了解一下污泥混合燃烧

除污泥单独焚烧处理技术外，在燃煤电厂、固体废弃物焚烧厂及其他工艺过程中，也可以利用混烧技术来处理污泥。

污泥混合燃烧是指将污泥与其他可燃物混合进行燃烧，既充分利用了污泥的热值，又达到了节省能源的目的。污泥的混合燃烧方式主要有发电厂污泥与煤的混合燃烧、污泥与固体废弃物的混合燃烧、其他形式的混合燃烧。

（1）发电厂污泥与煤混合燃烧

污泥有机物含量高，具有一定的热值，因而国外有些发电厂将污泥与煤混合燃烧用于发电。但是将污泥和煤混合燃烧需要考虑到燃料准备、燃烧系统调整以及处理燃烧的污染副产物等。在大多数的混合燃料发电厂中，需要贮备污泥并将其颗粒化，以适应煤燃烧炉内的燃烧状况。对以煤为主要燃料的发电厂来说，干燥污泥会带来额外的经济负担，并且还需要技术、资金以及必要的设备来处理污泥干燥产生的灰尘和CO等。此外，污泥的运输、贮备，以及污泥燃烧产生的灰尘与空气混合易发生爆炸，这些都需要人们做好必要的准备。另外，还要严格控制污泥燃烧后的重金属含量，并确保烟气中的SO2和NOx达标排放，尽量降低对空气的二次污染。

德国路德维希港地区BASF公司采用煤粉炉混烧污水污泥。该电厂的混烧炉从1984年开始与1974年投入运行的3台流化床污泥焚烧炉一道运行至今。污泥在过滤器脱水之前，和煤一起用絮凝剂进行混合调湿。在进入煤粉炉之前，滤饼先在转筒干燥器中进行干燥，该煤粉炉每小时可混烧16t污泥（干基含量25%）。

波兰学者Jan Nadziakiewicz 和 Micha Kozio 研究了污泥与煤的混合燃烧。目前煤仍然是波兰的主要能源。在波兰的小城镇中有许多旧式的烧煤供暖厂，现在急需资金来翻修设备。而当地的污水处理厂每天处理大量的污水，产生的污泥可以与煤混合燃烧，热值又不减低，凭此就可以节省一大笔开支用来设备修护。

比利时Aquafin城市于1995年开始进行污泥与煤粉混烧，其中污泥比例约为5%，对Electabel电厂的11#机组进行污泥混烧测试，该机组功率为130MW，每天消耗1000t煤。混烧结果表明，过高的混烧比例（如7.6%干污泥）会造成尾部净化装置，特别是静电除尘器产生严重的结灰现象。另外，在黏结物中也会发现有硫化物金属，因此适当的混烧比例非常重要，一般建议将其控制在5%以下。另外，也曾在300MW发电机组中进行4000t干污泥混烧试验，试验持续了2000h，加入的干污泥比例为2%～20%，逐渐提高。结果表明，混合燃烧过程中，设备运行没有出现明显的偏离。和燃煤相比，在混合燃烧过程中炉渣没有明显变化，但污泥预处理设备中存在材料磨损等问题。

在长期运行中还发现过热器会产生高温腐蚀的现象，因为碱性硫化物容易结在受热面管上，并与氧化层进行反应生成复杂的碱性铁硫化物，因此在污泥与煤粉混烧时，污泥中的Cl、S及碱性金属的含量应严格控制。

（2）污泥与固体废弃物混合燃烧

污泥与固体废弃物混合燃烧的主要目的是降低分别燃烧污泥和固体废弃物的运营成本，而燃烧过程中会产生足够的热量来干燥污泥并支持固体废弃物和污泥的燃烧。

自20世纪70年代以来，国内外就已开始了利用多膛炉对污泥与固体废弃物进行混烧的处理方式，其具体操作是污泥在多膛炉上部干燥，而固体废弃物则经过磨碎，除去金属颗粒后从炉膛中部挥发析出进入多膛炉内，以较低成本解决了两种废弃物的处理处置问题，得到了广泛关注。有的焚烧厂还利用多膛炉和链条炉组合的方式进行污泥与固体废弃物的混烧，多膛炉用于焚烧污泥，链条炉用于焚烧固体废弃物，而用来加热干燥并燃烧污泥的烟气则来自链条炉。例如在德国Marktoberdorf已建成的污泥与固体废弃物混烧项目中，每小时分别处理废弃物和污泥各2.5t和1.0t。发达国家还将固体废弃物与污泥在流化床焚烧炉中进行混烧，污泥在粉碎干燥机内被粉碎、干燥，其所需的热气也来自固体废弃物焚烧，然后两者在流化床焚烧炉内进行混烧。

得利满公司开发的Thermylis是目前使用最广泛的一种混合燃烧工艺，将干度为15%～35%的脱水污泥以（1∶10）～（1∶5）的混合比例与城市垃圾混合后，投入最低温度为850℃的焚烧炉中迅速将有机物燃烧成无机灰烬。

Thermylis具有适应范围广、运行费用低、污泥喷嘴无堵塞、系统灵活可调节、操作简单、系统自动化运行等优点，适用于污泥非农业使用、污泥和垃圾混合集中处理的场合。目前该工艺已在Amsterdam、Cenon、Dinan、Sarcelles等地的项目中应用，建成年处理量超过20000t干污泥的处理厂。

（3）其他形式的混合燃烧

将污泥和黏土混合燃烧可用来制砖。利用污泥燃烧的热量不仅可以节省能耗，还可以将有机成分、重金属、污泥灰和煤灰固化在成品砖中。在南非的伊丽莎白港，当地的污水处理厂每天将45t的污泥送到15km外的砖厂制砖。在砖厂，30%的污泥与黏土混合制硬砖，5%～8%的污泥与黏土混合制板砖。污泥和黏土的混合物被压碎，磨细后掺入砖中，将砖干燥后送入砖窑中进一步干燥。将温度升高至150℃后，污泥中的有机物开始燃烧并迅速使温度升高到800℃。砖窑内污泥燃烧充分后温度会有所下降，此时再加入少许燃料使温度达到960℃。用这种工艺制成的砖的质量比较好。

另一种途径是在水泥窑中将污泥进行混合燃烧。这种水泥生产工艺一般有5个步骤：a.将污泥和石灰石、黏土等依次干燥、粉碎和磨细，使90%的水泥材料颗粒直径≤90μm；b.将处理好的水泥材料和尾气经过空气悬浮器送入静电除尘器中除尘，使尾气中的灰尘含量小于50mg/m3；c.分离后的水泥材料经灰-气悬浮器送入旋风分离器内，与高热值气体换热后进入回转窑；d.水泥材料被预热至800～850℃，高热值气体被冷却；e.水泥材料进入回转窑后在1800～2000℃下进行反应，制好的水泥再与先前被冷却的高热值气体换热。在这里采取了两次换热：一次换热与二次换热。一次换热为进入回转窑的水泥材料提供必要的热值，二次换热为在旋风分离器内换热的高热值气体提供热值。