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低能耗等离子体焚烧技术处理工业污泥的研究

浏览次数:119  更新时间:2018-03-20

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低能耗等离子体焚烧技术处理工业污泥的研究

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  随着我国经济的迅速发展,工业生产技术水平的不断提高,工业危险废物的产量急速增大,不仅种类繁多、性质复杂,且产生源数量分布广泛。因此,深入研究危险废物的处理工艺至关重要。焚烧作为一种危险废物的处置方法,适用于不能再循环回收或安全填埋的废物。但传统焚烧工艺需要消耗大量能源且指标控制不稳定,监控困难,同时会对环境产生二次污染。等离子体焚烧工艺较传统窑式焚烧工艺在对能源的消耗和对废物的处置方式上产生了质的飞跃。

  工业污泥根据其来源不同,有非常大的差异。这些差异主要表现在其粘度、吸湿性、污染物性质、含油率、含水率、有机质比例、无机物比例等多方面。

  相对于市政污泥来说,其粘度大、含油率高、无机物比例高,有时使得其处理难度更高。

  来自化学、制药工业的污泥因其高浓度的污染成份,必须妥善处置。来自石油、冶金、制革、发酵、食品、屠宰等行业的污泥均可以分别处理并资源化。

  本文针对等离子体焚烧工艺的基本原理、流程、设备选型及未来发展方向,以工业污泥的焚烧处置方式为例进行探讨。

  1、传统窑式焚烧工艺

  工业生产产生大量的危险废物中污泥废物占据很大比例。目前,我国在工业污泥的处理方式上大多采用窑式焚烧工艺。窑式焚烧主要采用传统的气、油燃烧方式,该种方法对进入焚烧炉的废物的热值要求很高。要使废物维持燃烧,炉内废物自身释放的热量必须满足两个要求:(1)提供加热废物达到燃烧温度所需要的热量。(2)发生燃烧所必需的活化能。如果不可以满足上述要求,就要添加辅助燃料才能维持燃烧。由此可以看出,这种窑式焚烧工艺在对污泥的处置过程中会造成能源大量消耗。

  为了保证焚烧全过程废物能量的充分释放,在对工业污泥进行窑式焚烧之前需进行干化处理。即在250℃左右先令污泥脱水(干化处理),再升高温度令其燃烧分解。理论上要求此时炉内温度达到900℃—1100℃,但在实际运行中,这种气、油燃烧方法的窑式焚烧炉的炉内温度常常低于900℃,数据表明,大多焚烧炉实际运行温度仅为700℃以下。这样,焚烧废物可能生成毒性更强的新物质,例如二恶英。世界卫生组织(WHO)于1997年已将二恶英确定为一级致癌化合物。这种物质在700℃—800℃以下是不会被完全分解的。事实表明,在许多燃烧过程中均产生二恶英和呋喃等致癌物质。工业污泥的传统窑式焚烧方式是向环境中排放二恶英类物质最大污染源之一。因此,这种焚烧工艺产生的烟气需要进行复杂的烟气净化来减小排放物对环境的二次污染。

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