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专注垃圾渗滤液高效处理解决方案

关于生活垃圾渗滤液作脱硝剂的试验探索

2020-07-30 admin888 31

  生活垃圾渗滤液是生活垃圾在储存、堆放、发酵等过程中,渗出的高色素水溶液,是一种成分复杂、污染物浓度高、色度大的有机废水,近年来,国内垃圾渗滤液污染事件呈多发趋势,西安、安徽、广西等地均发生过渗滤液污染事件,垃圾渗滤液的安全处置是目前水处理行业公认的难题。水泥窑是现存处置生活垃圾最好的固体废弃物焚烧窑炉,利用水泥窑烧成系统热容量大、高温碱性环境等特点,能够实现生垃圾及渗滤液处置的“无害化、减容化、资源化、集约化”要求,有利于实现资源的再利用和经济的可持续发展。水泥窑在协同处置原生态生活垃圾过程中,对垃圾进行储存、破碎、发酵、挤压脱水等预处理工序时形成的渗滤液,可以通过渗滤液处理系统处置,减量产生浓缩液后喷入水泥窑高温位焚烧,也可以直接喷入烟室或分解炉等部位高温焚烧,以达到无害化处置的目的。由于垃圾渗滤液中含有一定的氨氮,这和目前SNCR脱硝工艺广泛采用的氨水成分类似,因此笔者尝试将垃圾渗滤液直接喷入我公司3200t/d生产线分解炉(SNCR喷枪位置)和烟室部位,试验未经任何处置的垃圾渗滤液是否可以替代部分氨水来降低系统NOx含量。本文对具体试验情况进行阐述。
  1、试验流程
  生活垃圾渗滤液作脱硝剂的试验流程见图1。

生活垃圾渗滤液作脱硝实验流程
  图1  试验流程


  生活垃圾渗滤液储存于渗滤液处理车间的调节池,泵送至图1中的渗滤液中间储罐,由变频螺杆泵泵送至分解炉或烟室部位进行脱硝试验。
  2、试验准备及方案
  2.1  试验前的准备
  本试验采用我公司3 200 t/d生产线生活垃圾处理产生的原生态渗滤液,为减少试验过程中其它因素干扰,评估渗滤液的脱硝效果,试验时以保持窑工况稳定运行为原则,要求试验期间做好如下工作:
  (1)提前做好出磨生料率值的调整工作,稳定生料成分(生料磨保持连续运行),确保物料的易烧性基本相同;
  (2)做好原煤的调配工作(使用同一批或同一堆煤),确保试验期间煤质的稳定,减少煤质变化对NOx本底浓度的影响;
  (3)做好垃圾预处理,保持垃圾入窑处置量均匀稳定;
  (4)做好垃圾渗滤液回喷系统的检查,保障渗滤液回喷系统设备工作正常;
  (5)做好SNCR脱硝系统氨水喷枪及其雾化效果检查,确保脱硝系统工作正常;
  (6)现场人员做好工艺设备的巡检和维护,中控员工精心操作,维持烧成系统热工制度的稳定,避免出现大的工艺调整和工况变化。
  2.2  试验方案
  试验分阶段开展,根据生产情况,3月7日开始空白试验,期间3月10日-12日因垃圾喂料行车抓斗故障停喂垃圾,试验暂停,3月13日试验结束,试验方案见表1。
  3、试验结果及分析
  3.1   试验基本情况
  (1)生活垃圾渗滤液成分。生活垃圾渗滤液的主要成分为水分(99%左右)和少量的有机物、氨氮及重金属。
  (2)试验期间入窑生料、出窑熟料。本次试验,入窑生料和出窑熟料率值保持较稳定(见表2)
  (3)试验期间入窑煤粉。本次试验均使用山西烟煤,入窑煤粉的水分、挥发分、热值基本稳定(见表3)。
  3.2   试验结果分析
  (1)试验期间主要运行参数变化。试验期间,垃圾投料量基本稳定;处置渗滤液后,对窑工况有一定影响,窑喂料量需要小幅减产,高温风机需要适当增加拉风,分解炉出口温度和C1出口温度上升,窑头二次风温略有下降;渗滤液从烟室部位喷入相比从分解炉喷入,烟室温度下降较明显(见表4)。
  (2)渗滤液处置对窑产量的影响。渗滤液处置对窑产量有一定影响,随着渗滤液处置量的增加,窑产量出现波动,整体有下降趋势(图3所示)。
  (3)渗滤液处置对熟料质量的影响。渗滤液从分解炉喷入(800  L/h)时,熟料fCaO合格率与空白试验一致;渗滤液从烟室喷入且随着处置量由800 L/h增加到1 100 L/h时,窑工况变表2  入窑生料、出窑熟料情况差,熟料fCaO合格率由95.8%下降至87.5%,fCaO日平均值由0.98%升高至1.26%(图4所示)。

渗滤液处置对窑产量的影响
  渗滤液处置对窑产量的影响

渗滤液处理对熟料FCAO合格率的影响
  渗滤液处置对熟料fCaO合格率的影响


  (4)渗滤液处置对煤耗的影响。渗滤液焚烧过程中,所携带的水分吸收大量热并导致体积膨胀,影响分解炉内煤粉燃烧,随着渗滤液处置量的增加,标煤耗呈较明显的上升趋势(图5所示)。
  (5)渗滤液处置对电耗的影响。渗滤液中含水率高达99%左右,在高温下体积膨胀,操作上需要增加高温风机拉风或窑减产适应工况变化。试验数据表明,处置渗滤液后,高温风机电耗和熟料工序电耗总体上略有增加(图6所示)。

渗滤液处置对标煤耗的影响
  渗滤液处置对标煤耗的影响


渗滤液处置对电耗的影响

  渗滤液处置对电耗的影响


  (6)渗滤液处置对氨水消耗及NOx排放的影响。试验期间生料磨连续运行,窑尾烟囱 NOx排放浓度控制在215~241 mg/m3,较稳定;试验数据表明,在分解炉和烟室同等喷入渗滤液800 L/h时,氨水消耗相对空白试验变化不明显;在烟室部位喷入渗滤液1 100 L/h时,氨水消耗下降较明显(图7所示),可能与渗滤液处置量增大后,出现烟室温度和二次风温明显下降,导致窑内煅烧温度下降有关联。

渗滤液处置对窑产量的影响
  渗滤液处置对窑产量的影响


  4 结束语
  本次试验采用原生态生活垃圾渗滤液用于替代部分脱硝氨水进行了很好的尝试,整个试验期间,原燃材料较稳定、窑工况基本稳定,NOx排放浓度控制在215~241 mg/Nm3,试验小结如下:
  (1)在控制NOx排放浓度基本相同的条件下,原生态渗滤液喷入分解炉与SNCR喷氨系统对比,脱硝效果不明显,可能与渗滤液中的脱硝有效成分氨氮含量偏低(氨氮约2.3 g/L)有关。
  (2)处置渗滤液会对窑工况有不利影响,随着渗滤液处置量的增加,因其带入的水分吸热及废气量增加,煤耗上升趋势较明显,引起窑产量的波动,窑产量整体下降。
  (3)从渗滤液喷入烟室的试验情况得知,相对于喷入分解炉,渗滤液喷入烟室对窑工况的影响较大。
  广东君道环保科技有限公司是一家专注垃圾渗滤液处理、污水处理,拥有国家实用新型专利36项、国家发明专利7项的高新技术企业,我司集13年项目经验之大成结合现代最先进的处理工艺研究制造出一款一体化可移动渗滤液处理设备,设备的型号有:50T/D、100T/D、200T/D,皆可灵活组合运用,满足各种项目需求,设备全国3天到场、3天调试出水、终身售后服务。我司接受渗滤液处理EPC总包工程、BOT(建设运营移交)、EPC+C(总包+运营)、技改+提标投资+运营等工程模式。

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