污泥混烧:短期看双赢 长期看效果堪忧 发新帖 回复
引用了中国水网上面的一篇文章(http://news.h2o-china.com/html/2010/10/481287047601_1.shtml),大家发表一下看法。 在学校时老师好像一直在说焚烧的好处,现在却发现有越来越多的问题,特别是空气污染的问题。 污泥混烧:短期看双赢 长期看效果堪忧 时间:2010-10-14 17:07 来源:中国水网 作者:周芸 评论:8条 编者按:近期有新闻报道“污水处理厂污泥掺烧处置将在镇江全市推广”,报道说镇江市日产污泥180吨,计划将污泥按一定的比例,掺入到发电燃煤中,计划全市将推广污泥掺烧的处理处置方式,那么污泥掺烧技术如何呢?在国内外是否有应用?短期看是做到了环境效益、经济效益的双赢局面,那么长期看效果如何呢?   伴随着“十一五”期间我国污水处理厂建设的数量,污水处理总量的节节攀升,污水处理厂产生的固体废弃物—污泥已经成为令各地方排水公司、污水处理厂,甚至是地方政府疼痛且非常难解决的棘手问题。目前我国污泥年产量达532万吨干重,折合含水率80%的湿污泥为2662万吨,预计到2010年底,全国污泥年产量最高将达570万吨干重,折合含水率80%的湿污泥为2850万吨。   令各地方政府主管部门头疼的不仅是庞大增长的污泥量,更重要的是污泥处理处置的方法,厌氧消化?好氧堆肥?填埋?干化焚烧?由于国家在技术选择层面没有给出相对详细的政策指导和标准法规,加之近年间各种技术的研发以及引进层出不穷,更是让主管单位无从选择。污泥处理处置项目基本上是政府出资建设、运行,资金投入的压力,使得各地方政府在污泥处理处置技术选择的时候也更倾向于选择经济效益、环境效益双赢的项目。   污泥掺入燃煤中是污泥混烧的一种形式,另一种是与垃圾一起混烧。表面上看,这种污泥混烧的方式似乎既节约了燃煤,又与垃圾等固废一起处理产生具有经济效益的电力资源,不仅可以通过排水收费和国家的一些优惠政策得到利润,而且减少了二氧化碳的排放量,应该是一种经济效益、环境效益双赢的局面。那么这种混烧的方式在国际上和我国其它地方应用效果又如何呢?并不见得是双赢的。 国外及我国污泥混烧的应用现状   深圳盐田垃圾焚烧厂曾做过污泥与垃圾混烧生产性试验,主要用于焚烧盐田污水处理厂产生的污泥。污泥添加率10%,污泥含水率80%,采用炉排炉的形式,由于是试验用焚烧炉,时有故障发生,污泥无法连续投加,造成喷嘴堵塞,不能正常运行,目前未再进行研究和开发。 在过去的十年中,有些国家火力发电厂污泥混烧已逐渐成为重要的污泥处理处置方式。不论是稳定还是未经稳定处理的污泥都可以进行混烧处置。目前国内外污泥煤粉混烧的几种主流工艺有循环流化床、旋风炉、煤粉炉三种。做的最好的是德国,目前德国26家燃煤发电厂每年可燃烧66万吨污泥。   中国常州广源热电有限公司采用污泥与煤混烧发电,该工程总投资1250万元,装备有3台75t蒸汽/h的循环流化床锅炉,处理常州污水处理厂每天180-225吨含水率85%的污泥,每吨污泥的处理成本为106元人民币。中国浙江富阳市污泥混烧发电厂,有两条75t/h的循环流化床燃煤锅炉生产线,污泥添加率约为24%。中国南京协鑫污泥掺烧发电有限公司每天掺烧生活污泥220吨,污泥脱水后通过管道被送入循环流化床锅炉,和煤泥混烧,每月污泥掺烧量约为6500万吨,南京市生活污水处理厂的近60%的污泥都集中在这里焚烧。 我国污泥混烧的技术担忧 高添加率、高含水率 热平衡和热效率仍待研究   80%含水率的污泥对发电的热贡献率很低,污泥含水率越高,热值越低,热贡献率越小。目前我国大部分污泥含水率约82%-85%,因此污泥的热值利用率极低。而德国大规模的电厂污泥添加率为5%-10%,德国某两座电厂污泥添加率约30%、含水率70%;而我国的添加率多为20%-30%、含水率在82%-85%,在热平衡和提高热效率方面值得进一步研究和探讨。 锅炉热效率极低 补煤量大幅度增加   电厂流化床锅炉的过剩空气系数一般为1.15-1.25,烟气中氧含量<4%,而我国生活垃圾焚烧标准要求氧气含量为6-12%,欧盟和美国的标准规定为11%。因此,导致烟气排量大,热损失大,锅炉热效率降低。虽然混烧少量污泥确实有一定的经济可行性,但当锅炉综合热效率降低4.5-5.1%时,增加少量燃煤可以弥补锅炉的热损失,而综合热效率降低10%以上时,补煤量将大幅度增加。 烟气排放量大 需提高排烟速度而影响了锅炉的燃烧工况   污泥是一种污染物,要满足标准所规定的热氧化环境,必须选择更大的过剩空气系数,从而造成烟气量越大。一般当非混烧工况烟气量为100%时,混烧工况的烟气量约为160%,增大了排烟系统设施能力,如二次风机装机容量,或者由于提高排烟速度而影响了锅炉的燃烧工况。 排烟温度升高 对环境热污染和节能不利   由于混烧时添加的污泥量大、含水率高,污泥中的水分以蒸汽形式进入烟气。湿度增加,一次风低温段易结露,为避免金属腐蚀,需要提高排烟温度或更换材质。非混烧的流化床锅炉排烟温度为145.6摄氏度,混烧的流化床锅炉排烟温度为166.3摄氏度,升高了21摄氏度,对环境热污染和节能不利。 烟气中污染物浓度监管稀释后排放 监管标准缺失   由于烟气量大幅度增加,烟气中污染物被稀释,浓度降低,远低于非混烧烟气污染物的实际浓度,无法严格控制排入大气的污染物浓度。由于污泥中氮、氯比煤中浓度高,焚烧烟气中易产生较多的氮氧化物和HCL。近年来,欧盟及美国对排入大气中的汞污染物加强了监测和管理,并要求设置在线监测仪表,我国混烧烟气中汞的浓度尚无相关标准及监测手段。另外,我国尚无污泥混烧烟气排放标准和技术政策,目前参照生活垃圾焚烧和火力发电厂相关的尾气排放标准执行,潜在很大问题。 锅炉磨损影响寿命   污泥含沙量大,对炉内设施产生磨损,影响锅炉的寿命。烟气流速大,磨损与烟气流速的3.6次方成正比,对烟气系统造成磨损,需对锅炉内部相关部件作防磨处理。另外,由于烟气流量增大,烟气上升速度加快,燃烧颗粒炉内停留时间缩短,可能产生停留时间<2S的工况,不符合避免二噁英产生的基本条件。   目前,我国污泥处理处置正需要大规模进行以保证水污染控制效果。但是作为主流技术的污泥厌氧消化尚没有大规模应用。有观点认为,利用电厂循环流化床锅炉混烧一定比例的城市污水厂污泥是比较经济可行的。但根据以上分析,还有很多问题需要研究解决,特别是烟气污染物排放标准和工程技术经济指标等问题。 [
引用了中国水网上面的一篇文章(http://news.h2o-china.com/html/2010/10/481287047601_1.shtml),大家发表一下看法。 在学校时老师好像一直在说焚烧的好处,现在却发现有越来越多的问题,特别是空气污染的问题。 污泥混烧:短期看双赢 长期看效果堪忧 时间:2010-10-14 17:07 来源:中国水网 作者:周芸 评论:8条 编者按:近期有新闻报道“污水处理厂污泥掺烧处置将在镇江全市推广”,报道说镇江市日产污泥180吨,计划将污泥按一定的比例,掺入到发电燃煤中,计划全市将推广污泥掺烧的处理处置方式,那么污泥掺烧技术如何呢?在国内外是否有应用?短期看是做到了环境效益、经济效益的双赢局面,那么长期看效果如何呢?   伴随着“十一五”期间我国污水处理厂建设的数量,污水处理总量的节节攀升,污水处理厂产生的固体废弃物—污泥已经成为令各地方排水公司、污水处理厂,甚至是地方政府疼痛且非常难解决的棘手问题。目前我国污泥年产量达532万吨干重,折合含水率80%的湿污泥为2662万吨,预计到2010年底,全国污泥年产量最高将达570万吨干重,折合含水率80%的湿污泥为2850万吨。   令各地方政府主管部门头疼的不仅是庞大增长的污泥量,更重要的是污泥处理处置的方法,厌氧消化?好氧堆肥?填埋?干化焚烧?由于国家在技术选择层面没有给出相对详细的政策指导和标准法规,加之近年间各种技术的研发以及引进层出不穷,更是让主管单位无从选择。污泥处理处置项目基本上是政府出资建设、运行,资金投入的压力,使得各地方政府在污泥处理处置技术选择的时候也更倾向于选择经济效益、环境效益双赢的项目。   污泥掺入燃煤中是污泥混烧的一种形式,另一种是与垃圾一起混烧。表面上看,这种污泥混烧的方式似乎既节约了燃煤,又与垃圾等固废一起处理产生具有经济效益的电力资源,不仅可以通过排水收费和国家的一些优惠政策得到利润,而且减少了二氧化碳的排放量,应该是一种经济效益、环境效益双赢的局面。那么这种混烧的方式在国际上和我国其它地方应用效果又如何呢?并不见得是双赢的。 国外及我国污泥混烧的应用现状   深圳盐田垃圾焚烧厂曾做过污泥与垃圾混烧生产性试验,主要用于焚烧盐田污水处理厂产生的污泥。污泥添加率10%,污泥含水率80%,采用炉排炉的形式,由于是试验用焚烧炉,时有故障发生,污泥无法连续投加,造成喷嘴堵塞,不能正常运行,目前未再进行研究和开发。 在过去的十年中,有些国家火力发电厂污泥混烧已逐渐成为重要的污泥处理处置方式。不论是稳定还是未经稳定处理的污泥都可以进行混烧处置。目前国内外污泥煤粉混烧的几种主流工艺有循环流化床、旋风炉、煤粉炉三种。做的最好的是德国,目前德国26家燃煤发电厂每年可燃烧66万吨污泥。   中国常州广源热电有限公司采用污泥与煤混烧发电,该工程总投资1250万元,装备有3台75t蒸汽/h的循环流化床锅炉,处理常州污水处理厂每天180-225吨含水率85%的污泥,每吨污泥的处理成本为106元人民币。中国浙江富阳市污泥混烧发电厂,有两条75t/h的循环流化床燃煤锅炉生产线,污泥添加率约为24%。中国南京协鑫污泥掺烧发电有限公司每天掺烧生活污泥220吨,污泥脱水后通过管道被送入循环流化床锅炉,和煤泥混烧,每月污泥掺烧量约为6500万吨,南京市生活污水处理厂的近60%的污泥都集中在这里焚烧。 我国污泥混烧的技术担忧 高添加率、高含水率 热平衡和热效率仍待研究   80%含水率的污泥对发电的热贡献率很低,污泥含水率越高,热值越低,热贡献率越小。目前我国大部分污泥含水率约82%-85%,因此污泥的热值利用率极低。而德国大规模的电厂污泥添加率为5%-10%,德国某两座电厂污泥添加率约30%、含水率70%;而我国的添加率多为20%-30%、含水率在82%-85%,在热平衡和提高热效率方面值得进一步研究和探讨。 锅炉热效率极低 补煤量大幅度增加   电厂流化床锅炉的过剩空气系数一般为1.15-1.25,烟气中氧含量<4%,而我国生活垃圾焚烧标准要求氧气含量为6-12%,欧盟和美国的标准规定为11%。因此,导致烟气排量大,热损失大,锅炉热效率降低。虽然混烧少量污泥确实有一定的经济可行性,但当锅炉综合热效率降低4.5-5.1%时,增加少量燃煤可以弥补锅炉的热损失,而综合热效率降低10%以上时,补煤量将大幅度增加。 烟气排放量大 需提高排烟速度而影响了锅炉的燃烧工况   污泥是一种污染物,要满足标准所规定的热氧化环境,必须选择更大的过剩空气系数,从而造成烟气量越大。一般当非混烧工况烟气量为100%时,混烧工况的烟气量约为160%,增大了排烟系统设施能力,如二次风机装机容量,或者由于提高排烟速度而影响了锅炉的燃烧工况。 排烟温度升高 对环境热污染和节能不利   由于混烧时添加的污泥量大、含水率高,污泥中的水分以蒸汽形式进入烟气。湿度增加,一次风低温段易结露,为避免金属腐蚀,需要提高排烟温度或更换材质。非混烧的流化床锅炉排烟温度为145.6摄氏度,混烧的流化床锅炉排烟温度为166.3摄氏度,升高了21摄氏度,对环境热污染和节能不利。 烟气中污染物浓度监管稀释后排放 监管标准缺失   由于烟气量大幅度增加,烟气中污染物被稀释,浓度降低,远低于非混烧烟气污染物的实际浓度,无法严格控制排入大气的污染物浓度。由于污泥中氮、氯比煤中浓度高,焚烧烟气中易产生较多的氮氧化物和HCL。近年来,欧盟及美国对排入大气中的汞污染物加强了监测和管理,并要求设置在线监测仪表,我国混烧烟气中汞的浓度尚无相关标准及监测手段。另外,我国尚无污泥混烧烟气排放标准和技术政策,目前参照生活垃圾焚烧和火力发电厂相关的尾气排放标准执行,潜在很大问题。 锅炉磨损影响寿命   污泥含沙量大,对炉内设施产生磨损,影响锅炉的寿命。烟气流速大,磨损与烟气流速的3.6次方成正比,对烟气系统造成磨损,需对锅炉内部相关部件作防磨处理。另外,由于烟气流量增大,烟气上升速度加快,燃烧颗粒炉内停留时间缩短,可能产生停留时间<2S的工况,不符合避免二噁英产生的基本条件。   目前,我国污泥处理处置正需要大规模进行以保证水污染控制效果。但是作为主流技术的污泥厌氧消化尚没有大规模应用。有观点认为,利用电厂循环流化床锅炉混烧一定比例的城市污水厂污泥是比较经济可行的。但根据以上分析,还有很多问题需要研究解决,特别是烟气污染物排放标准和工程技术经济指标等问题。 [ 本帖最后由 zyz0501 于 2010-10-21 08:11 编辑 ]
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  1. 吞云
    吞云 2010年10月16日 12:26:46 2楼
    市政污泥现在还是脱水问题比较麻烦 能在低能耗、低成本的情况下实现污泥脱水到30%,污泥的问题就好解决了 工业无机污泥就更麻烦了 除了脱水,重金属稳定化也是挺烧钱的过程
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  2. sdfang
    sdfang 2010年10月19日 09:10:30 3楼
    解决污泥的问题关系到彻底环保的问题,目前在没有其他很好的方法处置污泥情况下,混烧已是最佳选择。用污泥制造农肥的技术多年一直在研究但是重金属的问题不能解决将是制约瓶颈。我相信在政府的大力支持下,环保科研机构人员的努力下我们将会攻克这个难题
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  3. sinyokugun
    sinyokugun 2010年10月19日 11:17:16 4楼
    好文章,认真研究一下!
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  4. wang_oo_lei
    wang_oo_lei 2010年10月21日 00:43:44 5楼
    浆叶式污泥干燥机可解决市政污泥脱水问题,能在低能耗、低成本的情况下实现污泥脱水到30%。 污泥焚烧处理最主要的因素是污泥的脱水干化和干化成本,污泥的含水率是污泥焚烧处理中的一个关键因素。污泥焚烧处理综合成本随污泥干燥程度动态变化,干化程度越高,干化能耗升高,焚烧设备及运行费用随之下降。 污泥有机质含量高、含水率低利于维持自燃,因此降低污泥含水率对降低污泥焚烧设备及处理费用至关重要。一般将污泥含水率降至与挥发物含量之比小于3.5时,可形成自燃。当污泥有机物含量在45% 以下,要使污泥维持自燃焚烧的水分含量应小于61.2%。目前国外污泥热干燥技术,可以将污泥干燥至含水率10%的水平。 目前由于浆叶式污泥干燥机技术及污泥干化设备的开发成功,使得利用火力发电厂凝汽式汽轮机的蒸汽冷凝汽化潜热,对污泥进行低温干燥成为可能,从而在不新增消耗能源的条件下,可将污水处理厂脱水干化的含水率75~80%污泥,干燥至含水率10~20%的水平。在这样的条件下,大大降低了污泥干化能耗的成本,提高了污泥的可焚烧性,有效降低处理污泥的焚烧设备及运行费用。大大提高了采用焚烧技术处理污泥的可行性。
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  5. wang_oo_lei
    wang_oo_lei 2010年10月21日 00:46:36 6楼
    浆叶式污泥干燥机干燥的污泥样品
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  6. wang_oo_lei
    wang_oo_lei 2010年10月21日 00:49:14 7楼
    浆叶式污泥干燥机的浆叶轴模型
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  7. tratto_tutto
    tratto_tutto 2010年10月21日 15:23:52 8楼
    一般将污泥含水率降至与挥发物含量之比小于3.5时,可形成自燃。当污泥有机物含量在45% 以下,要使污泥维持自燃焚烧的水分含量应小于61.2%。 假设污泥含水率82%,干基有机质45%,按照5#的说法,应该是解不等式 最大含水率 / (1-82%)*45% <3.5 最大含水率 < 28.35% 维持污泥自持燃烧的水分含量看来不该超过28.35%,而不是60~70%哦!
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  8. mirvama
    mirvama 2010年10月21日 19:26:31 9楼
    好帖子,应该多多关注。
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  9. 亮慧机械
    亮慧机械 2010年10月21日 21:40:59 10楼
    由无锡爱姆迪环保科技有限公司与东南大学能源与环境学院联合研制的污泥干燥焚烧技术装置,于2010年10月20日通过有无锡市科技局组织的科研成果鉴定。现有示范工程项目谢村水务有限公司的日处理污泥30吨的污泥干燥焚烧装置已正常运行一年多,该项目总投资360万元,污泥处理成本约150元/吨湿污泥,污泥经发烧后产生的残渣约200kg/d,排放废气经无锡环保监测、南京环保监测,包含二恶英在内的各项指标,均低于国家标准。 本项目最大特点是: 1、污泥先干燥后分级焚烧联合处理技术,当污泥低位发热量大于334kj/kg时,能实现能量自平衡,不需要添加辅助燃料。 2、干燥器、焚烧炉内的热效率对自平衡影响明显。运行时应准确确定二者的热效率,本示范工程干燥机热利用效率约为52%,焚烧炉燃料效率约96%。 3、示范工程投资成本和运行成本大大低于同类产品技术,且尾气排放符合国家标准,具有广阔的应用市场。 欢迎有识智人共同开发市场。如有意向,请联系朱先生(13601769490)。
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  10. tratto_tutto
    tratto_tutto 2010年10月22日 08:42:35 11楼
    10楼是在忽悠哪些“有识智人”呢?怎么你的数字都那么不靠谱?我计算如下,过程也请网友监督。首先,假设吨湿泥含水率75%(印染污泥脱水后含水率也许低些),则折在每小时的物料平衡如下: 水分= 30t/d / 24 h/d * 1000 kg/t * 75% = 937.5 kg/h 干固体= 30t/d / 24 h/d * 1000 kg/t * 25% = 312.5 kg/h 空心桨叶干燥器蒸发每公斤水最少需要680 千卡有效热量(蒸汽,不含损失),靠焚烧去除水分则更高,这里假设平均690千卡,则 需热量=937.5 kg/h * 690kcal/kg = 646,875 kcal/h 污泥提供热量= 312.5 kg/h * 334 kJ/kg / 4.187 kJ/kcal = 24928 kcal/h 实际污泥给热能满足水分蒸发的比例 = 24928 / 646,875 = 3.9% 从能量供给角度看,实在是与你所谓的“能实现能量自平衡,不需要添加辅助燃料”之说相差十万八千里。再看焚烧灰渣的情况: 污泥无机质占干基污泥的比例= 200 kg/d / 24 h/d / 312.5 = 2.67% 谁见过这种有机质占97%的生物污泥?反正我没听说过。 从上述分析不难得到结论,你所说的什么“示范工程投资成本和运行成本大大低于同类产品技术,且尾气排放符合国家标准,具有广阔的应用市场”云云当然也不会靠谱。我原来疑心是你写错了,少了一个零什么的,但现在看你是真敢忽悠啊。如果你是商务人员也就罢了,如果你是技术人员,就很不该哦!要忽悠也别这么忽悠啊。如果“与东南大学能源与环境学院联合研制的污泥干燥焚烧技术装置”是这种水平,我不是东南大学出来的,都替东南大学感到脸红。
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