污泥焚烧工艺存在的问题和对策
虽然焚烧法与其它方法相比具有突出的优点，但是另一方面随着焚烧工艺的使用，它所存在的若干问题也日渐暴露出来。其一，焚烧需要消耗大量的能源。而能源价格又不断上涨，焚烧的成本和运行费均很高；其二，存在烟气污染、噪声、震动、热和辐射以及产生成为环境热点的二恶英污染问题。各发达国家都在制定更严格地固体焚烧炉烟气的排放标准，这也将给剩余污泥的焚烧提出更高的要求。所以，开发热效率高，并能把环境污染控制在最小限度的焚烧工艺成为当务之急。
众所周知，在污泥焚烧的过程中会产生一定量的有害气体，例如HCl，HF，SO2等等。这些有毒有害气体势必会对空气造成严重的危害。针对这一问题，欧洲各国都制定了严格的标准，如表1所示。
表1 焚烧炉有毒有害物质的释放限制（mg／m3）
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美国纽约州能源研究和发展机构(NYSERDA)就增加氧气量的污泥焚烧技术进行了研究。研究结果表明：富氧气系统的焚烧炉运行更具灵活性且反应速度快，一方面可使产率提高(可提高约55％左右)，另一方面又可使燃气消耗量减少，并且在燃烧过程中所产生的氮氧化物(NOx)，一氧化碳(CO)或总碳氢化合物(THC)和异味不会增加；2001年意大利研究者lotito等人针对循环式流化床焚烧炉处理污泥的工艺进行了研究。多核芳香族碳氢化物 (PAH)的产生量要比意大利10g／m3的标准限量低得多。并且发现，二恶英(PCDDs)以及PCDFs这些有毒物质的浓度虽然超过 0.1ng／m3(TE)的限量，但是在飞灰中的浓度却低得多，由此验证了在气化阶段被污染的可能性。并且PAHs和PCDD／PCDFs的浓度并不能依赖补燃器的操作控制；英国研究者Gillian Hand Smith论证了在污泥焚烧工艺中，氮氧化物NOx和炉燃烧温度的关系，并为运行参数的最优化设计提供了非常宝贵的建议；加拿大McGill大学和加拿大能源与矿物研究中心碳化燃烧实验室对污泥的鼓泡流化床和循环流化床焚烧都进行了能量回收和污染排放分析，结果表明采用流化床技术处理废弃物不仅回收了可用能，而且烟气排放可满足苛刻的环保要求，既提高了污泥处理厂的经济性又保护了环境；曾庭华在1997年就污泥的凝聚结团特性、燃烧过程、热解特性及流化床焚烧污泥时产生的二次污染进行了相关研究；奉华在2001年以高碑店污水厂的污泥为主要研究对象，分析了污泥的成分特点和燃烧特性，并在预防二次污染方面，通过分析重金属元素在污泥中的存在形式及对污泥焚烧前后重金属含量的变化进行检测，研究了重金属在焚烧过程中的迁移特性，并提出污泥灰渣处理的建议；台湾研究者Rong-Chi Wang和Wen Chih Un研究了用固体吸收物捕获流化焚烧炉内污泥中的残余金属(如Pb、Zn、Cd等)，他们采用了一个90mmI.D.的实验室规模的流化焚烧炉，该流化床使用了不同种吸收物，例如石灰石、矾土、矽土和火山灰胶状粘土。在试验过程中，通过改变炉温、吸收物的种类、空气流速以及燃烧时间，来观察各种吸收物的性能。经过原子吸收光谱的测定结果表明，火山灰对于Zn的吸收效果最好，而矾土对于Pb又有极佳的效果，并且在流化焚烧炉内的污泥量能够减少约40％。
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