不同添加物对污泥干化及燃烧性能改善的研究

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1、不同添加物对污泥干化及燃烧性能改善的研究2010-10-2515:02环卫科技网作者：黄仁华周海燕刘大江摘要：生物污泥具有较高的干基热值，但高含水率和强持水性限制了污泥焚烧和热能利用。本文研究木屑、餐厨垃圾、煤粉等热值提高物质与M1脱水剂（以镁盐为主的化合物）、硅藻土、高岭土、皂土等脱水剂对污泥含水率降低、热值提高的作用。结果表明，含水率与热值的变化呈负相关性，木屑、煤粉对于污泥含水率降低和热值提高作用较为明显：当木屑加入比例为5%，煤粉为20%时，5天内体系含水率由60.7%降至36.3%，污泥低位热值由

2、2162kJ/kg上升至6685kJ/kg，完全满足自持燃烧的要求。四种脱水剂脱水作用的顺序为：硅藻土>高岭土>皂土>M1脱水剂。现场实验表明，当M1脱水剂、木屑、煤粉添加比为5：10：10时，均温10℃，自然通风条件下，5天后污泥含水率可以由81.3%降至28.0%，低位热值相应提高至10534kJ/kg，干基灰分产量减少至38.2%。关键词：污泥；热值；含水率；脱水剂；灰分Improvementondewateringandcombustioncharacteristicsofsludgebyaddin

3、gdifferentadditivesAbstract:Usually,thewatercontentinthemechanicaldewateringsewagesludgemaybeover80%anditslowheatingvaluemaybezero.Inthiswork,effectsondewateringandheatingvaluebyaddinghighheatingvaluematerialssuchassawdust,kitchengarbageandcoal,wereinvesti

4、gated.Meanwhile,thedewateringreagentssuchasM1(achemicalconsistingofMgsalts),bentonite,kaolineanddiatomite,werealsomixedwiththesludge.Itwasfoundwatercontentdecreasedfrom60.7%to36.3%andlowheatingvalueincreasedfrom2162kJ/kgto6685kJ/kgafterfivedaysair-drying,a

5、lowheatingvalueformaintainingself-combustion,when5%sawdust(w/w)and20%coalwereaddedintothesludge.Theorderofdewateringefficiencyoffourdewateringreagentswasfoundtobediatomite>kaoline>bentonite>M1.Thelowheatingvalueincreasedto10534kJ/kgandwatercontentandashrat

6、edecreasedto28.0%and38.2%,respectively,after5days’naturalventilationataveragetemperature10℃,whenM1agent,sawdustandcoalwitharatioof5:10:10(w/w)wasused.Keywords:sludge;heatingvalue;watercontent;dewateringreagent;ash1引言(Introduction)随着我国各级城市污水处理设施的日臻完善，污泥的排放量

7、逐年递增。据统计，上海每日产生污泥4000吨，而老港污泥卫生填埋场仅能填埋600吨~2000吨。由于可用土地迅速减少，寻找污泥资源化途径日益迫切。经二级生物强化处理后产生的生物污泥，主要由生物絮体和絮凝剂组成，含有大量的有机物和木质素，具有一定热值[1]。据测算，污泥的干基热值范围为7467.8kJ/kg~17922.8kJ/kg。但污泥含水率较高，焚烧过程中由于水分蒸发，以汽化潜热的形式带走部分能量，影响其燃烧过程。污泥的持水性较强，张华等人[2]研究发现，当温度为20℃，空气湿度30％～50%时，含水率

8、80%左右的污泥含水率降至65％以下需要11天。污泥持水性较强主要是由于胞间聚合物（ECP）的存在：多聚糖、蛋白质和DNA是ECP的主要组成物质，它们可以作为离子交换介质发挥作用，从而导致了污泥粘度的增大和内部水分散失的缓慢[3]。因此，如何破坏污泥微生物胞间结构，短时间内降低污泥的含水率成为污泥干化研究的重点[4]。目前常用的污泥干化技术为热干燥处理技术[1]，经过预干燥处理，污泥含水率由75%降至10%[5]