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污泥与秸秆掺烧过程及污泥灰中重金属含量分析

2021-09-15于士祥车德勇刘洪鹏孙佰仲

农业工程学报 2021年12期

郭 帅,于士祥,车德勇,刘洪鹏,孙佰仲

(东北电力大学能源与动力工程学院,吉林 132012)

0 引 言

随着中国城市的快速发展,污水处理量逐年增加,污泥作为污水处理的主要附产物,其产量也逐年剧增,威胁着人类赖以生存的环境。据中投顾问产业研究中心统计及预测,2019年中国污泥产生量为6 325万t,未来五年(2019~2023)年均复合增长率约为11.49%,预计到2023年中国污泥产生量将达到9 772万t,泥中除了含有有机组分外,还含有大量的细菌、病毒及铝、锌、铜、汞、砷等重金属,这都会对人类的生存环境造成严重污染[1-2]。

目前填埋、堆肥、自然干化、焚烧等是中国污泥处理的主要方式。其中,填埋占比明显高于其他处理方式[3]。焚烧法具有减量化显著、除臭、消除有机危害、处理量大、处理速度快等特点,是处理污泥的良好选择[4-5]。但污泥焚烧也存在着一定的问题,首先是污泥含水量和灰分含量较高,其单独燃烧的发热量低,故通常与其他燃料掺烧[6]。其次是污泥焚烧时其所含有的重金属络合物极难分解[7-8],处理不当会造成环境的二次污染[9-10]。

鉴于以上问题,一些学者对污泥与其他燃料掺烧进行了研究。宁寻安等[11]采用热重分析法对印染污泥、木屑及其混合物的燃烧特性进行了研究。结果表明:随着木屑掺混比例的增加,综合燃烧特性指数和可燃性指数有所上升。Zhao等[12]在流化床中用污泥分别与麦秆、棉秆掺烧,对其重金属迁移特性进行了研究。结果表明:采用污泥与生物质掺烧,特别是在掺混比为50%时可以有效降低飞灰中Zn和As的浸出毒性,并且生物质中Ca和Fe等矿物的存在会捕获As2O3(g),形成砷酸盐,减少As的排放。……

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