表4 混合燃料的元素分析
Table 4 Mixed fuel element analysis
分析项目
干污泥
无烟煤
混合燃料
非金属元素(wt%)
碳 C
10.2
59.20
12.47
氢 H
2.07
2.00
2.06
氧 O
7.46
0.80
7.12
氮 N
1.67
0.82
1.63
硫 S
0.54
0.51
0.54
金属元素(mg/kg)
砷 As
10
3
9.64
镉 Cd
10
<1
9.9
铬 Cr
500
<2
475.09
钴 Co
30
<2
28.59
铜 Cu
800
23
761.08
铅 Pb
500
20
475.94
汞 Hg
6
<2
5.72
镍 Ni
80
3
76.14
锌 Zn
1700
15
1615.71
2.2 污泥半干化过程中排出产物特性
2.2.1 尾气分析
在污泥半干化的过程中,排出尾气的主要污染物是污泥粉尘(浓度大于300mg/m3)和恶臭味。参照文献[7]对污泥干化过程排出烟气成分分析的数据统计,排放烟气经处理后典型的污染物的含量见图3:

图3 干燥过程中典型污染物的排放
Fig3. In the process of drying the typical emissions
由图3可知,经过处理工艺后,烟气排放中SOX、NOX、COX均达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》。烟气中的粉尘及恶臭物经过测定:粉尘浓度小于控制标准80mg/m3;恶臭物达到表5的指标。
表5 《恶臭污染物排放标准》(摘要)
Table 5 《Stench emission standards》 (Abstract)
序号
控制项目
排气筒高度/m
排放量/(kg·h-1)
1
硫化氢
20
0.58
2
甲硫醇
20
0.08
3
甲硫醚
20
0.58
4
二甲二硫醚
20
0.77
5
二硫化碳
20
2.7
6
氨
20
8.7
7
三甲胺
20
0.97
8
苯乙烯
20
12
2.2.2 半干化产生飞灰的特征
污泥半干化过程中由分离器捕捉的飞灰,由于富集了一部分重金属和易溶盐类物质,直接排放到环境中将会造成很大的污染和危害,考虑到处理的经济成本和费用,将其和焚烧过程产生飞灰一起处理,以免造成二次污染。
2.3焚烧过程中排放物的分析
2.3.1焚烧过程中排出烟气分析
污泥焚烧过程中排出的烟气中除了的CO2和H2O以外,通过烟气分析仪分析可知还含有氯化氢、氟化氢、硫氧化物、氮氧化物等有害气体,同时还有烟尘中还有少量的汞、铬、铅、镉等金属气溶胶,参照文献[8]对城市污泥焚烧二次污染物排放特性的数据统计,根据市政污泥和煤混合掺烧的特性,推算出焚烧排放烟气中主要污染物质的含量见图4:

图4焚烧排放烟气的主要产物
Fig4.The burning of the main product of the flue gas emissions
由图4可知,以《焚烧炉大气污染物排放限制值》为标准,在不进行烟气处理时SO2和HCI的排放都超过排放限值,焚烧烟气经处理后,烟气中的SO2和HCI的排放低于排放限值。在所有的流程环节中,汞、CO和NOX的含量都没有超过法规的限定值。
2.3.2 干化和焚烧产生飞灰的特性
取一定量的半干化和焚烧过程中产生的混合飞灰,采用Tessier五步连续提取法[9],提取样品中各金属的成分,参照文献[10],对污泥焚烧过程中收集飞灰进行金属元素含量的统计,经折算之后可得混合灰中典型的重金属含量见表6:
表6灰飞中典型金属的含量
Table 6 Typical metal content in fly ash
金属
含量(mg/kg)
砷 (As)
8.25
镉 (Cd)
13.1
铬 (Cr)
386
铜 (Cu)
832.5
汞 (Hg)
5.97
铅 (Pb)
635
镍 (Ni)
203
锌 (Zn)
2497.5
铁 (Fe)
13954.5
由表6可知,污泥干化和焚烧产生的飞灰富集了大部分的重金属元素,同时产生的二噁英物质也富集在飞灰中,世界上大多数国家目前对污泥焚烧飞灰主要采取直接密封填埋、水泥固化后填埋、熔融固化后填埋和化学稳定化(采用Na2S 等药剂) 后再填埋等处置方式[11]。
由于我国污泥焚烧处理技术起步较晚,因此大部分焚烧的飞灰都只是进行简单的填埋,这样会对环境造成了严重的污染,而且也是一种资源的浪费。我国应尽快制定出焚烧残余物利用的相关措施和技术规定。针对国内不同类型焚烧炉产生飞灰的理化特性,在飞灰的资源化利用时,应根据具体情况做出不同的处理措施[12]。
2.3.3 焚烧产生废水中重金属的特性
流化床焚烧产生的废水中部分重金属的测定参照文献[13],参照文献[14]的统计数据,对掺煤焚烧后排放的废水中的典型金属的含量进行定性折算后见表7,最高允许排放浓度依据GB 18918-2002。
表7 废水中典型金属的含量
Table 7 Typical metal content in effluent water
金属
含量(ug/L)
最高允许排放浓度(ug/L)
镉 (Cd)
0.30
10
铬 (Cr)
33.02
50
铜 (Cu)
42.53
500
镍 (Ni)
28.50
50
铅 (Pb)
7.63
100
锌 (Zn)
93.47
2000
砷 (As)
15.82
100
汞 (Hg)
53.77
1
有表7可知,排放废水中除了汞的含量大大超过标准外,其它金属含量均达到排放标准,预处理能够使进入流化床的重金属(铬、镉、铜、锌、铜)减少50%以上,然而汞和铅去除的比较少[15],考虑到处置费用和经济效应,可直接将产生的废水排入污水处理厂进行处理,以免造成二次污染。 2/4 首页 上一页 1 2 3 4 下一页 尾页 |