同时收集污泥干燥过程中排放的水蒸气.

污泥焚烧实验共设置了 2 种工况. 工况 1 将干燥

后含水率为 40

的造纸污泥、

纸渣和煤混合燃烧 ,三者

质量比例为 3∶2∶5,混合后热值为 13. 6 MJ / kg;作为对
比 ,工况 2中污泥和纸渣的比例不变 ,但不混煤燃烧.
将混合后的物料连续给入流化床焚烧炉 ,炉内悬浮区
和密相区的温度控制在 900 ℃,流化床的流化风速为

3 m

/ h. 在线检测焚烧过程中污染物的排放 ,同时采用

美国 EPA 的焚烧烟气中二恶英的采样标准采集烟气
及飞灰中的二恶英

[ 6 ]

,采集装置如图 3所示.

—冷凝管

; 2

—

XAD

树脂

; 3

—变色硅胶

;

—抽气泵

; 5

—干气表

; 6

—三口烧瓶

; 7

—滤筒

图

　二恶英采样装置示意

　实验结果及讨论

2. 1 　干燥实验结果及讨论

2. 1. 1　干燥过程污染物排放

污泥中含有大量有机物 ,且在低温下易分解. Ve

silind

[ 7 ]

等人研究了城市污水污泥在不同温度下干燥后

热值的变化 ,在干燥温度为 200 ℃的时候 ,污泥高位热
值降为未干燥时的一半 ;当干燥温度为 400 ℃时 ,经干
燥后的污泥热值几乎为零. 为了研究污泥干燥过程挥
发性气体的排放 ,采用基于傅里叶红外原理的在线烟
气分析仪 Gasmet

2DX4000对干燥过程中气体的排放进

行在线检测. 图 4为油温 180 ℃时 ,不同转速下的污染
物排放 ;图 5为转速 1. 2 r/m in时 ,不同温度下的污染
物排放. 由图可知造纸污泥在干燥过程中将会排放甲
烷、

乙烷、

丙烷、

己烷、

环己烷、

苯、

丙酸和乙酸等易挥发

有机气体. 其中甲烷 ,乙烷和丙烷 ,在常温下为气态 ,说
明是由更高一级的有机物分解而得 ;而己烷 ,环己烷和
苯在常温下为液态 ,因此这三种有机物可能存在于原
生污泥或者由更高一级的有机物分解而得 ;丙酸和乙
酸等脂肪酸则由污泥中的糖类、

蛋白质或脂肪水解而

得

[ 8

10 ]

. 有机气体的排放以烷烃和脂肪酸为主 ,各种有

机气体排放浓度随着导热油温度升高而升高. 由图 5
可知 ,当导热油温从 160 ℃升至 200 ℃,烷烃类有机气

体的总排放质量浓度由 71. 4 mg /m

升至 333. 5 mg/

,脂肪酸总排放质量浓度由 69. 8 m g /m

升至 148. 9

m g /m

,而热轴转速对有机气体排放质量浓度的影响

则没有明显规律. 造纸污泥干燥过程还会释放大量的
无机污染气体 , 如图 6和图 7所示 , (图中污染物质量
浓度均折算为氧体积分数为 11

的干烟气 )实验过程

可以检测到 NH

、HCl、HCN 等三种无机污染物 ,其中

主要以 NH

和 HCN 两种含氮污染物的排放为主 , HCl

的排放浓度则较低. 无机污染物排放浓度也随着导热
油温的升高而升高 ,当导热油温从 160 ℃升至 200 ℃,

质量浓度由 8. 3 mg/m

升至 26 mg /m

, HCN 质量

浓度由 35. 6 mg /m

升至 92 mg/m

; HCN 排放浓度随

着热轴转速提高有所降低 ,但 HCl和 NH

的变化趋势

没有明显的规律. 污泥低温干燥过程无机污染物的排
放机理目前尚不清楚 ,将在后续的工作中进一步深入
研究.

图

　不同转速下的有机污染物排放

图

　不同干燥温度下的有机污染物排放

图

　不同转速下的无机污染物排放

・

2008

年

月　　　　　　　　　　　邓文义等

造纸污泥干化及焚烧系统污染物排放特性