生活垃圾焚烧协同处理处置市政生活污水厂污泥研究

在完全燃烧的情况下，碳与氧气发生反应转化为二氧化碳，氢元素与氧气发生反应转化为水，硫元素与氧气发生反应转化为二氧化硫。碳可与水反应生成一氧化碳和氢气，此外，一氧化碳与水反应也会生成二氧化碳和氢气。

其次，在氧气缺乏的条件下，有机物可以在高温条件下发生热解反应，出现化学键的断裂，分解成一氧化碳、甲烷及氢气等可燃性气体和单质碳等可燃性固体。污泥干燥后其中含有大部分含碳化合物会在高温条件下先发生热解反应，生成一氧化碳、甲烷及氢气等可燃性气体和单质碳等可燃性固体，这些气体再发生焚烧反应。

3)燃尽阶段。污泥在焚烧过程中，可燃成分会逐渐减少，当可燃成分消耗殆尽时，就会到达燃尽阶段，污泥中可燃成分最终转化为惰性的二氧化碳、水和灰渣。实现了污泥的减量化、无害化和资源化。

2 污泥焚烧的影响因素

污泥焚烧过程主要受到两方面条件的影响，一个是污泥自身的性质，另一个是焚烧条件，包括停留时间、炉内温度、空气含量等工艺条件。

2.1 污泥自身性质对其焚烧的影响

2.1.1 污泥水分对焚烧的影响

污泥的含水量对其焚烧影响较大，污泥中的水分越高，污泥的热值越低，气化过程消耗的热能越多，污泥干燥所需的时间越长，生活垃圾焚烧炉的热效率显著降低，对生活垃圾焚烧发电效益的影响就越大。

近年来随着人们生活水平的提高，生活垃圾热值不断升高，原来基于低热值生活垃圾设计的焚烧炉越来越不能适应高热值生活垃圾的处理，恰好可以通过污泥含水量来调节入炉生活垃圾的热值，使其控制在一定范围内，从而保证生产的平稳运行。

但如果污泥的含水率过高，在干燥过程中又会导致焚烧炉炉温显著下降，甚至可能会导致燃烧过程难以发生。因此，合理控制污水含水量，同时又兼顾经济性，需要采取合适的污泥脱水技术将污泥的含水率控制在适合与生活垃圾协同处理的范围内。

2.1.2 污泥热值对焚烧的影响

污泥的热值也对焚烧效果起到一定的决定作用。污泥中可燃成分主要是指有机物和挥发性气体，当污泥中有机物和挥发性成分的含量增加时，污泥的热值就会随之增加。污泥中有机物及挥发性物质等可燃成分含量较大时，会获得较高的热值，焚烧越容易进行，焚烧过程进行的也越彻底，焚烧效果就越好。当污泥中的可燃成分一定时，污泥的含水率越高，单位污泥的热值越低。

2.2 焚烧工艺条件的影响

2.2.1 停留时间

污泥的焚烧过程主要包括污泥干燥、焚烧过程和燃尽过程三个阶段，污泥的停留时间理论上要长于这三个阶段花费的总时间，同时还要满足固体废物在燃烧室中有足够的停留时间，以保证达到完全焚烧。总体上来说，停留时间越长，污泥的焚烧越彻底，但是考虑到经济性的问题，需要测定污泥合适的焚烧停留时间，以便能在完全焚烧的前提下尽可能减少停留时间。

2.2.2 温度

燃料只有达到着火温度(又称起燃点)，才能与氧反应而燃烧。着火温度是在氧气存在下可燃物开始燃烧所必须达到的最低温度，因此，燃烧室温度必须保持在燃料起燃温度以上。污泥与生活垃圾协同处置的焚烧温度一般控制在850℃～950℃。

2.2.3 空气的混合程度

焚烧炉中氧气的含量越高，与污泥的混合程度越均匀，污泥的燃烧速度越快，燃烧效果越好。在实际焚烧中，常用实际空气量与理论空气量的比值过剩空气系数来表示燃烧固体与空气的混合程度。为了使污泥燃烧完全，在实际焚烧过程中，往往采用二次送风，送入比理论空气量更多的助燃空气量，以提高焚烧炉中的流场湍流度，改善传质与传热效果。但如果助燃空气过剩系数太高，会导致炉温降低，影响生活垃圾与污泥协同焚烧的效果。

3 结语

污泥焚烧技术可以实现对污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化，在污水厂污泥处理方面具有较好的应用前景。但是污泥的热值较低，如果单独进行焚烧会耗费大量的燃料，建设用于污泥焚烧的焚烧厂需要较大的投资和运行成本。如果将生活垃圾焚烧与污泥协同处置，可以有效地避免这些问题，同时又有利于调节生活垃圾的入炉热值，有效地利用和节约了资源，具有很好的应用价值和前景。

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