脱硫固氮洁净粉在污泥处置中的应用
新型的污泥产品应具有如下特点:具有明显的节能效果;具有相当的脱硫固氮的环保效应;能够成为污水处理厂的新的经济增长点;企业(使用者)可以因此节约燃料成本。很显然,常态的污泥并不具备上述特点,因此只能通过技术手段赋于它。
上海电器科研所研制的“脱硫固氮法洁净粉”是一种脱硫、固氮且节能的环保型燃煤添加剂。经浙江、山东、上海等地多次试验,并经上海嘉定区普陀区环境监测站检测,结果表明“脱硫固氮法洁净粉”脱硫率>65%,固氮率达60%,炉渍含碳量下降10%以上。目前“脱硫固氮洁净粉及其生产方法与应用”已获国家发明专利,专利号ZL02115986.6 国际主分类号C10L 10/04.脱硫固氮洁净粉的原料取材于某地的某矿石尾矿,适当掺入某些添加成份配制而成,故成本低薄,加工简单,储量充沛,安全性好,是一种兼具脱硫固氮节能等综合效果的环保型添加剂。
“脱硫固氮清洁净粉”应用于燃煤锅炉节能效果十分理想。其工作原理为催化燃烧,促进燃烧提高燃烧速度及火焰温度。它在参与煤炭的燃烧过程中,从中温至高温段逐浙释放新生态氧——一种高效的内部供氧形式,促进催化燃烧,其效能大大高于外部供氧,有效地解决了燃煤的裹灰、层叠以及锅炉内部供氧不足的问题,使煤炭的热值发挥最大的效果,并提高燃烧速度和温度,因此中低热值煤即可发挥高热值煤的同等效能,同热值煤则可提高15%的热效率。
从锅炉烟气脱硫的环保角度而言,“脱硫固氮洁净粉”是一种炉内脱硫技术,区别于被动地从烟气中脱硫的技术,是一种无需设备投入的非改造式,从本质上减少了二氧化硫、氮氧化物对大气污染的优秀技术。烟气脱硫(如目前在大型电厂普遍采用的湿式石灰石/石膏法)是一种需宠大设备投入及昂贵运行成本的消极模式,它不仅不节能,而且还会增加能耗。与之相比,“脱硫固氮法洁净粉”的先进性不言而喻。其脱硫原理是运用物理原理,巧妙地利用离子交换运动,使燃煤中的硫在高温释放时,被洁净粉中相应的元素结合,生成含硫复盐,而被固着在炉渣中。
“脱硫固氮法洁净粉”中配有适量的钾、钡、钙等元素,在燃煤的低温区至高温区逐渐升温于燃烧过程中,脱硫作用起着承前启后的作用,因而有效地解决了温差不同情况下,效果不一的难题。实验型工业锅炉试验表明:煤炭中的总硫在充分燃遴后有90%左右转化为高熔点复盐而滞留在炉渣中,从而达到了煤炭清洁化燃烧的高质量环保标准。
“脱硫固氮洁净粉”拥有很强的活性物质,对锅炉的结焦,有着相当良好的效果,我们在试验中已观察到锅炉中原有结焦物,被催化燃烧而脱落的现象。
“脱硫固氮洁净粉”中的固硫组成。如硅、钾、钡、钙等都是极其稳定的金属物质,它们不仅起着重要的脱硫作用而且还有益于延长锅炉的使用寿命。
由于污泥的成份较为复杂,它虽然有一定的发热量(一般在800~1000大卡)。传统的三大处置方法或需大量占用耕地成本过高且有二次污染之忧。如前所述,脱硫固氮洁净粉除了环保效能外,还具有催化燃烧,促进燃烧,提高燃烧速度和火焰温度的特点,为我们提供了一个崭新的处置污泥的技术思路。为此,我们于 2006年6月利用上海普陀区曹杨污水处理厂提供的污泥与原煤作了一个对比测试。在测试中,我们用3%的脱硫固氮洁净粉85%的煤炭(热值5500大卡)和12%的污泥(通过人工晾晒后,其含水率由80%下降到20%左右),充分混合均匀,在上海化工机械一厂的燃烧锅炉进行燃用。100%同质煤炭与燃用置换15%的污泥及洁净粉的“污泥煤”的热工对比测试。测试共计二天。测试结果表明:在同等条件下,污泥煤的正平衡效率较100%的原煤提高了7.3%。换言之,根据经验凡热效率提高一个百分点,其实际节煤效果可乘上1.5的系数,这就意味着污泥煤较原煤的节能效果达10.95%,再加上先前置换出的15% 原煤,充分表明利用脱硫固氮洁净粉在处置污泥的同时,达到了节煤25%以上的效果。
从国家环保部关于《污水处理厂处理处置最佳可行技术导则》(征求意见稿中)我们得知,运用目前污水处理厂现有的技术和设备将“泥饼”,经过脱水或干化工艺,将含水率为80%左右的湿污泥制成含水率30%左右的干污泥是完全可行的,剩下的工作只是将干污泥与脱硫固氮洁净粉按比例配制即可得污泥产品。
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