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3.2.2 印染污泥热值和灰分
污泥热值是污泥焚烧处理的重要参数,与污泥中有机物的含量密切相关.表 2和图 2给出了各地区印染污泥灰分和热值的平均值.污水来源、处理方法(生物法、物化法等)和工艺、添加的药剂(有机药剂、无机药剂等)等显著影响污泥的性质,使得其灰分、热值含量波动范围较大.
图 2 不同地区污泥的灰分及低位热值
图 2和表 2结果表明,17个污泥样品中,灰分含量最小为9.7%,最大为88.0%,平均为46.0%.不同地区的污泥灰分含量高低顺序为无锡>南通>常州>苏州.印染污泥的低位热值变化范围为0~17960 kJ ˙ kg-1,在17个样品中,4、7、12、16号污泥的低位热值高于10000 kJ ˙ kg-1.
表2 印染污泥的灰分、热值的测量结果
一般来说,污泥中的灰分含量越高,热值越低.8号和11号污泥的灰分含量分别高达88.0%和77.7%,这是由于在污水处理过程中加入了大量的无机物(如氧化钙、硫酸亚铁等),导致污泥中无机成分所占比例极大,低位热值较低;而灰分含量低于26.4%的污泥,热值均高于10000 kJ ˙ kg-1.
3.2.3 助燃焚烧分析
根据《城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质》(GB/T 24602—2009)规定的污泥理化指标及限值可知,污泥助燃焚烧时低位热值需大于3500 kJ ˙ kg-1,17家印染污水处理厂中有8家污泥的低位热值低于该值,达不到污泥助燃焚烧的条件.
已知污泥的含水率和低位热值,可得出污泥的干基热值和助燃焚烧时的最高限含水率(即满足污泥助燃焚烧(低位热值为3500 kJ ˙ kg-1)时所需的最大含水率),公式如下:
式中,LHV为污泥的低位热值(kJ ˙ kg-1),p为污泥的含水率,Qg为污泥的干基热值(kJ ˙ kg-1),r 为水的汽化潜热,取值为2 512 kJ ˙ kg-1.
表 3给出了上述8家污水厂污泥的含水率、低位热值、干基热值和助燃焚烧时的最高限含水率.由表 3可知,1号和3号污泥虽然干基热值较高,但污泥含水率也高,无法满足助燃焚烧所需热量,建议对两家污水厂污泥进行深度脱水,将含水率降低到60%左右,以满足污泥助燃焚烧要求.5、8、9、10和11号污泥的干基热值相对较低,建议在污水污泥处理过程中改进工艺、减少无机物的添加.
表3 不能自持燃烧的污泥分析结果
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