷裂，由大分子量的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子量的可燃?xì)怏w、液體燃料和焦炭的過(guò)程。

圖1 污泥熱解機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)物外形圖

3.1 污泥減量熱解機(jī)工作原理

污泥減量熱解機(jī)利用了熱能、磁能及陶瓷輻射能等使污泥中的有機(jī)物分解的原理，使污泥中所有的有機(jī)物悉數(shù)分解成為氣體、水分及無(wú)機(jī)灰渣等物質(zhì)，使污泥大幅度減量并呈穩(wěn)定性狀。

該技術(shù)除可使污泥在缺氧空間進(jìn)行有機(jī)物的熱分解反應(yīng)外，更特別的是，可借磁化離子設(shè)備所營(yíng)造的磁場(chǎng)產(chǎn)生的“磁性離子化空氣”促使有機(jī)物質(zhì)氣化、水化及無(wú)機(jī)穩(wěn)定化等的加速分解。

通過(guò)磁化離子設(shè)備的微量空氣，因磁力作用而被離子化，形成強(qiáng)有力的帶負(fù)電氧離子，導(dǎo)入熱解機(jī)內(nèi)，使熱解機(jī)內(nèi)的污泥有機(jī)物質(zhì)在缺氧狀態(tài)下加速被分解為氣、水、無(wú)機(jī)灰渣，所產(chǎn)生的分解熱同時(shí)使其它分子分解之連鎖反應(yīng)，而使連續(xù)進(jìn)料的污泥有機(jī)物質(zhì)連續(xù)不斷地發(fā)生水化、氣化、無(wú)機(jī)灰渣化等連鎖反應(yīng)，污泥逐漸被分解減量至僅剩零含水率的無(wú)機(jī)灰渣（為含水率80%脫水污泥體積的5%～10%)。

該熱解機(jī)以有機(jī)物質(zhì)分子缺氧磁力分解原理（300℃～400℃）替代了傳統(tǒng)型的強(qiáng)熱氧化燃燒（700℃～1000℃），可節(jié)省油耗能耗，并可減少產(chǎn)生二英等有害氣體。

3.2 污泥減量熱解機(jī)構(gòu)造與工藝流程

污泥減量熱解機(jī)采用回轉(zhuǎn)窯式，設(shè)有一熱分解污泥有機(jī)物的三段式缺氧圓筒體，其底部設(shè)有固定座。該機(jī)的前蓋樞接在筒體的輸入端上，其上設(shè)有一排氣管用以排放熱分解的廢氣及水氣，前蓋上還設(shè)有一個(gè)進(jìn)料口，可供污泥經(jīng)由該進(jìn)料口進(jìn)入筒體內(nèi)。驅(qū)動(dòng)設(shè)備設(shè)在筒體固定座的中央，包括一個(gè)固定支架和一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，筒體在相對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的位置上設(shè)有一齒排，通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)機(jī)筒體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。后蓋樞接在筒體的輸出端上，其上設(shè)有一點(diǎn)火設(shè)備，點(diǎn)火端穿入后蓋位于筒體中，用以點(diǎn)火燃燒筒體中的有機(jī)物。送風(fēng)設(shè)備設(shè)于點(diǎn)火設(shè)備的一側(cè)，送風(fēng)管上設(shè)有多個(gè)磁鐵，送風(fēng)管的輸出端穿入后蓋設(shè)于筒體內(nèi)，促進(jìn)筒體內(nèi)的有機(jī)物分子的分解及產(chǎn)生分解熱能。維持離子化空氣設(shè)備設(shè)于筒體內(nèi)壁，并在筒體內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)陶瓷球，用以延長(zhǎng)筒體內(nèi)的污泥有機(jī)物分子的分解時(shí)間，并進(jìn)行連鎖反應(yīng)。多片送料葉片設(shè)于筒體內(nèi)壁，并呈螺旋狀排列，當(dāng)筒體旋轉(zhuǎn)熱分解時(shí)，其內(nèi)部的污泥有機(jī)物可透過(guò)送料葉片的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入到筒體輸出端，并將污泥中完成干燥的有機(jī)物及熱分解后的微小灰渣粒子經(jīng)由筒體輸出端底部的出口排出。

熱解機(jī)圓筒內(nèi)區(qū)分為干燥段、分解段和成灰段，污泥自進(jìn)料口進(jìn)入圓筒內(nèi)后，先經(jīng)干燥段（溫度50℃～300℃），停留40～50分鐘，再經(jīng)分解段（溫度300℃～400℃），停留25～35分鐘，最后經(jīng)成灰段，溫度從300℃降至50℃，停留約25分鐘后，泥灰被冷卻成灰狀無(wú)機(jī)粉砂。圓筒內(nèi)溫度在400℃左右，污泥在熱分解過(guò)程中不致產(chǎn)生二英等有害氣體，能耗更遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)焚燒爐。

回轉(zhuǎn)式污泥減量熱分解機(jī)工作流程見圖2；筒內(nèi)溫度分布見圖3。

圖2 回轉(zhuǎn)式污泥減量熱分解機(jī)工作流程示意

圖3 筒內(nèi)溫度分布圖

3.3 污泥熱解機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

通以少量經(jīng)磁化的空氣的污泥減量熱解機(jī)對(duì)污泥的熱解與一般熱解的機(jī)理不同。

污泥中的可燃物及部分熱解產(chǎn)生的可燃產(chǎn)物置于還原性氣氛中，進(jìn)行部分燃燒，放出熱量。利用此熱量使固體廢物中的有機(jī)物完全熱解氣化。含負(fù)離子的磁化空氣進(jìn)入熱解機(jī)圓筒內(nèi)補(bǔ)充氣體，使圓筒內(nèi)的氣體產(chǎn)生紊流，可使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)散開，加速污泥中的有機(jī)物反應(yīng)分解。其中有低分子還原性氣體如H2、CO、NOx等氣態(tài)污染物，低溫下也抑制了二英的生成。由于沒(méi)有像直火型焚燒爐中的攪拌作用，因而產(chǎn)生的飛灰很少。

污泥熱解機(jī)的主要技術(shù)特點(diǎn)：1）熱風(fēng)與污泥進(jìn)料方向逆向配置，調(diào)控進(jìn)料使熱風(fēng)與污泥有效地接觸，而熱解機(jī)圓筒內(nèi)壁之陶瓷球，可產(chǎn)生“磁性離子化空氣”（具有強(qiáng)而有力的帶負(fù)電荷離子），可促進(jìn)有機(jī)物氣化熱解，達(dá)到促進(jìn)有機(jī)物氣化、水化及無(wú)機(jī)物穩(wěn)定化反應(yīng)等效果。2）污泥減量熱解機(jī)采用回轉(zhuǎn)窯式，轉(zhuǎn)速和傾斜度可調(diào)，設(shè)定適當(dāng)轉(zhuǎn)速和傾斜度，可有效控制干化和熱解的時(shí)間，以適應(yīng)不同污泥的處理。3）反應(yīng)溫度介于300℃～450℃，不僅可節(jié)省燃料，同時(shí)降低了二英等污染物的產(chǎn)生和排放，采用缺氧熱解方式，因空氣供給量較低，后續(xù)排放煙氣量也較污泥高溫焚燒低，可降低尾氣凈化系統(tǒng)的投資。4）焚燒處理含水率80%的污泥，每噸污泥燃燒需消耗大量輔助燃料，相當(dāng)于200L左右重油。而污泥減量熱解焚燒系統(tǒng)處理含水率80%的污泥，每噸消耗輔助燃料僅相當(dāng)于20L左右重油。通過(guò)采用污泥熱解的熱能對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)烘干，可進(jìn)一步降低污泥含水率至45%～50%，提高污泥入爐的熱值，污泥熱值可達(dá)5500～7100kJ/kg（1300～1700kcal/kg），每噸消耗輔助燃料僅相當(dāng)于8～10L重油，降低了燃料消耗，節(jié)約了處理成本，適合我國(guó)國(guó)情。

目前，污泥減量熱解機(jī)單臺(tái)日處理量有16t、32t、40t、50t等系列產(chǎn)品，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐奈勰嗵幹昧窟M(jìn)行相應(yīng)組合使用。

4 污泥減量熱解系統(tǒng)及主要設(shè)備

污泥處理系統(tǒng)主要由污泥減量熱解焚燒系統(tǒng)、余熱利用污泥烘干系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)組成。

4.1 污泥減量熱解系統(tǒng)工藝流程（見圖4）

圖4 污泥減量熱解系統(tǒng)工藝流程

從污水處理廠收集的污泥輸送至污泥處置廠內(nèi)，經(jīng)地磅稱量后卸入污泥儲(chǔ)槽內(nèi)暫存。儲(chǔ)槽內(nèi)的污泥通過(guò)污泥輸送機(jī)構(gòu)送入污泥烘干機(jī)進(jìn)行烘干，污泥烘干機(jī)為雙螺桿烘干機(jī)采用間接加熱形式，利用煙氣余熱回收產(chǎn)生的高溫空氣，可將污泥烘干至40%～50%的含水率，有效減少了污泥熱解所需燃料。污泥脫出的水蒸氣經(jīng)過(guò)冷凝系統(tǒng)冷凝，其中少量臭氣進(jìn)入二燃室高溫燃燒。

污泥經(jīng)過(guò)烘干后，進(jìn)入污泥減量熱解機(jī)。污泥減量熱解機(jī)采用熱解原理，通過(guò)少量經(jīng)磁化的空氣，將污泥中的可燃物和熱解產(chǎn)生的可燃產(chǎn)物部分燃燒，由于磁化空氣可降低熱解反應(yīng)能量，提高熱解效率，因此熱解氣化可在350℃左右的低溫實(shí)現(xiàn)，從而降低能源消耗。污泥在熱解機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的熱解產(chǎn)物進(jìn)入二燃室和過(guò)量空氣充分混合進(jìn)行高溫燃燒，煙氣在二燃室內(nèi)停留2s以上，使煙氣里的有毒有害物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)被徹底分解，分解效率超過(guò)99.9%。污泥熱解反應(yīng)完全后，無(wú)機(jī)粉砂（爐渣）經(jīng)出渣系統(tǒng)排出。

該系統(tǒng)采用熱交換器進(jìn)行熱能回收利用，產(chǎn)生400℃～500℃的高溫空氣。高溫空氣送入到污泥烘干機(jī)烘干污泥，降溫后的空氣經(jīng)過(guò)補(bǔ)氣后，進(jìn)入熱交換器循環(huán)。

污泥熱解燃燒后產(chǎn)生的煙氣中帶有大量的煙塵和有害氣體，必須經(jīng)過(guò)尾氣凈化系統(tǒng)處理。該尾氣凈化系統(tǒng)由干式除酸裝置和布袋除塵器組成。將石灰粉和活性炭噴入熱交換器后面的管道內(nèi)，脫除煙氣中的酸性氣體，并吸附煙氣中二英等有機(jī)污染物和重金屬，然后進(jìn)入布袋除塵器過(guò)濾除塵，使煙氣符合國(guó)家規(guī)定的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)后，經(jīng)過(guò)煙囪排放。

4.2 污泥熱解處理系統(tǒng)的主要設(shè)備

（1）污泥減量熱解焚燒系統(tǒng)

該系統(tǒng)由污泥熱解減量熱解機(jī)和二燃室構(gòu)成。二燃室由內(nèi)襯耐火層和絕熱層的鋼構(gòu)筒體構(gòu)成，煙氣從側(cè)面徑向進(jìn)入二燃室內(nèi)，二燃室的一端裝有柴油燃燒機(jī)。污泥熱解減量機(jī)產(chǎn)生的含有可燃?xì)怏w的煙氣進(jìn)入二燃室繼續(xù)充分燃燒。在開始起爐時(shí)需利用柴油燃燒機(jī)將爐體預(yù)熱升溫，當(dāng)熱解氣體能夠自燃并保持一定溫度時(shí)，則不需要噴油助燃而自動(dòng)關(guān)閉，燃燒機(jī)的開啟或關(guān)閉通過(guò)設(shè)定溫度自動(dòng)控制。二燃室內(nèi)溫度一般保持在850℃以上，停留2s以上，使煙氣中有害氣體（包括二英）得到充分分解。二燃室在設(shè)計(jì)上采用氣旋特殊結(jié)構(gòu)，使煙氣在二燃室內(nèi)激烈湍流，以提高燃燒效率，使之符合燃燒的“三T”（Time停留時(shí)間、Temperature溫度、Torrent湍流）原則。

（2）余熱利用污泥烘干系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由空氣換熱器和雙螺旋污泥烘干機(jī)構(gòu)成。污泥熱解燃燒前將污泥進(jìn)行烘干處理，可以將污泥的含水量從80%降到45%，由于提高了污泥的熱值，使污泥易于熱解。污泥熱解過(guò)程中把水蒸發(fā)成水蒸氣需大量的燃料，將污泥進(jìn)行烘干處理可以降低污泥的含水量，使污泥在熱解時(shí)節(jié)省了燃料，減少了污泥熱解產(chǎn)生的水蒸氣，也使煙氣的濃度不會(huì)被過(guò)分稀釋，易于煙氣在二燃室的自燃，二燃室可以少加入或不加燃料就能把煙氣中的有害氣體二英分解。

污泥熱解若產(chǎn)生大量的水蒸氣，勢(shì)必會(huì)增加煙氣量，給煙氣的后續(xù)處理增加難度，同時(shí)含有水蒸氣的煙氣在從煙囪排出時(shí)，煙囪口還會(huì)產(chǎn)生霧霾現(xiàn)象。因此污泥熱解前的烘干處理在污泥減量熱解系統(tǒng)中是極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能減排、減少設(shè)備的投資起到很重要的作用。

利用污泥熱解產(chǎn)生含有可燃?xì)怏w的煙氣，進(jìn)入二燃室燃燒，產(chǎn)生的850℃以上的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)熱交換器將空氣加熱到500℃，高溫空氣作為加熱介質(zhì)通過(guò)螺旋烘干機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行烘干處理，使污泥的含水率降到45%。由于采用間接方式加熱，高溫空氣與污泥烘干產(chǎn)生的臭、廢氣分離，高溫空氣可以在一個(gè)密閉的氣道里循環(huán)使用，減少了熱源的消耗。應(yīng)用常壓下的高溫空氣作為加熱介質(zhì)，比用水蒸氣、高溫油等其他介質(zhì)對(duì)烘干設(shè)備的密封、制造精度要求降低了許多。

（3）污泥減量熱解焚燒煙氣凈化系統(tǒng)

煙氣凈化系統(tǒng)主要由消石灰粉/活性炭噴粉裝置和布袋除塵器構(gòu)成。

該系統(tǒng)配套專門針對(duì)污泥熱解焚燒的布袋除塵裝置，采用耐高溫、耐酸堿性、耐水解性、抗氧化性都很好的特殊過(guò)濾材料（PTFE+覆膜），對(duì)于高酸性煙氣造成的煙氣露點(diǎn)上升而導(dǎo)致的煙氣結(jié)露有良好的抵御效果，由于特殊過(guò)濾材料表面光滑、疏水，高黏性粉塵無(wú)法黏附于過(guò)濾材料表面，在保證除塵效果的前提下使清灰壓力大大降低，同時(shí)使過(guò)濾材料的使用壽命大大延長(zhǎng)，布袋使用壽命可達(dá)4年，同時(shí)特殊的過(guò)濾結(jié)構(gòu)還降低了設(shè)備的總阻力，使脈沖清灰頻率大大降低，也有益于提高布袋的使用壽命。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥“二次污染”現(xiàn)象嚴(yán)重。污泥處理問(wèn)題已經(jīng)成為整個(gè)污水處理行業(yè)健康發(fā)展必須解決的問(wèn)題。因此應(yīng)針對(duì)我國(guó)城市污水污泥成分的特點(diǎn)，尋找適合國(guó)情的處理方法。

污泥減量熱解機(jī)熱解焚燒技術(shù)可使城市污水污泥的處理成本大大降低，同時(shí)可最大程度實(shí)現(xiàn)污泥處置的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化，處理后的無(wú)機(jī)粉砂可作為綠化肥料或用于制作透水磚及用作污水處理過(guò)濾材料等，因而該技術(shù)是目前較為理想的污泥處置技術(shù)之一。

2010年11月26日，環(huán)保部下發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染防治工作的通知》，要求加快污泥處理設(shè)施建設(shè)。通知明確要求，污水處理廠新建、改建和擴(kuò)建時(shí)，污泥處理設(shè)施應(yīng)當(dāng)與污水處理設(shè)施同時(shí)規(guī)劃、同時(shí)建設(shè)、同時(shí)投入運(yùn)行。不具備污泥處理能力的現(xiàn)有污水處理廠，應(yīng)當(dāng)在本通知發(fā)布之日起兩年內(nèi)建成并運(yùn)行污泥處理設(shè)施。隨著科學(xué)發(fā)展觀逐步深入人心，我國(guó)生態(tài)文明和環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)正日益推進(jìn)，污水處理廠配備污泥處理設(shè)施,“污水”、“污泥”同步并行處理必將提上各級(jí)政府的議事日程，這也將給污泥處理處置行業(yè)帶來(lái)發(fā)展的契機(jī)。

Introduction on Parolysis and Incineration Technology for Pyrolysis Apparatus of Sludge Minimum

HUANG Jia-yao, LIN Xiu-mei
(Fujian Zhuangxun Environmental Technology Co., Ltd, Fuzhou 350003, China)

Based on any amount of sludge generated in urban sludge treatment plant in our country at present time and the serious status of secondary pollution, the paper explicates the characteristics and main treatment and disposal measures of sludge, presents and analyzes the working principle, working flow and technical characteristics on incineration technology for pyrolysis apparatus of sludge minimum as well as the main equipment of pyrolysis treatment system of sludge.

urban sludge; secondary pollution; treatment and disposal of sludge; pyrolysis apparatus of sludge minimum

X703

A

1006-5377（2011）12-0050-06