3.1试验条件
试验设备为该厂一台已使用18年、处理能力为150吨/日的三菱垃圾焚烧炉,炉排为三菱马丁式炉排;深圳城市生活垃圾的低位热值在5100kJ/kg左右,试验污泥为深圳某采用活性污泥法的污水处理厂的市政污泥,含水率为80%,低位热值在1500kJ/kg左右。
3.2混烧试验
混烧试验分两阶段进行。
(1)第一阶段是每小时将0.6~0.65t(焚烧炉处理能力的10%)的污泥加入垃圾中进行掺烧。共进行两次,试验结果见图1。
图1第一阶段试验
投料Ⅰ试验开始时炉内温度为750℃,焚烧工况一般,投料1小时后因大量污泥进入燃烧段,炉膛温度明显下降,随着炉膛温度的下降焚烧过程逐步恶化。2小时内污泥投入完毕,4小时后污泥全部排出炉外,此时炉温已降至400℃以下。投料Ⅱ试验开始时炉内焚烧温度约为900℃,垃圾干燥,焚烧工况良好。整个试验过程虽然温度有所下降,但可正常焚烧。
(2)第二阶段试验是在第一阶段的基础上,加大了污泥的投入量并延长了试验时间。试验结果见图2。
图2第二阶段试验
第二阶段试验也进行了两次,第一次是将污泥(含水率82%)投入焚烧炉料斗中,前4个小时内污泥投放速度控制在1.75t/h(焚烧炉处理能力的23%),该过程为投料Ⅰ,4小时之内炉内焚烧状况良好,遂增加污泥投放速度至2.5t/h(焚烧炉处理能力的33%),该过程为投料Ⅱ,5小时后温度下降,需要喷油助燃。第二次是将污泥(含水率79%)投放速度控制在2.25t/h(焚烧炉处理能力的30%),该过程为投料Ⅲ,2小时后需要喷油助燃。
以上试验炉炉排漏灰现象轻微,不影响运行。
3.3试验分析
(1)高含水率的市政污泥与生活垃圾掺烧降低了燃料的低位热值,焚烧工况正常时,污泥可以10%~20%的量进行掺烧,可以保证焚烧正常进行;
(2)市政污泥与生活垃圾在炉排上的混合程度不理想时,会引起焚烧波动,严重时需喷油助燃,推荐采用分散喂料机将污泥直接均匀喷洒到炉排上;
(3)污泥的焚烧减少了锅炉的蒸汽产量,对垃圾焚烧厂发电等效益有影响。
4结语
(1)污泥的低位热值和与垃圾的混合状态是影响掺烧效果的两个关键因素,因此,应采用各种方法提高污泥的低位热值(如降低含水率)和改进污泥与垃圾的混合工艺以提高掺烧比;
(2)对于发电量和烟气净化系统的影响等其它问题尚待探讨。
参考文献:
[1]上海市政工程设计研究院.污泥处理处置技术研究进展[M].北京:化学工业出版社,2005.
[2]尹军,谭学军.污水污泥处理处置与资源化利用[M].北京:化学工业出版社,2005.
[3]徐强.污泥处理处置技术及装置[M].北京:化学工业出版社,2003.