文献综述(或调研报告):
污泥处理一直是城市发展所需处理的重大问题之一。污泥处理一般包括填埋、农用和焚烧。现如今焚烧已经成为我国处理污泥的主要方法,污泥焚烧的研究具有重要意义。
国外研究现状:
日本[1]利用焚烧法处置的污泥占总量的60%以上。污泥在焚烧前必须脱水。从目前技术水平看,机械脱水成本比较高,自然脱水虽然成本低,但时问长、占地大,而且在晾晒期间污泥散发的腐臭气会污染空气。污泥中的重金属也会随烟尘的扩散而污染空气。近年来,国内外发展了污泥的热处理技术。这一法是将污泥在热环境下进行分解.从而制得一些有用物质。如可燃气体、油等[2]。其他的污泥热处理方法如污泥的热解及湿式氧化.近年来也取得了较大的进展.但目前仍然处于研究阶段。
美国农业部门在19 世纪70年代就对污泥农用堆肥工艺展开研究, 并发展了Beltsville Aerated Pile法用于污泥堆肥。这种方法既可以处理生污泥, 也可以处理消化后的污泥, 得到的产品无臭、灭菌、便于保存和运输并可以应用于农业生产[3]。
德国在19世纪80年代致力于污泥焚烧体系的开发和完善, 并为该系统配备了能量的回收利用设备。据统计, 德国固体废弃物焚烧而回收利用的能量可为全国30%的人口服务[4]。
随着污水处理技术的更新和发展, 污泥处理处置技术也在不断地改进。经过近30年的发展, 一些发达国家陆续提出了污泥处理处置新方法。西班牙科学家提出利用微波能量来水解消化污泥, 取得了很好的效果[5] 。美国和智利的科学家提出使用火山爆发遗留的熔岩地来处理污泥及污泥焚烧灰。这种方法可以有效控制污泥及污泥焚烧灰中的矿物质元素以磷元素和锌元素, 从而改善熔岩地的营养结构并提高其生产力[6] 。爱尔兰利用过热蒸汽流干化工艺与污泥消化工艺相结合, 不但实现污泥的稳定, 更实现了能量的回收利用[7]。
西格斯污泥焚烧系统:Copenhagen市政污泥处理系统采用西格斯流化床焚烧炉系统,该系统具有分级燃烧的特点,能够实现良好的温度控制,使污泥完全燃烧。在良好工况条件下可以降低CO 和NOx 排放量,而且可以在空气过剩系数较低的情况下运行。流化床内部有一个内部能量回收系统,能使低热值的污泥用自身热量燃尽,且能在内部热回收系统中预热参与燃烧的空气,从而降低辅助燃料的消耗[8]。
国内研究现状:
目前, 中国的污泥处理处置技术得到了很大的改善, 但还存在技术单一、设备落后和处理率低等问题。中国污泥处理处置工作主要面临着两大技术难题:污泥含水率高和有机质利用率低。含水率过高限制堆肥、焚烧等高效处置技术的应用, 同时也不利于污泥的再生利用。而有机质利用率低不仅浪费了可回收利用的资源, 也造成污泥易腐、有异味等不良特性[9]。
