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污泥直接焚烧和输送技术原理

　　1、污泥直接燃烧基本原理

　　流化床的基本工作原理是利用炉底分布板吹出的热风将燃料（废物）悬浮起来呈现沸腾（流化）状进行燃烧，整个燃烧过程需要增加悬浮煤颗粒在炉膛内的滞留时间，增加沉降，减少飞灰，使煤充分燃烧提高热效率。，目前我国民间资本充足，污泥处理的市场前景也比较看好，应当允许民间资本进入污泥处理领域，这样既可极大缓解地方财政的压力，同时又能解决环境问题，并给充裕的民间资本找到一条出路，实现“一石三鸟”的效果。如果不采取合理的给料方式，污泥进入炉床后，凝聚结团比较严重，凝聚结团往往使炉床料粒度不断增大，形成过大的颗粒在炉床内的沉积逐步破坏燃烧质量，造成锅炉难以连续稳定运行。因此，一般采用大粒度锅炉炉顶给料，温度约20℃膏体物料进入温度约900℃的炉膛后，表面水分迅速蒸发使凝聚结团在自由落体过程中爆、裂，减少燃料的扬析损失，提高燃烧效率。

　　2、污泥的特性

　　我们都知道自然界中的物质都是以一定的形态而存在，具体分为：固体、液体，统称为流体，而研究表明我们行业内的污泥、煤泥等膏状物同混凝土一样均属于非牛顿流体中的Bingham粘塑性体。

　　2.1 流变学原理在泵送膏体中的应用

　　大规模处理利用污泥时，采用管道输送和其他形式的运输系统相比较，有着明显的***性与可取性。

　　可泵送污泥是一种高浓度、高黏度的浆状物料，其水分一般在30%～80%之间（即固体物含量在20%～70%），表观黏度在1Pa·s以上，甚至达到几千帕·秒，因此流动性很差。可泵送污泥是一种高浓度、高黏度的浆状物料，其水分一般在30%～80%之间（即固体物含量在20%～70%），表观黏度在1Pa·s以上，甚至达到几千帕·秒，因此流动性很差。浓度与表观黏度曲线、不同浓度的黏度曲线分别见图2-1、图2-2所示。另外理想可泵送膏体是由粒径小于1mm的细小颗粒组成，其中小于0.2mm的组分占质量的80%左右，成分主要是黏土、砂石、纤维等，这样的膏体表现为持水性好。

煤气化炉渣满足或经分选富集处理后满足低残碳要求，则选制砖、砌块等；如果炉渣颗粒足够细，并具有火山灰活性，还可以用于掺制水泥或混凝土。如Acosta等利用50%的低含碳量煤气化炉渣

　　（烧失量只有2.64%）与黏土制备了可以满足使用要求的建筑用砖；尹洪峰等利用添加量达70%的粉状德士古煤气化炉渣烧制成了MU7.5以上的低密度保温墙体材料；云正等在尾矿中添加部分煤气化炉渣和少量黏土，采用挤压成型的方法制备了铁尾矿烧结墙体材料；章丽萍等利用某企业煤气化炉渣（35.6%）、锅炉渣（32.4%）为主材料，以除尘灰（14%）、石灰（8%）、水泥（4%）?楦ㄖ?材料，以石膏（6%）为激发剂，100℃下蒸养18h制备出了符合JCT422―2007《非烧结砖垃圾尾矿砖》和GB11945―1999《蒸压灰砂砖》标准要求的免烧砖。但污水处理厂排出的污泥基本上是一种“流体质”，又因为富含油脂类的东西，水分蒸发和下渗都十分缓慢，自然风干的时间漫长，堆积发酵的效益极低。选择制砖、砌块、掺制水泥或混凝土等都是基于煤气化炉渣的集料作用和火山灰效应，但是煤气化炉渣整体上高残碳的特点将严重影响其建材化利用技术，根据GBT1596―2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》标准规定，粉煤灰的烧失量不得高于15%，该限值对煤气化炉渣来说是一个挑战。理论上讲，利用残碳在渣中分布不均的特点可以通过分选富集分别选出高残碳渣和低残碳渣，然后再做分别利用。但无论是干法分选还是湿法分选都将涉及一系列技术问题，如干法分选对原料要求苛刻，分选效率低，湿法分选技术流程长，投资高等。

1.污泥填埋会占用大量土地，加剧人地矛盾。

2.污泥中细菌、病原体含量很高，且含有一定量的铜、锌、铬、铅、镉等重金属，如果不经有效处理而直接施用或弃置，可能增加农业、林业的污染风险，同时污染地表水、地下水，重金属则可能通过富集效应进入人类食物链;

3.污泥直接填埋易堵塞垃圾填埋场的渗滤液排水管，雨天可能造成填埋场沼泽化，从而导致填埋场提前报废;

4.污泥恶臭污染环境，容易大量滋生蚊蝇，;5.污泥含水率多达80%左右，外运成本高，直接焚烧代价高。

因此，处理污泥要以降低污染，减少处理成本为原则。虽然一些煤化工项目在可行性论证时，都表示会将气化灰渣用于制砖、制水泥等综合利用，但实际却难以做到。污泥固化再生能源的原理是经过脱水机脱水后的含水80%或以上的污泥中加入含有纸屑焚烧灰成分的固化剂，当固化剂掺入污泥中时，固化剂会与污泥中的水反应生成针状的结晶物(主要成分是钙矾石)，存在于土颗粒结构空隙中，并迅速产生絮凝物，从而使高含水率的污泥快速实现水、固体颗粒物的分离和沉积。固化后污泥一般在养护2-7天可以实现含水率60%-40%或以下。并且暴漏在露天场地不会因下雨而破坏其固化效果。经过养护后含水率在55%以下的污泥具有833ckal/kg(可以自持燃烧的热量)以上的热量，可以2:8一一3:7或以上的比例掺于煤中制成蜂窝煤或直接锅炉燃烧。因此，固化后污泥可以作为新型燃料利用。