利用生活垃圾焚烧厂处理处置污水厂污泥研究

论文摘要

城市污水厂污泥处理与处置技术的研究是近年来环保领域研究的热点之一。论文在全面综述国内外城市污水处理厂污泥处理与处置方法的基础上,认为利用具有富余能力的城市生活垃圾焚烧厂处理处置污水厂污泥是一种行之有效的方法。论文以重庆市城市污水厂污泥为研究对象,研究了污水厂污泥热值及其影响因素;理论分析了热值和可燃性的相关关系,并利用热重分析法进行了实验研究,得出了污泥和生活垃圾的TG-DTG曲线,确定了污泥和生活垃圾混烧的最佳比例;并进一步分析了污水厂污泥掺入生活垃圾混合焚烧对垃圾焚烧厂系统的影响;最后对利用具有富余能力的生活垃圾焚烧发电厂处理处置污泥的方法进行了初步的技术经济分析。得到以下主要结论:①挥发份是影响污泥热值的主要因素,污水厂的进水水质、受纳污水的排水体制、污水及污泥处理工艺通过影响挥发份含量而影响污泥热值。消化污泥和所服务区域排水系统为合流制的污水厂污泥挥发份含量低,不适合焚烧;污水厂进水水质COD较高和污水处理工艺中没有厌氧阶段的污水厂污泥挥发份含量高,热值也高。重庆市污水厂剩余污泥中挥发份的计量化学式可以粗略表示为CH1.72O0.55N0.12S0.03。②污泥和生活垃圾混合焚烧时,污泥和生活垃圾最佳比例为1:4,从焚烧发电的角度来说,污水厂污泥的干基热值应高于14500kJ/kg。③利用具有富余能力的生活垃圾焚烧发电厂处理处置污泥,对垃圾焚烧称重系统、卸料系统、吊车抓斗、给料系统、焚烧炉、余热利用系统没有影响,重金属的尾气能够达到GB18485-2001的排放标准;混烧改造方案只需添加污泥储仓、污泥输送系统及给料设备。④利用具有富余能力的同兴生活垃圾焚烧发电厂处理处置污泥,投资和运行费用低,处理污泥250吨/日,能够增加焚烧厂发电量4.4万千瓦时/日;发电增收2.706万元/日;处理处置污泥收益2.55万元/日,有极高的经济效益。并且实现了资源的可持续发展,具有环境效益和社会效益。利用生活垃圾焚烧厂处理处置污泥,避免了污水污泥热值较低,单独建设污泥焚烧厂投资和运行费用较高的缺点。成果具有实用价值和广阔的应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外污泥处理与处置方法
• 1.2.1 卫生填埋
• 1.2.2 土地利用
• 1.2.3 焚烧
• 1.2.4 其他方式
• 1.3 国内外污泥处理处置发展趋势
• 1.3.1 国外污泥处置现状及发展趋势
• 1.3.2 国内污泥处置现状及发展趋势
• 1.4 课题提出
• 1.4.1 课题背景及提出
• 1.4.2 课题来源
• 1.4.3 研究内容
• 2 城市污水厂污泥焚烧处理技术
• 2.1 污泥焚烧的基本原理
• 2.1.1 概述
• 2.1.2 污泥焚烧的基本过程
• 2.2 污泥焚烧的影响因素
• 2.2.1 焚烧工艺影响
• 2.2.2 污泥本身性质影响
• 2.3 污泥焚烧方式
• 2.3.1 单独焚烧
• 2.3.2 利用现有工业用焚烧炉焚烧
• 2.3.3 利用现有火力发电厂焚烧
• 2.3.4 利用现有的生活垃圾焚烧炉焚烧
• 2.4 利用热重分析法研究污泥和生活垃圾混合焚烧特性
• 2.4.1 热重法的基本原理
• 2.4.2 利用热重分析法研究污泥的燃烧特性相关研究
• 3 城市污水厂污泥热值分析
• 3.1 污泥热值分析方法
• 3.1.1 分析内容
• 3.1.2 试验方法及仪器
• 3.1.3 试验污泥
• 3.2 污泥工业分析
• 3.2.1 污泥中的挥发份和灰分
• 3.2.2 污泥中的固定碳
• 3.2.3 水分
• 3.3 污泥元素分析
• 3.3.1 污泥中的碳、氢元素
• 3.3.2 污泥中的O、N、S 元素
• 3.3.3 污水厂污泥的计量化学组成
• 3.4 污泥热值测定结果与分析
• 3.4.1 工业分析法测定结果
• 3.4.2 元素分析法测定结果
• 3.4.3 量热仪测定结果
• 3.4.4 污泥热值影响因素分析
• 3.5 本章小结
• 4 城市污水厂污泥和生活垃圾混合焚烧比例研究
• 4.1 混烧比例的理论分析确定
• 4.1.1 重庆市污水处理厂污泥热值
• 4.1.2 重庆市生活垃圾的热值及其含水率
• 4.1.3 热值和可焚烧性的关系
• 4.1.4 污水厂污泥和生活垃圾混烧比例理论推导
• 4.2 混烧比例的实验研究确定
• 4.2.1 实验仪器
• 4.2.2 污水厂污泥和生活垃圾混合焚烧TG/DTG 曲线
• 4.2.3 结果分析
• 4.3 混合焚烧对污泥性质要求
• 4.3.1 污泥含水率
• 4.3.2 污泥热值
• 4.4 本章小结
• 5 污泥掺烧对垃圾焚烧系统的影响
• 5.1 重庆同兴垃圾焚烧厂工艺概况
• 5.2 混烧对生活垃圾焚烧设备影响分析
• 5.2.1 称重系统
• 5.2.2 卸料系统
• 5.2.3 吊车及抓斗
• 5.2.4 给料系统
• 5.2.5 焚烧炉
• 5.2.6 余热利用系统
• 5.2.7 烟气处理系统
• 5.3 混烧改造方案
• 5.4 本章小结
• 6 利用垃圾焚烧厂处理处置污泥效益分析
• 6.1 经济效益
• 6.1.1 不同污泥处理处置方案建设投资比较
• 6.1.2 不同污泥处理处置方案运行成本比较
• 6.1.3 污泥掺烧经济影响分析
• 6.2 环境效益
• 6.3 社会效益
• 6.4 本章小结
• 7 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录