一种低热值污泥阴燃处理方法

技术领域

本发明属于固废处理相关技术领域，更具体地，涉及一种低热值污泥阴燃处理方法。

背景技术

阴燃处置是一种针对高含水、低热值有机固废的新型直接燃烧处置技术。在常规燃烧装置中无法直接独立自持燃烧的有机固废，通过与多孔介质填料混合后，通过阴燃技术便可以实现在提供少量外界热量的情况下，通过强迫供风即可实现独立自持燃烧处置。然而，对于灰分含量达到干基质量的40％以上时的污泥等由于热值过低，无法通过以往的阴燃处置工况实现阴燃处置。

在传统的有焰燃烧领域，往往会对低热值燃料进行掺烧，但是在掺烧时，掺烧后燃烧的主体仍是高热值的燃烧，低热值燃烧质占到5％～30％，并不能满足大批量对灰分比较高的低热值燃料的批量处理。因此亟需设计一种新的低热值污泥阴燃处理方法，以满足日益对日益增加的低热值燃料的处理需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种低热值污泥阴燃处理方法，将低热值污泥首先与少量辅助燃料和大量多孔介质进行混合实现对低热值污泥的改性，从而使得低热值的污泥也能通过阴燃工艺进行处理，扩大了低热值污泥的处理方式，处理方式简单，经济性好。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种低热值污泥阴燃处理方法，所述方法包括：将低热值污泥与辅助燃料和多孔介质混合后放入阴燃炉中阴燃燃烧，其中，所述低热值污泥、辅助燃料和多孔介质的配比分别为16.6％～21.4％、2.8％～5.0％和75％～80％。

优选地，所述辅助燃料为农林废弃物。

优选地，所述辅助燃料为锯末、稻壳或秸秆中的一种或几种混合物。

优选地，所述辅助燃料的热值大于或等于15MJ/kg，所述辅助燃料的粒径小于或等于0.5mm。

优选地，所述多孔介质为沙子或炉渣。

优选地，所述多孔介质的粒径为0.5mm～2mm。

优选地，所述将低热值污泥与辅助燃料和多孔介质混合后放入阴燃炉中阴燃燃烧具体为：将混合物放入阴燃炉中，对底部混合物以220℃～300℃进行持续加热，同时从炉底向上以达西流速2.0cm/s～6.5cm/s的速度供风，直至混合物达到400℃～600℃。

优选地，所述低热值污泥为含水率大于80％的污泥，或含水率介于70％～80％且干基灰分介于23％～48％，或含水率介于60％～70％且干灰基介于48％～61％，或热值小于1.6MJ/kg的污泥。

优选地，所述低热值污泥的含水率为80％，所述低热值污泥、辅助燃料和多孔介质的配比分别为20.8％、4.2％以及75％。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的一种低热值污泥阴燃处理方法具有如下有益效果：

1.将不能实现阴燃的低热值污泥与少量的辅助燃料和适当的多孔介质进行混合可以实现低热值污泥的阴燃处理，显著扩大了低热值污泥的处理途径；

2.在低热值污泥中添加的辅助燃料为锯末、稻壳等农林废弃物，并且仅为2.8％～5.0％量非常少，首先农林废弃物的价格非常廉价，其次加入的农林废弃物的量非常少，经济性好；

3.多孔介质层为廉价易得的沙子和炉渣，简单易得，并且易于制作，便于工业化应用；

4.对于常见的含水率为80％左右的低热值污泥，当低热值污泥、辅助燃料和多孔介质的配比分别为20.8％、4.2％以及75％时，既可以实现阴燃又可以实现低热值污泥的最大处理量，具有最好的经济性；

5.本申请可以处理含水率高的低热值污泥，解决了现有的工艺无法对含水率高的污泥进行处理的技术难题。

附图说明

图1示意性示出了本实施例的低热值污泥阴燃处理方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供了一种低热值污泥阴燃处理方法，如图1所示，所述方法包括将低热值污泥与辅助燃料和多孔介质混合后放入阴燃炉中阴燃燃烧，其中，所述低热值污泥、辅助燃料和多孔介质的配比分别为16.6％～21.4％、2.8％～5.0％和75％～80％。进一步的，对于常见的含水率为80％左右的低热值污泥，低热值污泥、辅助燃料和多孔介质的配比分别优选为20.8％、4.2％以及75％。

所述低热值污泥为含水率大于80％的污泥，或含水率介于70％～80％且干基灰分介于23％～48％，或含水率介于60％～70％且干灰基介于48％～61％，或热值小于1.6MJ/kg的污泥。

所述辅助燃料的热值大于或等于15MJ/kg，所述辅助燃料的粒径小于或等于0.5mm。进一步的，所述辅助燃料为农林废弃物，进一步优选为锯末、稻壳或秸秆中的一种或几种混合物。

所述多孔介质为沙子或炉渣。所述多孔介质的粒径为0.5mm～2mm。

所述将低热值污泥与辅助燃料和多孔介质混合后放入阴燃炉中阴燃燃烧具体为：将混合物放入阴燃炉中，对底部混合物以220℃～300℃进行持续加热，同时从炉底向上以达西流速2.0cm/s～6.5cm/s的速度供风，直至混合物达到400℃～600℃。

阴燃工况优选为自持工况，也即满足阴燃处置过程自维持特性的工况条件，通常为：加热目标温度220℃～300℃，进一步优选为250℃；加热时长2～4h，进一步优选为3h，阴燃炉内供风达西流速为2.0cm/s～6.5cm/s，进一步优选为3.5cm/s。

阴燃处理时，首先将待处理的低热值污泥与辅助燃料和多孔介质进行混合，然后将混合物放入阴燃处理装置中通过一次点火加热(底部填料加热目标温度为220℃～300℃)，并经持续供风，供风达西流速为2.0cm/s～6.5cm/s，实现阴燃反应延空气气流方向自持续传播(反应面平均传播速率0.18cm/min～0.62cm/min)，直至所有污泥经历400℃～600℃的阴燃反应。阴燃处理后的灰渣中的多孔介质还可以回收利用。

实施例1

某市政污泥含水率80％、干基灰分45％，将其与锯末、沙子以20.8％、4.2％、75％的比例均匀混合后加入直径1.13m的阴燃炉设备，升温3小时至底部填料温度达到250℃时，开始向炉内自下而上强迫供风，炉内达西流速为3.3cm/s，此时即可实现市政污泥约49.7kg/h的处置量。

实施例2

某市政污泥含水率80％、干基灰分45％，将其与锯末、沙子以16.6％、3.4％、80％的比例均匀混合后加入直径1.13m的阴燃炉设备，升温3小时至底部填料温度达到250℃时，开始向炉内自下而上强迫供风，炉内达西流速为3.3cm/s，此时即可实现市政污泥约34.3kg/h的处置量。

实施例3

某市政污泥含水率80％、干基灰分45％，将其与锯末、沙子以18％、2.8％、79.2％的比例均匀混合后加入直径1.13m的阴燃炉设备，升温3小时至底部填料温度达到250℃时，开始向炉内自下而上强迫供风，炉内达西流速为3.3cm/s，此时即可实现市政污泥约28.2kg/h的处置量。

实施例4

某市政污泥含水率80％、干基灰分45％，将其与锯末、沙子以21.4％、3.5％、75.1％的比例均匀混合后加入直径1.13m的阴燃炉设备，升温3小时至底部填料温度达到250℃时，开始向炉内自下而上强迫供风，炉内达西流速为3.3cm/s，此时即可实现市政污泥约30.4kg/h的处置量。

实施例5

某市政污泥含水率80％、干基灰分45％，将其与锯末、沙子以18％、5.0％、77％的比例均匀混合后加入直径1.13m的阴燃炉设备，升温3小时至底部填料温度达到250℃时，开始向炉内自下而上强迫供风，炉内达西流速为3.3cm/s，此时即可实现市政污泥约32.5kg/h的处置量。

实施例6

某市政污泥含水率80％、干基灰分45％，将其与稻壳、炉渣以20.8％、4.2％、75％的比例均匀混合后加入直径1.13m的阴燃炉设备，升温3小时至底部填料温度达到250℃时，开始向炉内自下而上强迫供风，炉内达西流速为3.3cm/s，此时即可实现市政污泥约45.2kg/h的处置量。

综上所述，本申请的低热值污泥阴燃处理方法，将低热值污泥首先与少量辅助燃料和大量多孔介质进行混合实现对低热值污泥的改性，从而使得低热值的污泥也能通过阴燃工艺进行处理，扩大了低热值污泥的处理方式。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。