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污泥直接焚燒和輸送技術原理
1、污泥直接燃燒基本原理
流化床的基本工作原理是利用爐底分布板吹出的熱風將燃料(廢物)懸浮起來呈現沸騰(流化)狀進行燃燒,整個燃燒過程需要增加懸浮煤顆粒在爐膛內的滯留時間,增加沉降,減少飛灰,使煤充分燃燒提高熱效率。如果不采取合理的給料方式,污泥進入爐床后,凝聚結團比較嚴重,凝聚結團往往使爐床料粒度不斷增大,形成過大的顆粒在爐床內的沉積逐步破壞燃燒質量,造成鍋爐難以連續(xù)穩(wěn)定運行。2、污泥的特性我們都知道自然界中的物質都是以一定的形態(tài)而存在,具體分為:固體、液體,統(tǒng)稱為流體,而研究表明我們行業(yè)內的污泥、煤泥等膏狀物同混凝土一樣均屬于非牛頓流體中的Bingham粘塑性體。因此,一般采用大粒度鍋爐爐頂給料,溫度約20℃膏體物料進入溫度約900℃的爐膛后,表面水分迅速蒸發(fā)使凝聚結團在自由落體過程中爆、裂,減少燃料的揚析損失,提高燃燒效率。
2、污泥的特性
我們都知道自然界中的物質都是以一定的形態(tài)而存在,具體分為:固體、液體,統(tǒng)稱為流體,而研究表明我們行業(yè)內的污泥、煤泥等膏狀物同混凝土一樣均屬于非牛頓流體中的Bingham粘塑性體。
2.1 流變學原理在泵送膏體中的應用
大規(guī)模處理利用污泥時,采用管道輸送和其他形式的運輸系統(tǒng)相比較,有著明顯的優(yōu)越性與可取性。
可泵送污泥是一種高濃度、高黏度的漿狀物料,其水分一般在30%~80%之間(即固體物含量在20%~70%),表觀黏度在1Pa·s以上,甚至達到幾千帕·秒,因此流動性很差。濃度與表觀黏度曲線、不同濃度的黏度曲線分別見圖2-1、圖2-2所示。膏體泵由S擺閥和左、右兩個液壓輸送缸組成,膏體泵液壓站作為泵送系統(tǒng)動力源為送料機構提供動力,在PLC的控制下,左、右輸送缸在兩個液壓缸驅動下交替吸入和泵出污泥,使污泥源源不斷被輸送到全封閉污泥管道,再經過爐頂的多功能給料器將污泥送進鍋焚燒。另外理想可泵送膏體是由粒徑小于1mm的細小顆粒組成,其中小于0.2mm的組分占質量的80%左右,成分主要是黏土、砂石、纖維等,這樣的膏體表現為持水性好。
1.污泥填埋會占用大量土地,加劇人地矛盾。
2.污泥中細菌、病原體含量很高,且含有一定量的銅、鋅、鉻、鉛、鎘等重金屬,如果不經有效處理而直接施用或棄置,可能增加農業(yè)、林業(yè)的污染風險,同時污染地表水、地下水,重金屬則可能通過富集效應進入人類食物鏈;
3.污泥直接填埋易堵塞垃圾填埋場的滲濾液排水管,雨天可能造成填埋場沼澤化,從而導致填埋場提前報廢;
4.污泥惡臭污染環(huán)境,容易大量滋生蚊蠅,;5.污泥含水率多達80%左右,外運成本高,直接焚燒代價高。
因此,處理污泥要以降低污染,減少處理成本為原則。污泥固化再生能源的原理是經過脫水機脫水后的含水80%或以上的污泥中加入含有紙屑焚燒灰成分的固化劑,當固化劑摻入污泥中時,固化劑會與污泥中的水反應生成針狀的結晶物(主要成分是鈣礬石),存在于土顆粒結構空隙中,并迅速產生絮凝物,從而使高含水率的污泥快速實現水、固體顆粒物的分離和沉積。固化后污泥一般在養(yǎng)護2-7天可以實現含水率60%-40%或以下。主要的困難是缺乏政策上的支持,導致部分地方對配備污泥處理設施積極性不高。并且暴漏在露天場地不會因下雨而破壞其固化效果。經過養(yǎng)護后含水率在55%以下的污泥具有833ckal/kg(可以自持燃燒的熱量)以上的熱量,可以2:8一一3:7或以上的比例摻于煤中制成蜂窩煤或直接鍋爐燃燒。因此,固化后污泥可以作為新型燃料利用。