污泥干燥焚烧技术在印染企业中的应用

王 伟，颜 奇 ， 文 磊， 任泽凤 ， 纪德峰

(1.济宁市技师学院 ， 山东 济宁 272100 ；2.济宁如意印染有限公司， 山东 济宁 272021)

污泥干燥焚烧技术在印染企业中的应用

王 伟1，颜 奇2， 文 磊2， 任泽凤2， 纪德峰2

(1.济宁市技师学院，山东济宁272100；2.济宁如意印染有限公司，山东济宁272021)

文章分析了国内外污泥处理的现状，阐述了污泥焚烧处理的方法和优势，以及影响污泥焚烧工艺的主要因素，并介绍了污泥干燥燃烧技术和工艺流程，分析了经济效益。

印染污泥； 处理方法； 干燥； 焚烧 ；经济效益

印染污泥由于含有染料、浆料、助剂等，成分非常复杂，其中染料的结构具有硝基和氨基化合物及铜、 铬、锌、砷等重金属元素，具有较大的生物毒性，对环境的污染很强，属危险废物。每处理1000吨染整废水将产生10 吨湿污泥。

1 世界各国及我国污泥处理现状

我国污泥处理技术起步较晚，存在着管理规范不健全、资金投入不足、缺少成套的处理技术以及足够数量的管理和科技人才等问题。现在已应用的污泥处理技术中，技术水平普遍偏低，远远不能满足对污泥控制的需要。

污泥的处理先后经历了海洋投弃、土地掩埋、堆肥化、焚烧、干燥等多种实践的处置方法。目前，世界范围内污泥处置虽没有统一标准，但有一点是达成了共识，即禁止污泥倾倒入海、禁止污泥堆埋。

目前，焚烧工艺是污泥处理中的最佳使用技术之一。在欧洲、美国、日本等国家，该工艺已日渐成熟，它以处理速度快，减量化程度高，能源再利用等突出特点而著称。并且由于近年来，世界各国的环境条件均对废弃物所花费的时间和所占的空间提出了更为严格的要求，因而污泥焚烧技术已逐步成为污泥处理的主流技术。

污泥的焚烧在污泥的最终处置方法中占有比较大的优势。由于它具有其它工艺不可替代的优点，特别在污泥量的减量化、稳定化和无害化都有其它工艺无法比拟的优势，已在国内外得到了广泛的应用和推广。

2 污泥焚烧处理的方法和优势

污泥焚烧(热分解)是指在高温(500～1000℃)下，污泥固形物在无氧气或者低氧气中分解成气体、焦油以及灰等残渣这三部分的过程。污泥处理的对象主要是脱水泥饼。脱水泥饼含水率仍达45%～86%，含水率高，体积大，可将其进行干燥处理后再焚烧。干燥处理后，污泥含水率可降至20%～40%，焚烧处理含水率为0，体积很小，便于运输和处理。用于焚烧污泥的焚烧炉型有回转型如回转式焚烧炉、多段型如立式多段炉(多段竖炉)及流化床型等。

污泥焚烧与其它污泥处置方法相比具有突出的优点：

(1)焚烧可以使剩余污泥的体积减少到最小化，它可以解决其它方法中污泥要占用大量空间的缺陷，这对于日益紧张的土地资源来说很重要。

(2)焚烧后剩余污泥中的水分、有机物等被分解，只剩下很少量的无机物成为焚烧灰，因而最终需要处置的物质很少。

(3)污泥处理速度快，不需要长期储存。

(4)污泥可就地焚烧，不需要长距离运输。

(5)可以回收能量用于发电和供热。

3 污泥焚烧工艺的主要影响因素

焚烧的目的侧重于减量(或减容)和燃烧后产物的安全化、稳定化方面，这一点与以获取燃烧热量为目的的燃烧是有差别的。因此焚烧必然以良好的燃烧为基础，要使燃料完全燃烧。支配燃烧过程的有3个因素：时间、温度、废物和空气之间的混合程度。

3.1时间

燃烧反应所需的时间就是烧掉固体废物的时间。要求固体废物在燃烧层内有适当的停留时间。燃料在高温区的停留时间应超过燃料的燃烧所需的时间。固体粒度越细，与空气的接触面越大，燃烧速度越快，固体在燃烧室内的停留时间就越短。

3.2温度

燃料只有达到着火温度(又称起燃点)，才能与氧反应而燃烧。着火温度是在氧存在下可燃物开始燃烧所必须达到的最低温度，因此燃烧室温度必须保持在燃料起燃温度以上。若燃烧过程的放热速率高于向周围的散热速率，燃烧过程才能继续进行，并使燃烧温度不断提高。一般来说，温度高则燃烧速度快，废物在炉内停留的时间短。

3.3废物和空气之间的混合程度

为了使固体废物燃烧完全，必然往燃烧室内鼓入过量的空气。氧浓度高，燃烧速度快，这是燃烧的最基本条件。

4 污泥干燥燃烧技术和工艺流程介绍

4.1污泥干燥专利技术简介

采用东南大学内置机械破碎W底流化床污泥干燥专利技术(ZL2004 20547949.6)，利用具有一定温度的锅炉烟气与污泥100%接触二相传热，内部设有污泥破碎机，污泥干燥时不会板结，污泥适应性好，可以将75%～85%的各种高水分污泥直接干燥为30%左右的干污泥颗粒，污泥燃烧热值大幅提高，与煤混合使用，节约煤耗，产生经济效益。

主要技术特点：

(1)全负压运行，并配有卸压装置，安全可靠。

(2)烟气与污泥100%接触传热，并设有强化传热装置，干燥效率高，热效率高。

(3)配有强化混合装置，污泥适应性好，不会形成板结，系统中高温机械设备少，简单可靠，机械故障少。

(4)运行维护方便，自动化程度高，可实现全自动操作。

(5)对热源要求低，可以适应烟气温度高低变化。

(6)采用立式布置，占地面积少，投资少。

4.2基本工艺流程

利用锅炉或窑炉排出的烟道废气热量对高水分污泥进行半干燥处理，污泥水分由80%左右降低到30%左右，干污泥具有相当的燃烧热值，是一种低品质能源，可替代燃料煤用于锅炉、窑炉的焚烧。

4.3主要技术参数

污泥干燥热源：30 t/h 循环流化床锅炉排出烟道废气；

进入干燥系统前烟气温度：150～180℃；

进口烟气流量：30000～35000 Nm3/ h ；

污泥进料水分78%时，干燥能力30 t/天；污泥干燥量受烟气进口温度、污泥进料水分和进口烟气流量影响而变化，当烟气进口温度降低或污泥进料水分提高或进口烟气流量降低时，污泥处理能力降低，反之升高。

5 效益分析

5.1目前国内污泥主要采用临时填埋的方法，每吨印染污泥的平均处理费用在200元左右，该项技术使印染污泥得到资源化处理，直接节省了填埋费用。

5.2印染污泥作为资源利用，直接产生经济效益。该技术保存了印染污泥95%以上的热值，如果作为辅助燃料，每吨干污泥产生的热量可以相当于三分之一至二分之一吨的标准煤。

5.3利用印染厂烟气余热处理印染污泥，使印染厂热能的利用率增加10%～15%。以总投资：560万元计算，运行费用：82元/吨(包括动力和人工费)，回报率：如按目前含水率为70%的印染污泥平均处理费用180元/吨计，仅全年处理费一项就能节省340万元左右；干化后污泥以燃煤辅助燃料的形式再利用，每千克污泥发热量约8374～10467 J，按每3千克干污泥核算1千克标煤计算，每天60吨干污泥的热值相当与20吨标煤的发热量，每年按330天计算，可节约标煤6600吨，以每吨标煤910元计，全年可直接产生经济效益600万元。

6 总结

6.1污泥焚烧在印染行业中的应用，能够有效解决目前印染污泥量大的根本问题，实现污泥减量化运行，从而达到国家要求的主要污染物排放总量控制的要求。

6.2污泥焚烧能够实现污染物资的减量化运行，尽量减少了污泥的二次污染，并能够达到污泥的资源化利用。

6.3污泥焚烧在实现国家倡导的节能减排的同时，又具有较好的经济效益。

IncinerationTechnologyofDryingSludgeinPrintingandDyeingEnterprises

WangWei1，YanQi2,WenLei2,RenZefeng2,JiDefeng2

(1.Jining Technician College,Jining 272100, China;2.Jining Ruyi Printing and Dyeing Co,Ltd.,Jining 272021, China)

The treatment of sludge at home and abroad was analysed.The methods and advantages of sludge treatment were related,as well as factors effected on incineration of sludge.The technology and process of sludge drying and incineration were introduced.The economic benefits were analysed.

printing and dyeing sludge; treatment; drying; incineration; economic benefit

X791

A

1009-3028(2012)03-0020-03

2012-04-14

王 伟(1970—)，男，山东济宁人，助理工程师。