污泥阴燃过程及残渣特性分析研究

作者：成明锴; 李琛; 付建红; 冯超; **厚; 乔瑜^*

来源：洁净煤技术, 2020, 26(05): 166-172.

DOI：10.13226/j.issn.1006-6772.IF20080605

• 污泥
• 阴燃
• 矿物元素
• 痕量元素
• 逐级提取分析法

阴燃是一种新型低热值有机固废热处理技术,针对污泥的阴燃灰渣特性开展污泥自持阴燃试验,以期为污泥的阴燃处置技术推广提供关于灰渣处置的技术支持。利用自制阴燃台架,含水率50%污泥在空气达西流速3.5 cm/s、污泥/沙掺混比1∶4的条件下进行自维持阴燃试验。通过阴燃温度曲线图解析了污泥自持阴燃处置的过程特性,并根据温度曲线对失重及质量变化速率进行计算分析。通过同时开展污泥在1 000℃的燃烧以及500℃的热解试验,分别收集燃烧灰、热解焦,利用BCR逐级提取法对阴燃灰、燃烧灰、热解焦中的常量元素(Na、K、Mg、Ca、Al、Fe、P)和痕量重金属元素(Zn、As、Cr、Cd、Pb、Ni、Cu)的赋存形态进行对比解析。研究发现,自持阴燃过程可以划分为4个阶段:预热、引燃、自持阴燃、燃尽;试验过程最高温度为引燃阶段底部物料燃烧峰值温度678℃,自持阴燃过程平均温度517℃;自持阴燃过程燃烧面平均传播速率为0.37 cm/min,平均质量变化速率为10.41 g/min;阴燃灰中主量无机矿物元素为Si,主要痕量重金属元素为Zn、Pb、Cr;阴燃灰、热解焦、燃烧灰中Na、K、Al、Fe、P以及As、Cr、Cd、Pb主要以残渣态形式存在,同时,阴燃灰中Na、K、Mg以及Ca、Zn、As、Ni酸可溶态含量比热解焦和燃烧灰高,对于污泥阴燃、热解、燃烧处置后固体产物的处理及利用应对元素的不同赋存特点予以区分。

• 单位
  煤燃烧国家重点实验室; 华中科技大学