張濤 李林

摘? ?要： 干化焚燒是當(dāng)前市政污泥處置的重要方式，可實(shí)現(xiàn)污泥減量化、無害化和環(huán)境保護(hù)。介紹了污泥干化焚燒系統(tǒng)的工藝流程和組成，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際研究了污泥儲(chǔ)運(yùn)、干化、焚燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)：在污泥儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，通過管道輸送方式，減少了轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了濕污泥、半干污泥的各自輸送;在干化系統(tǒng)中，通過應(yīng)用優(yōu)選了適應(yīng)污泥特性的、滿足入爐含固率要求的臥式薄層干化機(jī)，達(dá)到了廢蒸汽處理系統(tǒng)的低能耗要求;在焚燒系統(tǒng)中，選用鼓泡流化床焚燒爐，確定了燃燒邊界范圍，計(jì)算得到了最佳入爐污泥含固率為33.2%，實(shí)現(xiàn)了污泥完全燃燒。為實(shí)現(xiàn)污染物、臭氣排放數(shù)據(jù)滿足相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，配置了煙氣和臭氣處理系統(tǒng)。經(jīng)評(píng)估，污泥干化焚燒系統(tǒng)運(yùn)行效果良好，實(shí)現(xiàn)了污泥協(xié)同處理、能源統(tǒng)籌利用，處理能力達(dá)到200 t/d，社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著。

關(guān)鍵詞： 市政污泥;干化焚燒;管道輸送;含固率;鼓泡流化床焚燒爐;協(xié)同處理

中圖分類號(hào)：X705? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B? ? 文章編號(hào)：2095-8412 （2020） 06-127-08

工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL： http：//gyjs.cbpt.cnki.net? ? DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.06.023

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的日益提高，居民生活用水量持續(xù)增加，城鎮(zhèn)生活污水處理量逐年增大，同時(shí)產(chǎn)生大量市政污泥（以下簡(jiǎn)稱“污泥”）。污泥中不僅含有大量有機(jī)物、氮磷等無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物，而且含有寄生蟲、致病微生物、病原菌以及砷、汞、銅等有毒有害重金屬，必須妥善處置。

污泥處置的目標(biāo)是將污泥減量化、無害化和環(huán)境保護(hù)。目前我國(guó)污泥處置方式有衛(wèi)生填埋、堆肥+土地利用、干化+協(xié)同處理、干化+焚燒（以下簡(jiǎn)稱“干化焚燒”）等。衛(wèi)生填埋是指通過機(jī)械方式將污泥脫水、滅菌處理后進(jìn)行土地填埋，這種方式占地面積大，容易造成二次污染[1-2];堆肥+土地利用是指利用污泥中的好氧微生物進(jìn)行發(fā)酵，提高污泥含固率，有效利用氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分作為農(nóng)林業(yè)肥料，但無法去除污泥中的重金屬，這些重金屬會(huì)在動(dòng)植物體內(nèi)富集，造成危害[3];干化+協(xié)同處理是指通過機(jī)械或熱干化方式將污泥脫水至一定含固率后，利用燃煤電廠、垃圾焚燒廠、水泥廠等已有設(shè)施進(jìn)行協(xié)同處理[4];干化焚燒是指先將污泥中的可燃成分在高溫下充分燃燒，只剩下少量灰渣，再去除污泥中的有害污染物，回收高溫?zé)煔庵械臒崃坑糜谖勰喔苫?，近年來得到推廣[5-7]。

本文首先介紹典型污泥干化焚燒系統(tǒng)的工藝流程和組成;然后結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際，分析研究在污泥儲(chǔ)運(yùn)、干化和焚燒設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的主要因素，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化;最后介紹煙氣、臭氣處理系統(tǒng)的配置。該優(yōu)化設(shè)計(jì)為降低系統(tǒng)設(shè)備故障率、減少系統(tǒng)能源消耗量、避免產(chǎn)生二次污染等提供了改進(jìn)方案。

1? 系統(tǒng)工藝流程和組成

1.1? 系統(tǒng)工藝流程

污泥干化焚燒系統(tǒng)處理的是經(jīng)污水處理廠脫水處理后的濕污泥，含固率為18%～23%，整體工藝流程如圖1所示。首先，濕污泥通過污泥罐車輸送至濕污泥接收儲(chǔ)存料倉(cāng)，濕污泥通過污泥輸送系統(tǒng)定量地向干化系統(tǒng)輸送。其次，在干化系統(tǒng)，通過蒸汽間接換熱的方式，將濕污泥干化至焚燒需要的半干狀態(tài)，干化所用蒸汽來自余熱鍋爐，若有不足，通過燃?xì)忮仩t補(bǔ)充。半干污泥排出后，通過半干污泥輸送系統(tǒng)向焚燒爐供料。然后，污泥在焚燒爐內(nèi)充分燃燒，剩余的少量不燃物質(zhì)積攢在砂床中，定期排出，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^預(yù)熱器加熱流化空氣，進(jìn)入余熱鍋爐回收熱能，產(chǎn)生的蒸汽用于污泥干化。最后，煙氣進(jìn)入煙氣處理系統(tǒng)，對(duì)煙氣中的酸性氣體、煙塵、二噁英等污染物進(jìn)行有效脫除，通過煙囪排放（達(dá)標(biāo)排放）。同時(shí)，配置臭氣處理系統(tǒng)，對(duì)污泥產(chǎn)生的惡臭氣體進(jìn)行處理（達(dá)標(biāo)排放）。系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水通過管道輸送至就近的污水處理廠進(jìn)行處理。整體工藝基本參數(shù)如表1所示。

1.2? 系統(tǒng)組成

污泥干化焚燒系統(tǒng)主要包括以下子系統(tǒng)：污泥儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，污泥干化系統(tǒng)，污泥焚燒系統(tǒng)，余熱回收及補(bǔ)充熱源系統(tǒng)，臭氣處理系統(tǒng)，煙氣處理系統(tǒng)，灰渣輸送及儲(chǔ)存系統(tǒng)，公輔系統(tǒng)（含壓縮空氣系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)），電氣、儀表及控制系統(tǒng)。車間布置效果如圖2所示。

2? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析與優(yōu)化

2.1? 污泥儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)

2.1.1? 設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

（1）污泥的儲(chǔ)存和運(yùn)輸流程應(yīng)當(dāng)盡可能簡(jiǎn)潔、緊湊，過多的轉(zhuǎn)運(yùn)會(huì)增加故障點(diǎn)。輸送設(shè)備應(yīng)具備相應(yīng)的清空措施，并充分考慮到清空操作對(duì)其他系統(tǒng)（如污水排放、管線清淤系統(tǒng)）的影響。重要的設(shè)備應(yīng)當(dāng)設(shè)置備用。

（2）根據(jù)污泥含沙量高、粘度高、雜質(zhì)多、腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)對(duì)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)。針對(duì)不同含固率的污泥，要選擇不同類型的設(shè)備。

（3）污泥應(yīng)盡可能使用管道輸送，其具有輸送過程全封閉、無污染，輸送濃度高、距離遠(yuǎn)、壓力大、流量大，全自動(dòng)控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、布置靈活，污泥的分配、分流自動(dòng)可調(diào)等特點(diǎn)[2]。對(duì)于不同含固率的污泥輸送，應(yīng)選擇不同類型的輸送泵。管道輸送應(yīng)設(shè)計(jì)合理的管徑、流速，以減少管道磨損，在易堵塞的位置可設(shè)置管道潤(rùn)滑裝置。

（4）螺旋輸送機(jī)、皮帶機(jī)、刮板機(jī)等設(shè)備也可用于濕污泥和干化污泥的輸送，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化，保證設(shè)備的輸送能力、使用壽命和衛(wèi)生環(huán)境。

2.1.2? 工藝流程優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）濕污泥儲(chǔ)運(yùn)：濕污泥進(jìn)廠后卸入濕污泥接收儲(chǔ)存料倉(cāng)，料倉(cāng)底部設(shè)置液壓滑架和卸料螺旋，作為卸料設(shè)備。配置稱量料斗和污泥輸送泵。干化機(jī)給料泵將污泥通過管道輸送至干化機(jī)進(jìn)料口;濕污泥輸送泵將污泥通過管道輸送至焚燒爐前的污泥緩沖倉(cāng)，以調(diào)節(jié)入爐污泥含固率。

（2）半干污泥輸送：經(jīng)干化后的污泥通過溜槽進(jìn)入半干污泥料倉(cāng)，料倉(cāng)底部設(shè)半干化污泥輸送泵。半干化污泥輸送泵采用柱塞泵，將半干化連續(xù)地輸送至焚燒爐前的污泥緩沖倉(cāng)。

以上污泥儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，減少轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)，主要使用管道輸送污泥，設(shè)備數(shù)量少，輸送效果良好。

2.1.3? 設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）料倉(cāng)設(shè)備

污泥儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)配置2座有效容積為150 m3的接收儲(chǔ)存料倉(cāng)，不單獨(dú)設(shè)計(jì)接收倉(cāng)。料倉(cāng)埋地布置，頂部設(shè)有液壓驅(qū)動(dòng)密封蓋，在防止臭氣泄漏的同時(shí)便于汽車傾倒。料倉(cāng)底部設(shè)置液壓滑架，其工作原理如圖3所示。滑架設(shè)計(jì)楔形截面，采用雙驅(qū)動(dòng)，具有足夠的推力和強(qiáng)度，確保料倉(cāng)不產(chǎn)生架橋和堆積死角。

（2）螺旋輸送機(jī)

螺旋輸送機(jī)采用的葉片、槽體、蓋板選用耐磨、耐腐蝕材質(zhì)，槽體內(nèi)襯超高分子聚乙烯，減小輸送阻力，保證卸料順暢。出口配備閘板閥進(jìn)行物料控制。

（3）濕污泥輸送泵

濕污泥輸送采用八級(jí)螺桿泵，保證輸送能力，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。定子材質(zhì)為NBR，轉(zhuǎn)子采用耐磨材質(zhì)并經(jīng)鍍鉻處理;采用分體式壓縮腔，便于更換定子;設(shè)計(jì)干運(yùn)行保護(hù)器，出口過壓保護(hù)器;采用變頻調(diào)速，根據(jù)系統(tǒng)要求自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)污泥輸送量。

（4）半干污泥輸送泵

半干污泥輸送采用液壓驅(qū)動(dòng)、重載雙缸類型的液壓柱塞泵?；钊惶嫔炜s實(shí)現(xiàn)接近連續(xù)輸送污泥的效果，進(jìn)出料采用擺管切換無閥方式，提高泵缸的進(jìn)料效果，減少磨損部件數(shù)量。柱塞泵配套高性能喂料螺旋給料機(jī)、液壓站、中央潤(rùn)滑系統(tǒng)，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。

（5）管路設(shè)計(jì)

運(yùn)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)，優(yōu)化管道路由，縮短路由，減少?gòu)濐^。管道設(shè)計(jì)流速0.06～0.16 m/s，降低管道阻力，減少磨損;管道材質(zhì)采用高壓無縫鋼管[8]，彎頭尺寸不低于5D;在適當(dāng)位置設(shè)置排空裝置和管道清洗裝置。

綜上，污泥儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)主要設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示。

2.2? 干化系統(tǒng)

2.2.1? 設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

（1）干化設(shè)備選型

污泥干化主要是指利用熱能來破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，使污泥中生物體的細(xì)胞壁破裂，釋放結(jié)合水。污泥在與熱媒之間的傳熱過程中，細(xì)胞壁破裂，進(jìn)一步失去水分，形成顆粒狀[4]。目前國(guó)內(nèi)常用的干化設(shè)備有帶式干化機(jī)、薄層干化機(jī)、槳葉干化機(jī)、圓盤干化機(jī)等。選擇設(shè)備時(shí)要從污泥含固率要求、設(shè)備能耗、系統(tǒng)安全性、設(shè)備可靠性等多角度進(jìn)行分析。

（2）廢蒸汽處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

污泥在干化過程中會(huì)產(chǎn)生含有水蒸汽、H2S、NH3的有害混合氣體，必須設(shè)計(jì)合理的廢蒸汽處理系統(tǒng)。廢蒸汽處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要計(jì)算干化系統(tǒng)物料平衡、能量平衡，盡可能地回收廢蒸汽中的熱能，并考慮粉塵去除、冷卻廢蒸汽洗滌、剩余不凝氣體處理及系統(tǒng)防腐等問題。通常采用噴淋冷卻方式對(duì)污泥廢蒸汽進(jìn)行冷凝處理，處理產(chǎn)生的廢水應(yīng)達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn);不凝氣體的處理通常采用干化系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)、焚燒爐焚燒或除臭系統(tǒng)處置的方式，處置后均應(yīng)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2? 工藝流程優(yōu)化設(shè)計(jì)

根據(jù)計(jì)算確定的入爐污泥含固率，本系統(tǒng)采用臥式薄層干化機(jī)。

污泥通過干化機(jī)給料泵注入干化機(jī)一端的進(jìn)料口，污泥受到轉(zhuǎn)子的作用，分布在熱壁表面，轉(zhuǎn)子上的漿葉在對(duì)熱壁表面的污泥反復(fù)翻混的同時(shí)，通過螺旋輸送到排料端，污泥在此過程中被加熱、干化到設(shè)計(jì)的含固率。干燥過程中產(chǎn)生的廢蒸汽與污泥逆向運(yùn)動(dòng)，從管口排出進(jìn)入冷凝器，用冷卻水將水分從蒸汽中冷凝下來，廢水通過管道輸送至就近的污水處理廠處理;不凝氣體經(jīng)過液體分離器分離后，由流程風(fēng)機(jī)從冷凝器頂部抽出，經(jīng)除臭裝置過濾后達(dá)標(biāo)排放，或送到焚燒爐高溫焚燒。流程風(fēng)機(jī)使整個(gè)干化系統(tǒng)處于負(fù)壓運(yùn)行狀態(tài)，避免臭氣的溢出。

2.2.3? 設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)

污泥干化系統(tǒng)主要設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)如表3所示。

（1）臥式薄層干化機(jī)

臥式薄層干化機(jī)采用間接干化技術(shù)，其結(jié)構(gòu)如圖6所示。干化機(jī)由圓柱形加熱殼體和內(nèi)部的配有可拆卸葉片的轉(zhuǎn)子組成。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的葉片將污泥在加熱殼體內(nèi)表面涂成一個(gè)薄層，通過污泥在表面的不斷混合、脫落，水分被蒸發(fā)出來。污泥的停留時(shí)間<10 min。特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子葉片可保證干污泥的均質(zhì)產(chǎn)出，同時(shí)避免污泥塑性階段的阻塞，使干化機(jī)內(nèi)部達(dá)到自清潔和自排空。

根據(jù)污泥的磨蝕性，干化機(jī)殼體通過調(diào)整材料厚度和選擇耐磨耐高溫合金鋼材質(zhì)來提高耐磨性。葉片通過螺栓固定在轉(zhuǎn)子上，便于更換。

由于干化后污泥含固率不高，因此干化過程中幾乎不產(chǎn)生粉塵，系統(tǒng)的含氧濃度<5%，因此能保證系統(tǒng)安全、連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）廢蒸汽處理系統(tǒng)

采用噴淋冷卻方式對(duì)污泥廢蒸汽進(jìn)行冷凝處理，系統(tǒng)主要設(shè)備包括：冷凝器、液體分離器、流程風(fēng)機(jī)等。處理后的冷凝液與噴淋水的混合水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996 [9]三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。從冷凝器排出的不冷凝氣體經(jīng)液體分離器進(jìn)一步分離后，進(jìn)入除臭系統(tǒng)或焚燒爐處理。

2.3? 焚燒系統(tǒng)

2.3.1? 設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

焚燒系統(tǒng)是污泥干化焚燒系統(tǒng)的核心組成部分，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是：實(shí)現(xiàn)污泥的完全焚燒，同時(shí)將有害氣體，如CO、NOx及二噁英等降低到最低限度。

（1）焚燒爐選型

目前廣泛使用的焚燒爐型有回轉(zhuǎn)窯、多膛式焚燒爐、流化床焚燒爐和爐排焚燒爐等，選擇爐型時(shí)要考慮污泥特性、處理量、場(chǎng)地面積、項(xiàng)目投資等因素。本項(xiàng)目選用的是國(guó)內(nèi)外廣泛使用的鼓泡流化床焚燒爐，其主要特點(diǎn)有：

① 燃料適應(yīng)性廣，床內(nèi)混合均勻，適應(yīng)于熱值波動(dòng)大的污泥;

② 運(yùn)行穩(wěn)定易操作，流化床巨大的蓄熱能力，保證了料床溫度，焚燒穩(wěn)定;

③ 燃燒徹底，燃燒溫度控制在約850℃，CO、NOx及二噁英等污染物排放非常低;

④ 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、設(shè)備壽命長(zhǎng);

⑤ 安全可靠，控制系統(tǒng)對(duì)焚燒狀態(tài)（如焚燒爐溫度、壓力）進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，通過連鎖保證焚燒爐的安全生產(chǎn)，并設(shè)有防爆裝置，及時(shí)釋放爐內(nèi)異常壓力。

（2）污泥燃燒范圍的確定

通過分析污泥特性，包括入廠污泥的含固率變化范圍、污泥熱值變化范圍、可燃質(zhì)含量、可燃質(zhì)成分及灰分等數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)焚燒系統(tǒng)的燃燒范圍，確定設(shè)計(jì)邊界點(diǎn)工況，保證焚燒系統(tǒng)的處理能力，如圖7所示。

（3）污泥最佳入爐含固率的確定

污泥最佳入爐含固率制定的原則，是使整個(gè)污泥干化焚燒裝置最穩(wěn)妥有效地處理污泥，并盡可能減少輔助燃料消耗量，降低運(yùn)行成本。

通過系統(tǒng)的能量平衡計(jì)算，當(dāng)干化后污泥含固率為污泥自持燃燒點(diǎn)時(shí)，污泥在焚燒爐內(nèi)自持燃燒，系統(tǒng)燃?xì)庀淖畹?，因此污泥最佳入爐含固率取為污泥可自持燃燒時(shí)的含固率，即33.2%，此時(shí)系統(tǒng)綜合運(yùn)行成本最低。入爐污泥含固率與污泥干化焚燒系統(tǒng)總?cè)細(xì)夂牧康年P(guān)系曲線如圖8所示。

（4）燃燒工況的確定

為了實(shí)現(xiàn)污泥的完全焚燒，同時(shí)將有害氣體，如CO、NOx及二噁英降低到最低限度，設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)娜紵郎囟群蜔煔庠跔t內(nèi)的停留時(shí)間。將焚燒爐內(nèi)溫度控制在850℃，高溫?zé)煔庠诓坏陀?50℃的爐膛內(nèi)停留2 s以上時(shí)，其飛灰灼減率≤5%，收塵灰灼減率≤3%，可以顯著降低CO、NOx及二噁英等有害氣體的產(chǎn)生量[10]。

2.3.2? 工藝流程優(yōu)化設(shè)計(jì)

干化后的污泥由柱塞泵送入焚燒爐前緩沖料倉(cāng)，根據(jù)需要用濕污泥輸送泵送來的濕污泥調(diào)節(jié)入爐污泥的含固率。污泥通過進(jìn)料螺旋進(jìn)入焚燒爐內(nèi)，在流化床進(jìn)行充分燃燒，通過輔助燃燒器控制爐膛溫度。產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠诳疹A(yù)器中與流化空氣進(jìn)行換熱，將流化空氣加熱到400℃，再通過焚燒爐底部的布風(fēng)管均勻地鼓入焚燒爐，使石英砂床料沸騰擾動(dòng)，使污泥高效穩(wěn)定的焚燒。經(jīng)過空預(yù)器的煙氣溫度在690℃左右，通過余熱鍋爐回收熱量，煙氣溫度降到220℃，最后進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)。焚燒剩下的爐渣留在流化床內(nèi)，定期通過排渣設(shè)備排出。

2.3.3? 設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)

鼓泡流化床焚燒爐結(jié)構(gòu)如圖9所示，焚燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如表4所示。焚燒爐本體由鋼板作為殼體，內(nèi)敷爐襯材料由耐火磚、可澆鑄隔熱材料及保溫板構(gòu)成，設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮其耐熱性、隔熱性及耐磨損性。爐膛下部充填石英砂，布風(fēng)管埋在砂層中，特殊的布風(fēng)管結(jié)構(gòu)和向下出風(fēng)口使?fàn)t膛內(nèi)布風(fēng)均勻，使石英砂達(dá)到最佳流化狀態(tài)，同時(shí)避免砂料在焚燒爐運(yùn)行或啟停過程中進(jìn)入布風(fēng)裝置、堵塞布風(fēng)管道。

設(shè)置輔助燃燒器，位于布風(fēng)管上側(cè)，埋在砂層中，為爐膛燃燒補(bǔ)充熱量，通過自動(dòng)控制使?fàn)t膛溫度穩(wěn)定在850℃。設(shè)置點(diǎn)火燃燒器，在焚燒爐啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行。

焚燒爐上部設(shè)置防爆門，爐內(nèi)壓力過高時(shí)防爆門開啟，煙氣通過緊急排放煙道排放。

焚燒爐在檢修時(shí)或長(zhǎng)期運(yùn)行后床料厚度增大時(shí)，通過底部的排砂口排砂。排砂時(shí)，經(jīng)過冷渣機(jī)將石英砂冷卻至200℃以下，再通過振動(dòng)篩篩分出大粒徑的爐渣，篩下的石英砂通過埋刮板輸送機(jī)，輸送至石英砂倉(cāng)，以備爐內(nèi)補(bǔ)砂或外排裝袋運(yùn)走。

3? 煙氣、臭氣處理系統(tǒng)的配置

3.1? 煙氣處理系統(tǒng)

煙氣處理系統(tǒng)對(duì)來自污泥焚燒爐的煙氣中的酸性氣體、煙塵、二噁英等污染物進(jìn)行有效脫除，并對(duì)煙氣進(jìn)行高空排放，達(dá)到《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB18485-2014[11]要求，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如表5所示。

煙氣處理系統(tǒng)設(shè)置于余熱回收系統(tǒng)之后，采用“干法+濕法”處理工藝。干法段吸附劑采用活性炭粉，濕法段藥劑采用NaOH液態(tài)。本系統(tǒng)不設(shè)置爐內(nèi)脫硝即可確保煙氣中NOx達(dá)到現(xiàn)有排放指標(biāo)要求。為適應(yīng)以后污泥泥質(zhì)的變化和環(huán)保提出的更高要求，在干法段預(yù)留有投加脫硫劑的接口及加藥設(shè)備安裝位置，在爐內(nèi)設(shè)置了SNCR噴槍，并預(yù)留了噴槍的爐外加藥接口以及加藥設(shè)備的安裝位置。

3.2? 臭氣處理系統(tǒng)

污泥產(chǎn)生的臭氣的主要成分諸如硫化氫、甲硫醇、氨氣等。對(duì)卸料大廳、污泥接收儲(chǔ)存料倉(cāng)、半干污泥料倉(cāng)以及干化機(jī)等重點(diǎn)區(qū)域的臭氣統(tǒng)一收集，通過管道輸送到除臭系統(tǒng)進(jìn)行集中處理。采用成熟的生物過濾加活性炭吸附雙重除臭工藝，處理后的氣體再通過排氣筒排出，滿足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB14554-1993 [12]中廠界（防護(hù)帶邊緣）臭氣排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如表6所示。

4 結(jié)論與討論

（1）采用干化焚燒的處置方式，能夠?qū)⑹姓勰嘀械目扇嘉镔|(zhì)燃燒，產(chǎn)生高溫?zé)煔?，并回收利用煙氣中的熱能干化污泥。通過煙氣處理、臭氣處理和廢水處理，消除了污泥處理產(chǎn)生的附帶污染，實(shí)現(xiàn)了污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化，是污泥處理的重要手段，將得到越來越多的推廣。

（2）在本項(xiàng)目對(duì)污泥干化焚燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，依據(jù)污泥特性、能源供應(yīng)條件和周邊可利用設(shè)施情況等，對(duì)工藝流程和設(shè)備進(jìn)行了專項(xiàng)優(yōu)化，并使用了管道輸送、利用余熱間接干化、高效穩(wěn)定焚燒、有效的臭氣和煙氣處理等技術(shù)。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐，污泥處理量達(dá)到200 t/d，能耗水平低，各項(xiàng)污染物排放數(shù)據(jù)均達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全。

（3）污泥干化焚燒系統(tǒng)中的儲(chǔ)運(yùn)、干化、焚燒設(shè)備，采購(gòu)成本較高，投資較大，從一定程度限制了干化焚燒處置方法的推廣，因此需要加強(qiáng)新技術(shù)的研究開發(fā)，對(duì)重要設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，進(jìn)一步降低建設(shè)和運(yùn)行成本。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)污泥處理工藝與其他行業(yè)工藝的融合，如與燃煤電廠、垃圾焚燒廠、水泥廠等設(shè)施進(jìn)行協(xié)作，充分利用其他系統(tǒng)中的設(shè)施和能源，實(shí)現(xiàn)污泥協(xié)同處理、能源統(tǒng)籌利用，力求污泥處置方式創(chuàng)新，獲得更多的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡(jiǎn)介：

張濤（1985—），男，云南曲靖人，本科，工程師。主要研究方向：煙氣治理及固廢處理設(shè)備設(shè)計(jì)。

李林（1979—），通信作者，男，河北涿州人，博士，高級(jí)工程師。主要研究方向：煙氣治理及固廢處理工藝的基礎(chǔ)理論。

E-mail： 13031128987@163.com

（收稿日期：2020-09-30）