利用生活垃圾焚烧厂处理处置污水厂污泥研究

【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2.5~5万元/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。 【关键词】：污水处理厂 生活垃圾焚烧厂 污水污泥 污泥处置 混合焚烧
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-19
• 1.1 概述10
• 1.2 国内外污泥处理与处置方法10-13
• 1.2.1 卫生填埋10-11
• 1.2.2 土地利用11
• 1.2.3 焚烧11-12
• 1.2.4 其他方式12-13
• 1.3 国内外污泥处理处置发展趋势13-16
• 1.3.1 国外污泥处置现状及发展趋势13-15
• 1.3.2 国内污泥处置现状及发展趋势15-16
• 1.4 课题提出16-19
• 1.4.1 课题背景及提出16-17
• 1.4.2 课题来源17
• 1.4.3 研究内容17-19
• 2 城市污水厂污泥焚烧处理技术19-29
• 2.1 污泥焚烧的基本原理19-21
• 2.1.1 概述19
• 2.1.2 污泥焚烧的基本过程19-21
• 2.2 污泥焚烧的影响因素21-24
• 2.2.1 焚烧工艺影响22
• 2.2.2 污泥本身性质影响22-24
• 2.3 污泥焚烧方式24-25
• 2.3.1 单独焚烧24
• 2.3.2 利用现有工业用焚烧炉焚烧24-25
• 2.3.3 利用现有火力发电厂焚烧25
• 2.3.4 利用现有的生活垃圾焚烧炉焚烧25
• 2.4 利用热重分析法研究污泥和生活垃圾混合焚烧特性25-29
• 2.4.1 热重法的基本原理25-27
• 2.4.2 利用热重分析法研究污泥的燃烧特性相关研究27-29
• 3 城市污水厂污泥热值分析29-42
• 3.1 污泥热值分析方法29-32
• 3.1.1 分析内容29-30
• 3.1.2 试验方法及仪器30
• 3.1.3 试验污泥30-32
• 3.2 污泥工业分析32-34
• 3.2.1 污泥中的挥发份和灰分33
• 3.2.2 污泥中的固定碳33
• 3.2.3 水分33-34
• 3.3 污泥元素分析34-37
• 3.3.1 污泥中的碳、氢元素35-36
• 3.3.2 污泥中的O、N、S 元素36
• 3.3.3 污水厂污泥的计量化学组成36-37
• 3.4 污泥热值测定结果与分析37-40
• 3.4.1 工业分析法测定结果37-38
• 3.4.2 元素分析法测定结果38
• 3.4.3 量热仪测定结果38-39
• 3.4.4 污泥热值影响因素分析39-40
• 3.5 本章小结40-42
• 4 城市污水厂污泥和生活垃圾混合焚烧比例研究42-55
• 4.1 混烧比例的理论分析确定42-44
• 4.1.1 重庆市污水处理厂污泥热值42
• 4.1.2 重庆市生活垃圾的热值及其含水率42-44
• 4.1.3 热值和可焚烧性的关系44
• 4.1.4 污水厂污泥和生活垃圾混烧比例理论推导44
• 4.2 混烧比例的实验研究确定44-52
• 4.2.1 实验仪器45
• 4.2.2 污水厂污泥和生活垃圾混合焚烧TG/DTG 曲线45-50
• 4.2.3 结果分析50-52
• 4.3 混合焚烧对污泥性质要求52-53
• 4.3.1 污泥含水率52
• 4.3.2 污泥热值52-53
• 4.4 本章小结53-55
• 5 污泥掺烧对垃圾焚烧系统的影响55-62
• 5.1 重庆同兴垃圾焚烧厂工艺概况55
• 5.2 混烧对生活垃圾焚烧设备影响分析55-59
• 5.2.1 称重系统55-56
• 5.2.2 卸料系统56
• 5.2.3 吊车及抓斗56-57
• 5.2.4 给料系统57
• 5.2.5 焚烧炉57
• 5.2.6 余热利用系统57-58
• 5.2.7 烟气处理系统58-59
• 5.3 混烧改造方案59-61
• 5.4 本章小结61-62
• 6 利用垃圾焚烧厂处理处置污泥效益分析62-67
• 6.1 经济效益62-65
• 6.1.1 不同污泥处理处置方案建设投资比较62-63
• 6.1.2 不同污泥处理处置方案运行成本比较63-64
• 6.1.3 污泥掺烧经济影响分析64-65
• 6.2 环境效益65
• 6.3 社会效益65
• 6.4 本章小结65-67
• 7 结论与建议67-69
• 7.1 结论67-68
• 7.2 建议68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-74
• 附录74-76

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