焚烧

焚烧或完全燃烧,是一种快速放热氧化燃料的可燃元素。使用焚化污泥处置是紧缩的结果限制土地海洋和/或处理处置污泥的监管机构。燃烧以减少污水污泥的使用惰性灰是一种有效但昂贵的过程,除非有一个便宜的燃料资源可用。火山灰焚烧操作通常是在垃圾填埋场处理。焚烧污泥燃料要求取决于两个参数:水的污泥量和燃料烂泥的内容的价值。例如,雾人渣从初步治疗或食品的主要处理工艺农业废水很容易在焚化炉焚烧,这减少了燃料需求,降低操作成本。生主和未消化的二级污泥燃料值从14000到28000焦每千克(6000到12000英热单位/磅)干燥固体(麦特卡尔夫和艾迪,Inc ., 1991)。如果设法使脱水污泥固体25%左右,焚烧会自给自足。

氧气的要求污泥焚烧可以从知识的成分,确定假设C和H是氧化终极产品方程(7.2):

CaObHcNd + (0.5 + 0.25 c - b) 02 b dn2 ch20 CO2 + 0.5 + 0.5

理论空气量将从方程计算量的4.23倍7.2(02大约是空气的重量的23%)。过多的空气(大约50%的理论数量)将被用来确保污泥的完全燃烧。

热焚烧操作要求是以下方程(7.3):

地点:

Cp =每个组成物质的比热在火山灰和烟气m =每个物质的质量

T1, T2 =初始和最终温度mw =水污泥的质量

\ =潜热水的蒸发每单位质量

很明显,任何减少污泥中的水分会降低燃料要求;因此,水分含量决定了是否需要额外的燃料焚烧污泥。

有两个流行的焚化炉的用途污泥焚烧:多室类型和流化床类型。第一个多室焚化炉在迪尔伯恩污泥焚烧建于1935年,密歇根州。从那时起在1960年代末,污泥焚烧多室类型的选择。目前,仍有一些150 - 175浸在北美焚化炉操作。

多室焚烧炉是垂直的,圆柱形,耐火材料衬里的,钢壳炉。它由6至12水平壁炉和一个旋转中心轴与乌合之众的胳膊。冷却空气引入轴,壁炉上方延伸。污泥进入炉膛和燃烧时向下流动空气流从底部到顶部。乌合之众的手臂的形状来扫描污泥螺旋运动,改变方向的nat从外面,里面,灶台之间。暴民运动的影响分解固体材料允许更好的表面和氧热接触。根据轴的速度和数量的灶台,污泥焚烧炉的保留时间范围从0.5 - 3小时。

环境空气通过中心轴第一泵及其相关的乌合之众的胳膊。很大一部分的空气就从轴的顶部和循环回最低炉预热助燃空气和额外的周围燃烧空气混合。混合空气的温度是有限的,因为较低的壁炉作为ash-cooling区。污泥燃烧壁炉的中心,它是最热的,释放热量和燃烧气体。燃烧气体流动向上通过在灶台下洞,逆流污泥的流动,由炉膛顶部排出。

烟气上升通过上层壁炉的炉冷却污泥水分的蒸发,这会降低或停止燃烧的壁炉。在这干燥区,一些挥发物释放的污泥并退出炉没有接触完整的燃烧温度。提要污泥必须包含超过15%固体由于限制蒸发量的焚化炉。平均负载率的范围从5到15磅/ ft2-h 75公斤/ m2-h (25)。辅助燃料通常需要当给水污泥固体含量从15 - 30%(麦特卡尔夫和艾迪,Inc ., 1991)。额外的除灰,如湿或干擦,需要减少空气污染。

年代,流化床焚烧炉焚烧污泥的最佳选择主要是由于更严格的排放法规和增加辅助燃料的成本。流化床的优点是降低排放,辅助燃料的使用,减少和降低运营和维护成本。流化床焚烧炉是垂直的,圆柱状,耐火材料衬里的钢壳,其中包含一个砂床叫包含合金风口燃烧带和耐火拱或喷嘴,使热空气均匀分布在整个床为了产生和维持燃烧(图7.14)。耐火材料经销商的空气导致的床沙使液化身高5英尺。污泥和辅助燃料,如果需要,美联储为流化砂床上通过横向饲料港口。密集的固体的混合和燃烧空气流化状态的收益率高传热率导致污泥送入的快速燃烧炉。在较低的部分,下面的区域炉的耐火拱经销商

图7.14。污泥脱水的焚化炉的原理图。

空气室;它作为一个充气的空气。耐火拱分销商和耐火材料衬里的空气室的设计允许燃烧空气被预热到1250°F。床上方的部分称为干舷或脱离欧元区。它通常是15英尺高,通常是横向扩展沿高度最大化停留时间和减少砂使用。干舷通常提供6 to7秒的气体停留时间,并完成任何挥发性碳氢化合物的燃烧逃离了床上。干舷从而扮演不可或缺的加力燃烧室,通常在50到100°F高于床上,确保完整的挥发物燃烧。燃烧废气和烟尘离开床,通过干舷区域运输通过炉的顶部气体出口。由于细灰的大小,没有灰退出焚化炉的底部。携入的灰擦洗的文丘里洗涤器的空气污染控制系统。

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