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低能耗等離子體焚燒技術(shù)處理工業(yè)污泥的研究

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低能耗等離子體焚燒技術(shù)處理工業(yè)污泥的研究

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  隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高,工業(yè)危險廢物的產(chǎn)量急速增大,不僅種類繁多、性質(zhì)復(fù)雜,且產(chǎn)生源數(shù)量分布廣泛。因此,深入研究危險廢物的處理工藝至關(guān)重要。焚燒作為一種危險廢物的處置方法,適用于不能再循環(huán)回收或安全填埋的廢物。但傳統(tǒng)焚燒工藝需要消耗大量能源且指標(biāo)控制不穩(wěn)定,監(jiān)控困難,同時會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。等離子體焚燒工藝較傳統(tǒng)窯式焚燒工藝在對能源的消耗和對廢物的處置方式上產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。

  工業(yè)污泥根據(jù)其來源不同,有非常大的差異。這些差異主要表現(xiàn)在其粘度、吸濕性、污染物性質(zhì)、含油率、含水率、有機(jī)質(zhì)比例、無機(jī)物比例等多方面。

  相對于市政污泥來說,其粘度大、含油率高、無機(jī)物比例高,有時使得其處理難度更高。

  來自化學(xué)、制藥工業(yè)的污泥因其高濃度的污染成份,必須妥善處置。來自石油、冶金、制革、發(fā)酵、食品、屠宰等行業(yè)的污泥均可以分別處理并資源化。

  本文針對等離子體焚燒工藝的基本原理、流程、設(shè)備選型及未來發(fā)展方向,以工業(yè)污泥的焚燒處置方式為例進(jìn)行探討。

  1、傳統(tǒng)窯式焚燒工藝

  工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生大量的危險廢物中污泥廢物占據(jù)很大比例。目前,我國在工業(yè)污泥的處理方式上大多采用窯式焚燒工藝。窯式焚燒主要采用傳統(tǒng)的氣、油燃燒方式,該種方法對進(jìn)入焚燒爐的廢物的熱值要求很高。要使廢物維持燃燒,爐內(nèi)廢物自身釋放的熱量必須滿足兩個要求:(1)提供加熱廢物達(dá)到燃燒溫度所需要的熱量。(2)發(fā)生燃燒所必需的活化能。如果不可以滿足上述要求,就要添加輔助燃料才能維持燃燒。由此可以看出,這種窯式焚燒工藝在對污泥的處置過程中會造成能源大量消耗。

  為了保證焚燒全過程廢物能量的充分釋放,在對工業(yè)污泥進(jìn)行窯式焚燒之前需進(jìn)行干化處理。即在250℃左右先令污泥脫水(干化處理),再升高溫度令其燃燒分解。理論上要求此時爐內(nèi)溫度達(dá)到900℃—1100℃,但在實際運行中,這種氣、油燃燒方法的窯式焚燒爐的爐內(nèi)溫度常常低于900℃,數(shù)據(jù)表明,大多焚燒爐實際運行溫度僅為700℃以下。這樣,焚燒廢物可能生成毒性更強(qiáng)的新物質(zhì),例如二惡英。世界衛(wèi)生組織(WHO)于1997年已將二惡英確定為一級致癌化合物。這種物質(zhì)在700℃—800℃以下是不會被完全分解的。事實表明,在許多燃燒過程中均產(chǎn)生二惡英和呋喃等致癌物質(zhì)。工業(yè)污泥的傳統(tǒng)窯式焚燒方式是向環(huán)境中排放二惡英類物質(zhì)最大污染源之一。因此,這種焚燒工藝產(chǎn)生的煙氣需要進(jìn)行復(fù)雜的煙氣凈化來減小排放物對環(huán)境的二次污染。

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