CN102607040A

CN102607040A - 适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法

Info

Publication number: CN102607040A
Application number: CN2012100795527A
Authority: CN
Inventors: 龙吉生; 朱晓平; 瞿兆舟; 石剑菁; 梁怡侃; 段广杰; 刘广涛; 白力; 冯波; 张艳平
Original assignee: Shanghai SUS Environment Co Ltd
Current assignee: Shanghai Kanghemiao Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2032-03-23
Also published as: CN102607040B

Abstract

本发明涉及一种适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法，在现有的生活垃圾焚烧设备基础上，增加至少一套污泥干燥设备，置于生活垃圾焚烧设备工段之前，利用垃圾焚烧炉产生的高温烟气对湿的市政污泥进行干燥，经干燥之后的市政污泥进入垃圾焚烧炉与生活垃圾一起焚烧，干燥后的烟气循环回到焚烧炉再次燃烧，消除臭气以及生活垃圾与市政污泥中的有害成分。

Description

适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法

技术领域

本发明涉及一种适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法。

背景技术

随着国家有关部门对固体废弃物治理的逐步重视，相关的环保标准逐渐提高，继生活垃圾处理项目大规模实施之后，市政污泥的处理也成为一个十分迫切的问题。

污泥焚烧可采用与垃圾焚烧厂合建的方式，利用垃圾焚烧设备混合焚烧污泥与垃圾。目前污泥与垃圾混烧方式是采用湿污泥（80%含水率）直接入炉与垃圾混烧（参见中国专利号200720075029、名称为《用于垃圾和污泥混烧的前级送料装置》）。但由于湿污泥含水率高、热值低，直接与垃圾混烧时，与垃圾的重量比不能超过10%，否则影响垃圾燃烧状态、降低烟气温度，进而增加二恶英产生。

此外，目前另一种处理市政污泥比较成熟、有效的技术是对污泥进行干燥焚烧。污泥干燥焚烧采用独立建设污泥干燥焚烧处理方式，除干燥机和污泥输送设备外，需要专门配备污泥焚烧炉、烟气净化系统等，投资较高，而且污泥本身热值低，需要提供额外的燃料对湿污泥进行干燥，运行成本高。

发明内容

本发明提供一种污泥干燥焚烧的处理方式，适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法。不仅能够大幅度降低污泥处理部分的投资和运行成本，还能改善生活垃圾的燃烧状况。

具体技术方案是：一种适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法，在现有的生活垃圾焚烧设备基础上，增加至少一套污泥干燥设备，置于生活垃圾焚烧设备工段之前，利用垃圾焚烧炉产生的高温烟气对湿的市政污泥进行干燥，经干燥之后的市政污泥进入垃圾焚烧炉与生活垃圾一起焚烧，干燥后的烟气循环回到焚烧炉再次燃烧，消除臭气以及生活垃圾与市政污泥中的有害成分。

进一步的，上述湿的市政污泥是含水率78%—82%重量百分比，优选80%重量百分比。

进一步的，上述利用垃圾焚烧炉产生的高温烟气是对湿的市政污泥进行直接干燥。

进一步的，上述有害成分是二噁英。

上述作为前处理装置的污泥干燥设备，由湿污泥储存斗1、湿污泥输送机2、污泥干燥机3、焚烧炉4、干污泥输送机5、干污泥斗提机6、焚烧炉进料斗7、旋风除尘器8、循环风机9、高温烟气烟道10、低温烟气烟道11、挡板12、挡板13、挡板14、挡板15构成。所述湿污泥储存斗1出口通过湿污泥输送机2与干燥机3的湿污泥进口连接，干燥机3的干污泥出口通过干污泥输送机5、干污泥斗提机6与焚烧炉进料斗7连接。焚烧炉4的第一烟道烟气出口通过挡板13和高温烟气烟道10与干燥机3连接，干燥机3的烟气出口通过旋风除尘器8、挡板14、循环风机9和低温烟气烟道11与焚烧炉4的二燃室连接，高温烟气烟道10通过挡板12与低温烟气烟道11连接，高温烟气烟道10通过挡板15与外界空气连通。

上述生活垃圾与市政污泥的混合焚烧的比例，以重量百分比计算，市政污泥：生活垃圾在30%以内，优选范围是10%—30%。

进一步的，上述混合焚烧对垃圾焚烧发电量影响在3%以内。

有益效果：

本发明市政污泥和生活垃圾共用焚烧处理方法，相对于垃圾焚烧厂只需要增加污泥干燥机和污泥输送设备。污泥干燥机的热源来自焚烧炉内焚烧垃圾和干污泥产生的高温烟气，不需要添加辅助燃料，干燥后的污泥热值显著高于生活垃圾，送入焚烧炉与生活垃圾共同焚烧。相对于独立的污泥干燥焚烧处理方式，本发明污泥处理方法利用了垃圾焚烧系统中已有的垃圾焚烧炉和烟气净化系统，投资成本显著降低。相对于独立的污泥干燥焚烧处理方式，污泥干燥机所需热量来自焚烧炉内高温烟气，不需要辅助燃料，运行成本显著降低。污泥干燥机内湿污泥与高温烟气进行直接接触换热，热利用率高。干燥之后的污泥热值显著高于生活垃圾，送到焚烧炉内与生活垃圾一起燃烧，能够改善生活垃圾的燃烧状况。干燥之后的污泥热值较高，颗粒度小，污泥干燥、输送设备可与各种垃圾焚烧炉配套。

附图说明

图1是本发明污泥前处理装置结构示意图。

具体实施方式

一种适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法，在现有的生活垃圾焚烧设备基础上，增加至少一套污泥干燥设备，置于生活垃圾焚烧设备工段之前，利用垃圾焚烧炉产生的高温烟气对湿的市政污泥进行干燥，经干燥之后的市政污泥进入垃圾焚烧炉与生活垃圾一起焚烧，干燥后的烟气循环回到焚烧炉再次燃烧，消除臭气以及生活垃圾与市政污泥中的有害成分。

如图1所示，是本发明污泥前处理装置结构示意图。作为前处理装置的污泥干燥设备，由湿污泥储存斗1、湿污泥输送机2、污泥干燥机3、焚烧炉4、干污泥输送机5、干污泥斗提机6、焚烧炉进料斗7、旋风除尘器8、循环风机9、高温烟气烟道10、低温烟气烟道11、挡板12、挡板13、挡板14、挡板15构成。所述湿污泥储存斗1出口通过湿污泥输送机2与干燥机3的湿污泥进口连接，干燥机3的干污泥出口通过干污泥输送机5、干污泥斗提机6与焚烧炉进料斗7连接。焚烧炉4的第一烟道烟气出口通过挡板13和高温烟气烟道10与干燥机3连接，干燥机3的烟气出口通过旋风除尘器8、挡板14、循环风机9和低温烟气烟道11与焚烧炉4的二燃室连接，高温烟气烟道10通过挡板12与低温烟气烟道11连接，高温烟气烟道10通过挡板15与外界空气连通。

其中，调节挡板13开度，以调节高温烟气流量。调节挡板12开度，使部分低温烟气进入高温烟气烟道，以调节高温烟气温度。调节挡板15开度，使外界空气进入高温烟气烟道，以调节高温烟气温度。调节挡板14开度，以调节干燥机内压力。

上述焚烧炉、干燥机、旋风除尘器、风机、输送机、斗提机、烟道和挡板均是现有设备，有关上述现有设备属于公知技术，本领域的技术人员均已经了解，在此不再赘述。

工作过程是：湿污泥储存斗1存储的湿污泥通过湿污泥输送机2进入干燥机3，同时，垃圾焚烧炉4第一烟道的高温烟气通过挡板13和高温烟气烟道10进入干燥机3。在干燥机3中，湿污泥与高温烟气直接接触后被干燥。干燥机3排出的干污泥通过干污泥输送机5、干污泥斗提机6，送入焚烧炉进料斗7，进而进入焚烧炉4中与垃圾一起混合焚烧。干燥机3排出的低温烟气通过旋风除尘器8、挡板14、循环风机9和低温烟气烟道11，进入焚烧炉4的二燃室，再次燃烧后，完全消除臭气以及其他有害成分。

评价生活垃圾与污泥混烧效果的主要是参照：在不影响垃圾燃烧状况和基本不减少垃圾焚烧发电量的前提下，能够混烧干基热值低的污泥，并且尽量提高污泥的混烧比率。

因此，利用本发明专利装置对污泥进行干燥后混烧与直接混烧进行比较，并且通过混烧干基热值和含水率不同的污泥，或者改变污泥的混烧比率，对垃圾焚烧炉发电量的影响进行比较，实验结果如下：

（1）直接混烧与干燥混烧对垃圾燃烧的影响对比。

表一（湿污泥干基高位热值2800kcal/kg，含水率80%）

Figure 2012100795527100002DEST_PATH_IMAGE001

（2）相同混烧比率下，污泥热值和含水率对发电量的影响。

表二

（3）相同的污泥热值和含水率，不同的混烧比率对发电量的影响。

表三

Figure 2012100795527100002DEST_PATH_IMAGE003

（4）混烧污泥后对锅炉受热面积（锅炉投资）的影响。

表四（湿污泥干基高位热值2800kcal/kg，含水率80%）

实施例结果分析：

（1）根据国家标准规定，垃圾燃烧状态和二恶英的产生与焚烧烟气的温度有关，烟气850℃以上维持2秒可以分解二恶英，抑制其生成。从表一可以看出，由于污泥进炉前已经被干燥，其热值很高，对垃圾燃烧温度没有影响；但湿污泥热值很低，混烧量越多，对垃圾燃烧温度影响越大。

（2）从表二可以看出，在污泥/垃圾混烧比25%的情况下，污泥干基热值2400～2900Kcal/kg，湿污泥含水率80%±2%，对垃圾焚烧发电量的影响率在-3%以内。

（3）从表三可以看出，在污泥干基热值2600Kcal/kg，湿污泥含水率80%的情况下，污泥/垃圾混烧比控制在10～30%以内时，对垃圾焚烧发电量的影响率在-3%以内。

（4）从表四可以看出，在污泥干基热值2800Kcal/kg，湿污泥含水率80%的情况下，污泥/垃圾混烧比控制在15%以内时，不增加锅炉投资，30%以内时，增加锅炉投资在6%以内。

由以上实施结果可以看出，本发明的适用于生活垃圾与市政污泥混合焚烧处理的方法，将污泥的干燥焚烧与生活垃圾的焚烧共同实施，在处理垃圾的同时处理大量污泥，在生活垃圾焚烧厂的基础上增加污泥干燥和输送设备，将垃圾焚烧炉产生的高温烟气引入污泥干燥机与湿污泥进行直接接触式换热从而干燥湿污泥，热利用效率高，干燥之后的污泥送入垃圾焚烧炉与生活垃圾共同焚烧，高温烟气干燥湿污泥后产生的烟气回炉高温燃烧，完全消除臭气及污泥中的有害成分，且不影响全厂的发电/供热。干燥污泥的焚烧与垃圾的焚烧共用焚烧炉和烟气净化系统，降低投资成本，污泥干燥机不需要辅助燃料，降低运行成本。

本发明显著提高湿污泥与垃圾的混烧比例，且垃圾焚烧与烟气处理工艺相对于原先的纯垃圾焚烧时不变，对于发电/供热的垃圾焚烧厂，发电/供热量基本不变。该技术能够在基本不影响垃圾焚烧厂经济效益的前提下处理数量可观的市政污泥，因为其热利用效率明显高于单独的污泥干燥焚烧处理方式以及利用垃圾焚烧锅炉蒸汽的间接式污泥干燥方式，所以其运行成本要显著低于独立的污泥干燥焚烧处理方式，以及利用垃圾焚烧锅炉蒸汽的间接式污泥干燥方式。由于垃圾焚烧厂一般都具有110%超负荷能力，运用本发明混烧污泥比例15%以内时，不用增加焚烧炉和锅炉投资。混烧比例30%以内时，基本不影响垃圾发电量，不需要改变生活垃圾焚烧工艺。

本发明只需在垃圾焚烧厂的基础上配备污泥干燥和输送设备，在已建、在建或拟建生活垃圾焚烧厂的地方，都可以较方便地增加或新建污泥干燥处理设施，使得垃圾焚烧厂在处理生活垃圾的同时也能够处理市政污泥。

Claims

1. 一种适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法，在现有的生活垃圾焚烧设备基础上，其特征在于，增加至少一套污泥干燥设备，置于生活垃圾焚烧设备工段之前，利用垃圾焚烧炉产生的高温烟气对湿的市政污泥进行干燥，经干燥之后的市政污泥进入垃圾焚烧炉与生活垃圾一起焚烧，干燥后的烟气循环回到焚烧炉再次燃烧，消除臭气以及生活垃圾与市政污泥中的有害成分。

2.根据权利要求1所述的适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法，其特征在于，所述湿的市政污泥是含水率78%—82%重量百分比。

3.根据权利要求2所述的适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法，其特征在于，所述湿的市政污泥是含水率80%重量百分比。

4.根据权利要求1所述的适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法，其特征在于，所述利用垃圾焚烧炉产生的高温烟气是对湿的市政污泥进行直接干燥。

5.根据权利要求1所述的适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法，其特征在于，所述有害成分是二噁英。

6.根据权利要求1所述的适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法，其特征在于，所述生活垃圾与市政污泥的混合焚烧的比例，以重量百分比计算，市政污泥：生活垃圾在30%以内。

7.根据权利要求6所述的适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法，其特征在于，所述生活垃圾与市政污泥的混合焚烧的比例，以重量百分比计算，市政污泥：生活垃圾是10%—30%。

8.根据权利要求1所述的适用于生活垃圾与市政污泥共同焚烧处理的方法，其特征在于，所述混合焚烧对垃圾焚烧发电量影响在3%以内。