热解炭化技术应用于工业污泥处理的研究

热解炭化技术应用于工业污泥处理的研究摘要：针对重金属含量超标的工业污泥，处理量大，污染物成分复杂，国内常规处理技术难以实现较为环保的资源化处理。针对该项目特点，采用国内外较为先进泊热解炭化技术，实现工业污泥由污染物转化为可利用资源。这种资源化利用方式，避免了污泥处理过程中的污染物二次转移，达到稳定化、无害化、资源化处理的目的。关键词：工业污泥；热解炭化；脱毒处理中图分类号：X703;TQ342.6文献标志码：A文章编号:1674-0912(2019)11-0034-041工业污泥处理项目简介某县工业污泥重金属含量严重超标,取样分析可知，该项目污泥重金属污染主要为锯、镰、铜、锌4种元素,含水率发化在60%以上,热值低，必须经过无害化脱毒处理,才能进行后续填埋及资源化利用。因此，项目拟建设300t/d污泥脱毒处理系统，为该项目污泥的无害化、资源化利用提供国内领先的解决方案。项目与一般的城市生活污水厂污泥处理有相似之处,但也存在较大不同。1.1工业污泥处理量大且成分复杂1.1.1污泥处理量大污泥处理量300t/d,按照80%含水率污泥的堆积密度0.8t/m，折算，约处理污泥375m3/do1.1.2污泥污染物成分复杂由于拟处理的污泥来源于不同的工业生产过程，其pH值、有机物、重金属等污染物种类繁杂。1.2污泥的无害化处理、资源化利用工业污泥由“污染物”转化为可利用的“资源”，实现循环利用，必须解决以下根本性问题，才能真正避免污泥处理过程的污染转移，实现真正的稳定化、无害化和资源化。(1)污泥中抗生素与有机污染物的完全消解；(2)实现污泥中重金属的稳定固化，不再重新释放;(3)彻底消灭污泥内有害病原菌；(4)终端产物不能产生新的二次污染转移；(5)处理过程实现近零排放；(6)减量化彻底、显著。因此，解决上述6点问题后,才真正实现了污泥的无污染处理处置,也可为污泥的后续资源化利用奠定基础。根据拟处理污泥的特点，选择目前污泥资源化利用技术中，在国际上较先进环保的热点技术，即将污泥热解转化为污泥生物炭，实现重金属稳定化、资源循环利用的、近零排放的技术工艺路线，符合国内污泥处理处置的标准和要求叫2污泥热解炭化工艺2.1工艺介绍在目前的污泥资源化利用技术中，国际上最先进环保的热点技术之一就是将污泥热解转化为污泥生物炭。污泥热解炭化，就是将机械脱水后的污泥进行间接加热，使污泥在450-600r下进行热分解，固体产物冷却后成为污泥炭。热解产生含有大量甲烷、一氧化碳、氢气以及焦油的可燃气体，采用分级燃烧技术,在850-950七下完全燃烧，产生的高温烟气加热炭化炉为炭化提供热量，尾部烟气净化后实现达标排放叫2.2技术优势2.2.1污泥处理量大污泥热解炭化采用热化学处理技术，与其他非热基金项目：2018年天津市重点研发计划科技支撑项目：“城市污泥热解制备生物炭技术研发(18YFZCSF00640);院士专家工作站作者简介：张瑜(1987-),女，河北人，硕士研究生，工程师，专业方向：环境工程。/2019Vol.12.No.ll/热解炭化技术应用于工业污泥处理的研究化学处理技术如堆肥处理等相比,具有处理速度快、处理周期短、设备处理量大及占地面积小等优势。2.2.2减量化显著减量化彻底，一次性减少污泥体积和总量达90%以上。2.2.3无害化彻底热解炭化处理后可实现100%杀灭各种有害病原菌,对于有机污染物更是比其他方法具有更强的消减能力。2.2.4清洁生产全程封闭作业，自动化控制。2.2.5彻底消除抗生素和有机污染物残留热解炭化过程中，能将堆肥技术无法完全去除的残留抗生素和有机污染物彻底分解和无害化。2.2.6污染物产生量低由于采用绝氧热解炭化以及耦合分级燃烧技术，最大限度地抑制了二恶英的前驱物以及二恶英的生成,排放标准优于国际及欧盟行业指标，大量减少CO2气体排放,无飞灰污染。与直接焚烧相比，在环保上具有明显的优越性。2.2.7重金属稳定化热解炭化通过添加重金属固化剂,使重金属存在形态变得更加稳定,不会在后续利用中再释放,无害且有广泛的用途。2.2.8与焚烧相比，烟气产生量低焚烧1t污泥产生3500m3的烟气，而热解炭化只产生1500m3的烟气。尾气净化工艺简单,净化成本低于焚烧工艺。2.3污泥生物炭的用途2.3.1园林绿化肥料或有机肥基质生物炭在国际上被称为“黑色黄金”，由于污泥炭自身具有较发达的孔隙结构和含有丰富的植物生长所必需的营养元素如氮、磷、钾,作为肥料及有机肥的基质，可起到土壤改良、肥料缓释、吸附重金属等作用需其特点优势如下。(1)含有N,P等养分，促进土壤养分循环和植物生长；(2)—般呈碱性,降低土壤的酸度和有毒元素,对农药、重金属等吸附能力强,用于污染土壤修复；(3)孔隙结构增加土壤的空隙度和保水能力，利于根系生长；(4)较高的化学和生物稳