污泥干化与焚烧工艺应用于老虎坑污泥处理厂

中国给水排水2013年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会论文集污泥干化与焚烧工艺应用于老虎坑污泥处理厂夏卫红，黄琼(深圳市深水水务咨询有限公司)摘要：深圳市老虎坑污泥处理厂一期工程规模为每天处理800吨湿污泥(含水率80％)，采用干化加焚烧工艺，烟气采用干法处理这标后排放。本文主要对老虎坑污泥处理厂污泥干化与焚烧工艺，主要设计参数的确定，主要设备配置情况进行了介绍，并对将来的运行成本进行了预测。关键词：污泥处理工艺参数；干化；焚烧；烟气干法处理；主要设备；运行成本预测1项目概况深圳市目前已有26座污水处理厂投入运行，总处理规模每天已超过400万吨。全市每天产生湿污泥约为2000吨(含水率80％左右)。根据深圳市污泥处理处置规划，确立了东、中、西三大污泥处置中心，分别处理处置龙岗、原特区内和宝安三个片区污水处理厂产生的污泥，并明确了“半干化+焚烧”的工艺技术路线。老虎坑污泥处理厂为西部污泥处置中心。老虎坑污泥处理厂工程主要处理宝安区各个市政污水处理厂产生的脱水污泥，同时考虑解决部分特区内部分污泥。该项目主体设备于2009年完成成套系统招标，由威立雅公司中标。污泥接收与储运系统成套设备于2011年完成招标，由深圳兴源鼎新公司中标。2污泥处理量和污泥参数2．1污泥处理量及污泥热燃值湿污泥处理量：800吨脱水污泥／天：含固率：平均20％，浮动范围17％一25％；干污泥处理量：160吨干污泥／天。干泥热燃值：12560kJ／kg干泥，即3004．8kcal／kg干泥；热值浮动范围：．200／,．-．+10％，即10467～138161cJ／kg干泥；有机物含量：52％(包括挥发性物质50％)：灰分：48％(100．有机质)。2．2污泥物化分析根据深圳已建成污水处理厂污泥的化学成分组成统计数据的总结如下：表1干基污泥化学元素组成元素组成重量百分比％设计参考值％C27～3330(平均值)H4．5～5．24．9(平均值)S0．8-1．31．1(平均值)挥发份S0．4--0．70．6(平均值)Cl300---1000ppm650ppm(平均值)挥发份Cl150--400ppm280ppm(平均值)N5．5“．56．0(平均值)o18～2522(平均值)中国给水排水2013年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会论文集根据以上信息，对污泥的有机物成分可以得到以下分析结果，见表2。表2污泥有机分化学元素组成元素组成CNHOSC1质量百分数／％47．39．57．734．70．6O．3同时，在污泥混合样干基元素分析中，主要重金属的含量都进行了测量。同时，对没有进行测量的项目，采用污水生物污泥的一般默认含量作为设计基础(下表中以·标出)。总结如表3所示。表3主要重金属的含量重金属元素含量Al(mg／kg干泥)6000*As(mg／kg干泥)17Cd(mg／kg干泥)5Cr(mg／kg干泥)1480Cu(mg／kg干泥)1829Fe(mg／kg干泥)6000*Mg(mg／kg干泥)4000*Mn(mg／kg干泥)20·Hg(mg／kg干泥)Ni(mg／kg干泥)327Pb(mg／kg干泥)158Se(mg／kg干泥)30帝Ti(mg／kg干泥)2·Zn(mg／kg干泥)842K(mgJkg干泥)500P(mgjkg干泥)1800Na(mg／kg干泥)12913工艺方案确定3．1确定污泥处理工艺老虎坑污泥处理项目将半‘‘干化十焚烧”作为工艺路线，是经过多方调研的结果，是符合当地污泥性质的合理的处理方案。其主要原因是现有污泥的有机物含量较低导致原始热值偏低，污水处理厂污泥脱水的效果不稳定，直接进行焚烧无法达到热平衡，就算可以进行燃烧也将会消耗大量的有机燃料，且难以掌握焚烧炉的热负荷变化，运行起来设备很难操作、易造成损耗。而将污泥先通过干化，将其性状统一提高到可控的水平，再进行焚烧可以充分掌握焚烧炉的运行参数，并且通过冷却烟气回收的热量，可供干化机使用。由此可见，从方便稳定和热能回收利用的角度，“干化+焚烧”是非常适合原始热值较低的污泥处理工艺。3．2半于化含固率的确定由于本工程的主要设备是由威立雅公司提供，因此要结合威立雅公司的Pyrofluid污泥焚烧炉的运行条件，确定含固率。为了避免粘质状态的污泥难以输送的问题、高含固率污泥混488中国给水排水2013年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会论文集合难以达到性状均匀的问题，将半干化污泥的含固率定位在满足Pyrofluid焚烧炉热平衡，又不超过40％DS的水平上。在标准工况下，进行多种含固率的比较性仿真计算，最后选择了35％作为污泥半干化的设计含固率。在此条件下，污泥的热值恰好满足了焚烧炉的自主燃烧的要求，既不需要添加辅助燃料，也不需要喷水进行降温。3．3半干化工段的设计参数确定设计采用了4台干化机