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​乐鱼,美国污泥焚烧项目汞都不达标是真的吗?   对流化床焚烧炉来说,新标准针对已建成项目和新建项目的排放要求也不一样。以汞为例,已建成项目的新排放标准为0.037mg/dscm,新建项目的新排放限值更严,为

发布时间:2024-01-25

焦点提醒:美国污泥燃烧项目汞都不达标是真的吗?   对流化床燃烧炉来讲,新尺度针对已建成项目和新建项目标排放要求也纷歧样。以汞为例,已建成项目标新排放尺度为0.037mg/dscm,新建项目标新排放限值更严,为0.001mg/dscm。 来由之一是美国的污泥燃烧由于烟气排放尺度进级,对汞的限制加倍严酷,致使良多污泥燃烧厂没法知足新排放尺度。更有玄乎的传言:美国没有一个污泥燃烧厂能到达新的烟气排放尺度...中国给水排水2022年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十三届)邀请函暨征稿启事 中国给水排水2022年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十三届)邀请函暨征稿启事

美国污泥燃烧项目汞都不达标是真的吗?

时候:2022-03-03

来历:奔驰的环保人

  污泥燃烧的话题这两年一向很热,撑持者和否决者仿佛都有足够的来由。

  否决者最早担忧二噁英的,跟着科普的增加,现实运转的污泥燃烧厂实测数据的发布,逐步撤销了良多人关在二噁英的耽忧。

  今朝听到的良多是关在污泥燃烧后重金属的排放,担忧重金属进入情况后影响公家健康。特别是对汞的耽忧更加严峻,由于汞的沸点比拟其他的重金属较低,凡是的烟气处置举措措施,对汞的去除效力也相对较低。

  来由之一是美国的污泥燃烧由于烟气排放尺度进级,对汞的限制加倍严酷,致使良多污泥燃烧厂没法知足新排放尺度。更有玄乎的传言:美国没有一个污泥燃烧厂能到达新的烟气排放尺度...

  我们用现实措辞!

  1. 美国污泥燃烧新尺度

  2011年3月21日,美国EPA出台了针对污泥燃烧烟气排放的新尺度(Title 40 Code of Federal Regulations (CFR) Part 60 – Standards of Performance for New Stationary Sources and Emissions Guidelines for Existing Sources: Sewage Sludge Incineration Units; Final Rule),要求所有的已建成的污泥燃烧厂和新建燃烧厂履行新的排放限值。新尺度将在2016年3月21日正式生效。届时,除非项目地点州有提早核准的州打算,其余所有的污泥燃烧厂,都将依照新的排放尺度履行。

  该尺度针对分歧的污泥燃烧炉履行分歧的排放限值,首要是多膛炉和流化床燃烧炉两品种型。MHI:多膛炉;FBI:流化床燃烧炉

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  对流化床燃烧炉来讲,新尺度针对已建成项目和新建项目标排放要求也纷歧样。以汞为例,已建成项目标新排放尺度为0.037mg/dscm,新建项目标新排放限值更严,为0.001mg/dscm。

  比拟而言,流化床燃烧炉履行的尺度比多膛炉履行加倍严酷的烟气排放尺度。首要是多膛炉燃烧污泥,空气过量系数更年夜,一样的污泥量,若采取多膛炉燃烧后烟气量更年夜,假如履行一样严酷的尺度,则烟气处置费用很是高。

  此刻支流的污泥燃烧多采取流化床燃烧炉,首要是其空气过量系数小,烟气处置费用较低。

  1. Southerly污水处置

  Southerly污水厂最早在1967年8月14日投入运转,是俄亥俄州东北部地域(NEORSD)的三个污水处置厂中最年夜的一个。今朝平均日处置量125MGD(约为47万吨/天),峰值处置能力400MGD(约为150万吨/天),别的该污水厂还能够经由过程一级处置单位处置多达335 MGD(126.8万吨/天)的雨水。

  处置工艺:一级曝气系统——活性污泥

  旱季时两级工艺串连利用,可是若一级系统处置到达最年夜负荷400MGD时,过剩的来水间接进入二级单位进行处置。

  初沉池污泥经重力浓缩为含固率47%的污泥,二沉池的残剩污泥也送至重力带式浓缩机浓缩为含固率5-7%的污泥。

  浓缩后的初沉污泥间接送进1个污泥存储池,浓缩后的残剩污泥被送进别的5个污泥存储池。两种污泥同时送至脱水机房进行脱水。

  脱水装备共有9台离心脱水机,脱水后间接送至3个脱水污泥搜集池(三台离心计心情对应一个脱水污泥搜集池),然后经由过程6台柱塞泵(每一个脱水污泥搜集池对应2台)间接送进3个流化床燃烧炉中进行燃烧(每台处置能力100吨干泥/天)。

  2. Southerly污泥燃烧

  Southerly污泥燃烧厂,最早采取多膛炉燃烧污泥,在2009年最先,打算用3台轮回流化床燃烧炉代替了原本的4台多膛炉燃烧炉,以提高燃烧效力和下降本钱。

  处置流程包罗:流化床燃烧炉——一级换热器(用在加热余热流化风、余热汽锅发生蒸汽)——二级预热器(用在烟气节制、飞灰处置、辅助系统、发电装配等)——烟气处置系统。

  该污泥燃烧厂,采取苏伊士的Thermylis流化床燃烧炉,间接燃烧脱水污泥(72%含水率),无需辅助染料助燃,每一年可经由过程余热收受接管发电1.2MW。

  污泥燃烧工艺流程年夜致以下:

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  2014年的烟气排放检测数据显示,烟气中的污染物首要是汞和SO2没法知足2016年生效的新尺度排放限值,以下每一个数据都是三次测试的平均值:

  从2011年1月至2014年6月搜集数据看,污泥中的重金属汞的平均含量为0.57mg Hg/kg 干泥,最年夜为0.99mg Hg/kg干泥,尺度方差为0.14mg Hg/kg干泥。

  按照运转数据的猜测,污泥经流化床燃烧炉燃烧,经原有烟气处置系统处置后,烟气中的汞含量见下图(已折算为含氧量7%的标态),与新尺度要求仍有必然差距:

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  假如不增添偏重在汞去除的强化排放节制办法,在2016年3月新排放尺度生效以后,污泥燃烧厂极可能因没法知足新尺度而损失燃烧污泥的许可证。一旦如许,污水厂将需要从头制订相干打算,以便将污泥送去填埋。污水厂主管单元认为填埋不但本钱昂扬且不成延续。是以对烟气处置系统进行进级成了比力可行的方案。

  3. 重金属汞的节制

  烟气检测的数据显示,除重金属汞和SO2外,重金属镉Cd也有个体的处置线在个体时候少许超标。SO2和重金属镉首要经由过程湿式洗涤塔的改良进行处理,本文不做具体引见。

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  汞的来历

  污泥燃烧的烟气中的汞来自污水处置,年夜大都重金属可经由过程飞灰的去除、和湿式洗涤和其他的单位中去除,重金属汞则可经由过程以下三种情势具有在燃烧进程中。

  颗粒汞:飞灰和颗粒物资中同化着汞。总汞的这一部门在湿式洗涤器中被除去,并与其他金属和颗粒一路被送到飞灰储罐。总汞中只要很小的一部门以这类情势具有。

  元素汞:汞经由过程燃烧酿成挥发态。因为气态元素汞在后续烟气处置进程中冷却,它可能与烟气中的其他成份产生反映,构成氧化气态汞。这类情势的汞可溶在水,在湿式洗涤器中能够去除一部门。

  氧化气态汞:被废气成份氧化的单质汞,如卤素(氯、氟和溴);硫的氧化物(二氧化硫和三氧化硫);和氮(二氧化氮)。

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  常见汞去除手艺

  在年夜大都污水处置厂,只要一小部门元素汞被氧化。是以在燃烧进程中排放的汞中,有一部门仍以元素情势具有。虽然湿式洗涤能够捕捉一部门氧化汞,但该工艺对汞的去除效力仍较低。

  今朝用在汞去除的成熟手艺包罗干法的粉末活性炭(PAC)喷射手艺,和湿法的固定床颗粒活性炭(GAC)吸附手艺。

1.粉末活性炭法,凡是可以或许去除85%摆布的重金属汞,且需要延续投加粉炭和药剂,运转本钱较高。

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  2.固定床GAC吸附,对汞的去除率可跨越95%,一般1-2年需要改换颗粒活性炭

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  3.SPC吸附手艺,Sorbent Polymer Composite,一种操纵非凡吸附材料的新型专利汞去除手艺。其能够零丁作为一个装配利用,也能够革新已有的湿式洗涤塔,将其作为湿式洗涤塔的一部门来利用。该系统采取了由SPC滤料构成的公用滤料床,可从污泥燃烧废气中捕捉离子态和元素态的汞。

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  比拟颗粒活性炭吸附,SPC吸附模块可承受水分饱和的气流,不需要额外的除湿器或上游的再加热步调。SPC吸附对汞的去除能力,与滤料床的厚度和SPC吸附模块数目相关。与GAC吸附近似,SPC吸附也需要按期改换滤料,年夜约每半年改换一次,具体取决在烟气中汞的浓度和滤料的几多。

  在已建成项目中,采取SPC吸附比GAC吸附所需投资少,操作简单,且更轻易进行革新。

  4. 烟气系统革新

  颠末具体的前期摹拟和对照,终究决议在Southerly污泥燃烧项目中,采取SPC吸附来提高烟气处置结果。

  2016年头,NEORSD决议在southerly污泥燃烧厂内安装三套SPC吸附装配(下图)以实现烟气处置的进级。每一个SPC吸附装配内设三层SPC吸附模块,并预留额外2层以便此后进一步进级所用。

  革新完成后SPC吸附装配后的运转数据显示,三条污泥燃烧线的烟气排放值,包罗汞在内所有值均知足新的烟气排放限值。所有的测试均在2016年3月21日前新的烟气排放尺度正式生效之前完成。成为美国最早实现依照新烟气排放限值运转的污泥燃烧厂。

  5. 烟气革新后结果

  革新完成后,官方在2015年末至2016年出进行了为期三个月的尾气测试,终究成果显示,颠末革新后,Southerly污泥燃烧厂的尾气排放值完全知足新尺度中关在“已建流化床燃烧炉”尾气排放的要求。下表数据中的百分数,暗示实测浓度与排放限值的比例。

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  后续一年的运转数据显示,系统不变达标。Southerly污泥燃烧厂同样成为美国第一个到达新烟气排放尺度的项目,与其同期完成革新的还辛辛那提Mill Creek污泥燃烧厂, 该燃烧厂也是由SUEZ扶植。

  写在最初:

  污泥燃烧今朝仍然是良多年夜城市处理污泥的一个很主要的手段,由于减量化最较着!固然,跟着提质增效等工作的推动,但愿污水厂进水浓度进一步增添以后,污泥的无机质也能有所提高,再连系厌氧消化等工艺的利用,做好污泥的减量化同时,加年夜资本化操纵。

  而污泥燃烧,也会跟着经济成长和律例的完美,阐扬更年夜的感化。完全处理污泥围城问题,燃烧必不成少。而燃烧发生的烟气污染问题,在现有的手艺下,都是能处理的。

  特此感激在美国的江瑞本来生分享的材料!

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