4.2　污泥焚烧与能源化利用

污泥是一类典型的有机废弃物，其焚烧处理与能源化利用是利用焚烧炉高温氧化污泥中的有机物，使污泥完全矿化为少量灰烬并对放出的热量加以回收利用的处理方法。

4.2.1　污泥焚烧工艺

根据焚烧时的进料状态，污泥焚烧可分为污泥单独焚烧和污泥与其他物料的混合焚烧两种工艺。

4.2.1.1　污泥单独焚烧工艺

污泥单独焚烧是指污泥作为唯一原料进入焚烧炉进行焚烧处理，其工艺流程如图4-6所示，一般包括预处理、燃烧、烟气处理与余热锅炉利用三个子系统。

1）预处理子系统

预处理子系统包括污泥的前置处理和预干燥。污泥焚烧系统的原料一般以脱水污泥饼为主，前置处理过程包括浓缩、调理、消化和机械脱水等。考虑到焚烧对污泥热值的要求，一般拟焚烧的污泥应不再进行消化处理。在选用污泥脱水的调理剂时，既要考虑其对污泥热值的影响，也要考虑其对燃烧设备安全性和燃烧传递条件的影响，因此，腐蚀性强的氯化铁类调理剂应慎用，石灰有改善污泥焚烧传递性的作用，适量（量过大会使可燃分太低）使用是有利的。

污泥单独焚烧工艺又可分为两类：一类是将脱水污泥直接送焚烧炉焚烧；另一类是将脱水污泥干化后再焚烧。预干燥对污泥实现自持燃烧有很大的帮助，大型污泥焚烧设施都应采用预干燥单元技术。

2）燃烧子系统

对于污泥燃烧子系统，主要是考虑污泥焚烧炉型的选择，焚烧炉型的不同直接影响污泥焚烧的热化学平衡和传递条件。污泥焚烧设备主要有回转式焚烧炉（回转窑）、立式多段焚烧炉、流化床焚烧炉等。从污泥性状来看，污泥焚烧会阻塞炉排的透气性，影响燃烧效果，因此炉排炉不适于焚烧污泥。

在污泥焚烧工业化的初期，多采用多膛炉，但多膛炉燃烧的固相传递条件较差，污泥燃尽率通常低于95%，同时，辅助燃料成本的上升和气体排放标准的更加严格，使得多膛炉逐渐失去了竞争力。目前应用较多的污泥焚烧炉主要是流化床和卧式回转窑两类。

流化床焚烧炉于20世纪60年代开始出现于欧洲，70年代出现于美国和日本。流化床焚烧炉包括沸腾流化床焚烧炉和循环流化床焚烧炉两种，其共同特点是气、固两相的传递条件良好，气相湍流充分，固相颗粒小，受热均匀，所以流化床焚烧炉已成为城市污水处理厂污泥焚烧的主流炉型。流化床焚烧炉的缺点是炉内的气流速度较高，为维持床内颗粒物的粒度均匀性，不宜将焚烧温度提升过高（一般为900℃左右）。

污泥卧式回转窑焚烧炉，其结构与水平水泥窑十分相似，污泥在窑内因窑体转动和窑壁抄板的作用而翻动、抛落，动态地完成干燥、点燃、燃尽的焚烧过程。回转窑焚烧炉的污泥固相停留时间较长（一般大于1h），且很少会出现“短流现象”；气相停留时间易于控制，设备在高温下操作的稳定性较好（一般水泥窑烧制最高温度大于1300℃），特别适用于含特定耐热性有机物的工业污水处理厂污泥（或工业与城市污水混合处理厂污泥）。其缺点是逆流操作的卧式回转窑，尾气中含臭味物质较多，另有部分挥发性的有毒有害物质，需配置消耗辅助燃料的二次燃烧室（除臭炉）进行处理；顺流操作的回转窑则很难利用窑内烟气热量实现污泥的干燥与点燃，需配备炉头燃烧器（耗用辅助燃料）使燃烧空气迅速升温，达到污泥干燥与点燃的目的。因此，水平回转窑焚烧炉的成本一般较高。

3）烟气处理与余热锅炉利用子系统

在20世纪90年代，污泥焚烧烟气处理子系统主要包含酸性气体（SO₂、HCl、HF）和颗粒物净化两个单元。大型污泥焚烧厂酸性气体净化多采用炉内加石灰共燃（仅适用于流化床焚烧）、烟气中喷入干石灰粉（干式除酸）、喷入石灰乳浊浆（半干式除酸）3种方法。颗粒物净化采用高效电除尘器或布袋式过滤除尘器。小型焚烧装置则多用碱溶液洗涤和文丘里除尘方式分别进行酸性气体和颗粒物脱除操作。后来为了达到对重金属蒸气、二英类物质和NO₂进行有效控制的目的，逐步加入了水洗（降温冷凝洗涤重金属）、喷粉末活性炭（吸附二英类物质）和尿素还原脱氮等单元环节。这些烟气净化技术的联合应用可以在污泥充分燃烧的前提下，使尾气排放达到相应的排放标准。

污泥焚烧烟气的余热利用，主要方向是用于自身工艺过程（以预干燥污泥或预热助燃空气为主），很少有余热发电的实例。焚烧烟气余热用于污泥干燥时，既可采用直接换热方式，也可通过余热锅炉转化为蒸汽或热油的能量而间接利用。

（1）污泥流化床焚烧炉单独焚烧

流化床焚烧特别适合焚烧污水处理厂污泥和造纸污泥，脱水污泥和干化污泥均可在流化床中焚烧，常用工艺为固定式和循环式。循环流化床比鼓泡床对污泥的适应性更好，但是需要旋风除尘器来保留床层物质。鼓泡式流化床焚烧炉可能会存在被一些污水污泥堵塞设备的危险，但可从工艺中回收热量促进污泥的干燥，进而降低对辅助燃料的需求。鼓泡式流化床焚烧炉适用于处理热值较低的污泥，往往需要加入一定的辅助燃料，一般可焚烧多种废物，如树皮、木材废料等，也可加入煤或天然气作为辅助燃料，处理能力为1～10t/h。旋转式流化床焚烧炉适用于污泥与生活垃圾混合焚烧，处理能力为3～22t/h。循环式流化床焚烧炉特别适合焚烧高热值的污泥，主要是全干化污泥，处理能力为1～20t/h（大多数大于10t/h）。流化床焚烧炉炉膛下部有耐高温的布风板，板上装有载热的惰性颗粒，通过床下布风，使惰性颗粒呈沸腾状，形成流化床段，在流化床段上方设有足够高的燃尽段（即悬浮段）。污泥在焚烧炉中混合良好，热值范围广，燃烧效率高，负荷调节范围宽。

流化床焚烧炉的污染物排放浓度低，热强度高。飞灰具有良好浸出性，灰渣燃尽率高。对于鼓泡式流化床焚烧炉（BFB）、旋转式流化床焚烧炉（RFB）和循环式流化床焚烧炉（CFB），灰渣中的残余炭均可小于3%，其中RFB通常在0.5%～1%之间；烟气残留物产生量少，焚烧装置内烟气具有良好的混合度和高紊流度。NO_x含量可降至100mg/m³以下。废水产生量少，炉渣呈干态排出，无渣坑废水，亦无需处理重金属污水的设备。通常需对污泥进行严格的预处理，将污泥破碎成粒径较小、分布均匀的颗粒，因此飞灰产生量较多，操作要求较高，烟气处理投资和运行成本较高。

流化床焚烧炉既可以直接燃烧湿污泥，也可以燃烧半干污泥（干燥物质的质量分数为40%～65%）。当污泥的水分含量高于50%时，水分蒸发过程往往贯穿了燃烧过程的始终，在燃烧过程中占有显著地位，并明显不同于一般化石燃料的燃烧。污泥着火时间（污泥燃烧产生火焰时的开始时间）随床温的增加而减小，随水分的增大而增大，当床温超过一定值（≥850℃）或水分低于一定值（≤43%）时，着火时间的差别很小。对流化床焚烧炉而言，污泥在炉内的停留时间通常达几十分钟，因此，高水分污泥的着火延迟不会对污泥在流化床内的燃尽有实质影响。

由于水分蒸发具有初期速率极快的特点，在流化床焚烧含水量大的污泥时，必须有足够的措施来保证大量析出的水分不会使床层熄火。首先要保证给料的稳定性和均匀性。给料的波动会造成床温的波动，这给运行带来不利的影响。另外，还要保证燃烧初期污泥与床料较好地混合。与煤相比，污泥是较轻的一种燃料，大量的潮湿污泥堆积在床层表面会使流化床上部温度急剧下降而导致熄火。

在流化床中污泥干燥和脱挥发分两个过程是平行发生的，此过程中颗粒的中心温度相对比较低，但在炭燃烧过程中，温度快速增加，达到峰值温度1000℃。干燥和脱挥发分过程中的低颗粒温度表明，初期强干燥将产生由颗粒内部到外表面的低温蒸汽流，这使表面温度保持很低。低脱挥发分温度使湿污泥的脱挥发分时间比干污泥颗粒脱挥发分的时间长。

湿污泥在原始直径降到较小时，颗粒物主要漂浮在流化床表面，干燥时有时会沉降至较低位置挥发和燃烧。挥发分以某种脉动的方式析出，以短的明焰燃烧，火焰不连续，时有时无。对于更小（直径在10mm以下）的颗粒而言，则观察不到火焰。与湿污泥燃烧相比，干污泥的燃烧火焰是长而黑的，火焰的高低取决于析出挥发分的强度。

挥发分的析出在燃烧初期比较缓慢，随着燃烧过程的进行，挥发分的析出速率逐渐增大，并在一定时间内保持不变，最后随着燃烧接近尾声，挥发分的析出速率又降低为零。污泥中的可燃物在燃烧中大部分以气态挥发分的形式出现，必须组织好炉内的动力场以有效地对这些气体成分进行燃烧破坏。适当地在床内加一部分二次风，不但可以增加炉内的湍流度，而且可以延长燃料在炉内的停留时间。

污泥中可燃物的绝大部分都是挥发分，污泥中80%以上的碳随着挥发分析出。在污泥干燥和脱挥发分后，剩下的炭焦会继续和氧反应直到被烧掉为止。由于污泥中的固定碳很少，炭焦的燃烧时间比挥发分析出和燃烧的时间要短或者差不多。对于湿污泥而言，脱挥发分的时间更长。在湿污泥焚烧中可以忽略炭焦燃烧的影响。污泥燃烧以很少的碳载荷为特征，而且在床内的炭焦浓度与污泥中的固定碳含量完全关联。

污泥的含湿量和挥发分含量高，对污泥焚烧特性影响大。污泥中挥发分含量高确定了干燥和挥发分的脱析在燃烧过程中的主导地位，与其对应的炭焦燃烧处于次要地位，在设计干燥器和焚烧炉时要考虑这一点。污泥干燥的位置、挥发分析出和燃烧的位置确定了焚烧炉中的温度分布，当用流化床焚烧炉焚烧时，这种现象格外明显。

污泥在流化床焚烧炉中失重的同时伴随着污泥球粒径的减小，在整个焚烧过程中，污泥密度变化范围很大，但粒度变化相对较小。采用流化床焚烧炉焚烧污泥时，选取合适的床料，保证污泥在燃烧的大部分过程中均能很好地在床层内混合均匀，具有重要的意义。

当污泥以较大体积的聚集态送入流化床时，往往会迅速形成具有一定强度和耐磨性的较大块团，还会通过包覆或粘连床内的其他颗粒而形成较大的块团，这种现象称为凝聚结团现象，这能有效减少扬析损失，是一个能提高燃烧效率、减轻二次污染的有利因素。污泥与柴油混烧时，污泥结团强度变小，而污泥与煤混烧时，其结团强度能得到大大增强。

（2）喷雾干燥和回转式焚烧炉联合处理工艺

北京市环境保护科学研究院和浙江某公司在杭州市萧山区临浦工业园区建成了一座处理能力为60t/d的污泥喷雾干燥-回转窑焚烧工艺的示范工程（污泥含水率为80%），用来处理萧山污水处理厂的脱水污泥，其工艺流程如图4-7所示。

在含水率为64.5%和28.9%的情况下，污泥的低位热值分别为2.8MJ/kg和7.2MJ/kg，当污泥被干燥到含水率为30%以下时，污泥不但能够维持燃烧，而且可以有大量的热量富余，这些热量可用来干燥污泥等。脱水污泥经预处理系统处理后，通过高压泵进入喷雾干燥塔顶部，经过充分的热交换，污泥得到干化，干化后含水率为20%～30%的污泥从干燥塔底直接进入回转式焚烧炉焚烧，产生的高温烟气从喷雾干燥系统顶部导入，直接对雾化污泥进行干燥，排出的尾气分别经过旋风分离器和生物填料除臭喷淋洗涤塔处理后，经烟囱排放。焚烧灰渣送往砖厂制砖或附近的水泥厂作为生产水泥的原料。该示范工程的主要设备包括一台喷雾干燥器（ϕ×Η=3.5m×7m）、一台回转式焚烧炉[ϕ×Η（筒身）=1.7m×9.0m，内径为1.0m，倾角为2°]、一个热风炉、一个二燃室（6m×1.85m×2.0m）、一个旋风除尘器（ϕ×H=1320mm×5727mm）和两个生物除臭喷淋洗涤塔（ϕ×H=5.0m×5.0m）。此工艺具有以下特点：

①采用微米级粉碎设备将含水率为75%～80%的脱水污泥破碎，使污泥中的部分结合水转变为间隙水，在提高污泥流动性和均质度以利于泵输送的同时，能够最大限度地使污泥得到有效雾化，在与焚烧炉高温烟气直接接触时不仅使干燥速率最大化，而且使经气固分离后得到的干化污泥的松密度、流动性和粒径分布更为合理。

②通过调整喷嘴雾化粒径，使污泥形成300～500m的液滴，在吸附并积聚焚烧烟气中颗粒物质及重金属氧化物以及减少粉尘产生量的同时降低安全隐患，减少后续尾气处理难度，节约处理成本，并使干燥污泥的粒度分布在0.125～0.250mm，利于焚烧。

③烟气在温度大于850℃条件下的停留时间在2s以上，可有效消减二英及其前驱物的产生。同时，将进入喷雾干燥塔的烟气温度控制在400℃左右，可防止二英及其前驱物的再生。

④使喷雾干燥塔具有烟气预处理功能，可有效降低后续烟气净化设施的处理负荷。400℃的高温烟气进入喷雾干燥器与雾化污泥并流接触后，烟气中的粉尘和重金属氧化物吸附在雾化污泥中，烟气中的酸性气体也溶解在其中，并随水蒸气进入后续烟气净化系统。

⑤利用焚烧高温烟气直接对雾化污泥进行干燥，避免了复杂换热器的热损失，干燥器高温烟气进口温度高（400℃），废气排放温度低（70～80℃），因此热效率高（>75%）。采取一些热能循环利用措施后，其热利用效率可以提高到80%以上。

⑥系统结构简单，投资成本仅为流化床干化系统的30%～40%。

⑦系统安全可靠，污染风险低。污泥焚烧采用煤作为辅助燃料，利用污泥本身的热能产生热风供应干燥塔，在污泥焚烧中实现回转炉焚烧尾气的零排放，同时在焚烧炉设置二燃室、干燥塔和旋风除尘器、活性炭吸附设备，彻底避免尾气的烟尘污染、臭气和可能存在的二英问题。

系统以煤作为辅助燃料，热值为21MJ/kg的燃煤平均消耗量为44.84kg/m³（含水率为80%的湿污泥）；处理单位湿污泥（含水率为80%）的电耗为62.98kW·h/t，单位水耗为2.33m³/t，系统中消耗化学试剂的主要单元为生物填料除臭喷淋洗涤塔，其平均单位碱消耗量为2.5kg/m³（含水率为80%湿污泥）。通过对系统进行能量平衡分析（如图4-8所示）可知，系统的热能综合利用效率高达80%以上，因此具有良好的热能综合利用效率和节能效果。

烟气监测结果表明，在连续运行过程中排放的各种大气污染物质，经旋风除尘和生物填料除臭喷淋洗涤塔处理后，均远低于《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB 18485—2014）中大气污染物排放限值的要求。

4.2.1.2　污泥混烧工艺

相对于投海、填埋、堆肥等处理方法，焚烧法处理污泥可消灭病原体、大幅减小污泥体积、回收部分能量，在无害化、减量化、资源化方面优势明显。但是，单独建设大型污泥焚烧厂存在投资大、运行成本高、建设周期长、运输成本高等问题。如果利用污水处理厂附近的电厂、水泥厂、垃圾焚烧厂现有的燃烧设备就近焚烧处理污泥，不仅可节省大量的湿污泥运输费用，而且投资少、运行成本低、见效快，在经济效益和环境保护上均具有显著的优点。

（1）燃煤电厂污泥混烧工艺

1）煤粉炉中的污水污泥混烧

实践证明，当污泥占燃煤总量的5%以内时，对于尾气净化以及发电站的正常运行无不利影响。过高的混烧比例（如7.6%干污泥）会使尾部烟气净化装置，特别是静电除尘器发生严重的结灰现象。火电厂煤粉炉混烧污泥的主要优点是：可以除臭，病原体不会传染，卫生；装车运输方便；仓储容易，与未磨碎煤的混合性及其燃烧性都得以改善。对于煤粉炉中的污泥和煤的混烧，需要考虑燃料的制备、燃烧系统的改造和燃烧产生的污染物处理等。首先，污泥必须预先干燥，并在干燥后磨制成粉末；其次，电厂还须增加处理凝结物、臭气、粉尘和CO的设备，并考虑污泥干燥过程中的能源损耗以及干燥后的污泥还存在自燃、风粉混合物的爆燃等隐患。煤粉炉长期进行污泥和煤混烧，应严格控制污泥中Cl、S及碱金属的含量，因为碱性硫化物容易凝结在受热面管上，并与氧化层进行反应形成复杂的碱性铁硫化合物[（K₂Na₂）₃Fe（SO₄）₃]，使过热器发生高温腐蚀。污泥中的氮、硫和重金属含量较高，还会导致混烧过程中NO_x、SO₂和重金属排放增加，因此会受到更严格的污染排放标准的约束。

2）流化床锅炉中的污水污泥混烧

近年来，利用热电厂的循环流化床锅炉将污泥与煤混烧已逐渐成为重要的污泥处置方式。燃煤流化床锅炉中污水污泥的混烧又可分为湿污泥直接混烧和污泥干化混烧。湿污泥直接混烧是将湿污泥直接送入电厂锅炉与煤混烧，污泥干化混烧则是将湿污泥经干化后再送入电厂锅炉与煤混烧。按照热源和换热方式来分，典型的污泥干化方法包括两类：一类是利用锅炉烟道抽取的高温烟气或锅炉排烟直接加热湿污泥；另一类是利用低压蒸汽作为热源，通过换热装置间接加热污泥。湿污泥的含水率约为80%，干化污泥的含水率为20%～40%。

湿污泥直接混烧的典型工艺流程如图4-9所示。含水率为80%左右的污泥经喷嘴喷入炉膛，迅速与大量炽热床料混合后干燥燃烧，随烟气流出炉膛的床料在旋风分离器中与烟气分离，分离出来的颗粒再次送回炉膛循环利用，炉膛内的传热和传质过程得到强化。炉膛内温度能均匀保持在850℃左右，由旋风分离器分离出的烟气引入锅炉尾部烟道，对布置在尾部烟道中的过热器、省煤器和空气预热器中的工质进行加热，从空气预热器出口流出的烟气经除尘净化后，由引风机排入烟囱，排向大气。

这种处理处置方式在经济和技术上存在的问题是：a．污泥的含水率和掺混率对焚烧锅炉的热效率有很大影响。污泥含水率越高，热值越低，含水率为80%的污泥对发电的热贡献率很低，为保证良好的混烧效果，其混烧的量不能很大，否则会对电厂的运行造成不良影响。b．污泥掺入会影响锅炉的焚烧效果。由于混烧工况下烟气流速会增大，对烟气系统造成磨损，烟气流速的上升会导致燃料颗粒的炉内停留时间缩短，可能产生停留时间小于2s的工况，不符合避免二英产生的基本条件。c．污泥焚烧处理所需的过剩空气系数大于燃煤，因此污泥混烧会导致电厂烟气排量大，热损失大，锅炉热效率降低。d．混烧对锅炉的尾气排放也会带来较大影响。由于污泥中含有较高浓度的污染物（如汞浓度数十倍于等质量的燃煤），焚烧后烟气中有害污染物浓度明显增加，但由于烟气量大幅度增加，烟气中污染物被稀释，其浓度可能低于非混烧烟气污染物的浓度，目前无法严格合理地界定并控制排入大气的污染物浓度。

（2）水泥厂回转窑污泥混烧工艺

水泥生产中，原料中K₂O+Na₂O的绝对含量宜控制在1.0%以下，硫碱比n（S）/n（R）在0.6～1.0之间，Cl^-含量不大于0.015%。对于卤素含量高的含镁、碱、硫、磷等的污泥，应该控制其焚烧喂入量。通常加入的干污泥占正常燃料（煤）的15%。若1kg干污泥汞含量超过3mg，则不宜入窑焚烧。

污泥与水泥原料粉混合或分别送入水泥窑，通过高温焚烧至2000℃，污泥中的有机有害物质被完全分解，在焚烧中产生的细小水泥悬浮颗粒会高效吸附有毒物质；回转窑的碱性气氛很容易中和污泥中的酸性有害成分，使它们变为盐类固定下来，如污泥中的硫化氢（H₂S）因氧的氧化和硫化物的分解而生成SO₂，又被CaO、R₂O吸收，形成SO₂循环，在回转窑的烧成带形成CaSO₄、R₂SO₄而固定在水泥中。污泥中的重金属在进窑燃烧的过程中被固定在熟料矿物晶格里。污泥灰分成分与水泥熟料成分基本相同，污泥焚烧残渣可以作为水泥原料使用，混烧即为最终处理，灰渣无需处理。

水泥窑具有燃烧炉温高和处理物料量大的特点，而且水泥厂均配备大量的环保设施，是环境自净能力强的装备，利用水泥窑系统混烧污泥具有如下优点：

①可以利用水泥熟料生产中的余热烘干污泥的水分，从而提高水泥厂的能量利用率；

②污泥可以作为辅助燃料应用于水泥熟料煅烧，从而降低水泥厂对煤等一次能源的需求；

③水泥窑内的碱性物质可以和污泥中的酸性物质化合成稳定的盐类，便于其废气的净化脱酸处理，而且还可以将重金属等有毒成分固化在水泥熟料中，避免二次污染，对环境的危害降到最小；

④污泥可以部分替代黏土质原料，从而降低水泥生产对耕地的破坏；

⑤投资小，具有良好的经济效益，只需要增加污泥预处理设备，投资及运行成本均低于单独建设焚烧炉，上海某水泥厂污泥混烧示范工程的综合运行成本仅为60元/t（污泥含水率为80%）；

⑥回转窑的热容大，工艺稳定，回转窑内气体温度通常为1350～1650℃；窑内物料停留时间长，高温气体湍流强烈，有利于气固两相的混合、传热、分解、化合和扩散，有害有机物分解率高；

⑦燃烧即为最终处理，省却了后续的灰渣处理工序，节约了填埋场用地和资金。

其缺点是：

①恶臭气体和渗滤液等若未经合适处理会使厂区环境恶化；

②脱水污泥进厂后要进行脱水和调质等预处理，增加了资源和能量消耗；

③水泥窑中过高的焚烧温度会导致NO_x等污染物排放的增加，从而增加了尾气处理成本。

利用水泥厂干法（回转窑进行污泥混烧）处理污泥有以下两种方法：

①污泥脱水后直接运至水泥厂，在水泥厂进行湿污泥直接燃烧，即贮存污泥通过提升输送设备，采用给料机进行计量后，输送到分解炉或烟室进行处置。直接燃烧处理工艺环节少、流程简单、二次污染可能性小，但所需燃料量大，水泥厂应充分利用回转窑废气余热烘干湿污泥后焚烧。该方法在污水处理厂与水泥厂距离较远时污泥运输费用高，同时水泥厂需要进行必要的设备改造。

②污水处理厂污泥脱水后，通过适当的措施进行干化或半干化，然后运至水泥厂。该方法的优点是焚烧相对简单，容易得到水泥厂的配合，运输费用低，污泥可作为水泥生产的辅助燃料提供热量；缺点是污水处理厂需要设置干化设备，没有充分利用水泥厂的余热进行干化，导致污泥干化费用较高。

对于湿法直接焚烧处理工艺，水泥厂也可采取两条技术路线：一条是污泥从湿法搅拌机进入，经过均化、贮存、粉磨后从窑尾喂入窑内焚烧；另一条是污泥与窑灰搅拌混合、均化后，从窑中喂入窑内焚烧。一般而言，污泥含水率高，更适合湿法水泥窑处理，直接作为生料配料组分加以利用。

利用水泥厂的干法水泥窑进行污泥混烧，污泥的进料位置可以为生料磨、分解炉底部、窑尾和窑头冷却机，工艺流程如图4-10所示。

1）从生料磨进料

对于水分含量较低的污泥，如干化后含水率达到8%左右，可以作为水泥生产的辅助原料直接加入生料磨中和其他物料一起粉磨；若污泥的含水率为65%～80%，由于污泥的处理量相对于水泥生料量很小，也可以将污泥直接加在生料磨上，利用热风和粉磨时产生的热量去除污泥中残存的少量水分。

在生料磨中加入污泥对水泥窑整个生产线的影响最小，对分解炉和回转窑的运行没有什么影响，充分利用了烟气余热，增加的煤耗很少，所以是首选的进料方式。

2）从分解炉底部进料

从分解炉底部进料，可利用窑头箅冷机所产生的热风（二次风）作为污泥预干化的热源和助燃空气，能保证污泥的水分蒸发及燃烧，流态化分解炉的温度为850～900℃，气体停留时间为2s左右，污泥中的有机物和气体中的有害成分可以完全燃尽，物料焚烧后通过窑尾的旋风除尘器进入水泥生成系统，系统简单安全。生料中的石灰石能吸收污泥中的硫化物，不需要设置脱硫装置。

从分解炉底部进料的方式不适合处理氯含量高的污泥，因为飞灰中含有的高浓度氯离子容易腐蚀分解炉的炉体和回流管的耐火材料，形成结皮和结圈，使系统无法使用。

分解炉底部进料的缺点是：污泥量不能太大，污泥量太大可能导致炉底局部温度下降过快，使得煤不能完全燃烧，耗煤量增加。

3）从窑尾进料

某水泥厂干法水泥窑熟料生产能力为1050t/d，每吨熟料的煤耗为163kg。2.3t/h未干化的市政污泥（含水率为80%）从窑尾投加到回转窑中，窑尾的温度很快从900℃下降至850℃左右。自控系统立即指令进料的计量泵转速降低，从而使得熟料的产量下降10%左右，喂煤量保持不变。

4）从窑头冷却机进料

某水泥厂的窑头冷却机为水平箅式冷却机，熟料从窑头出料，温度从1100℃降低到190℃左右，在应急的情况下，可以直接将污泥用抓斗或者布料管均匀分布在水平箅上，利用熟料的高温使污泥中的水分蒸发掉，并使有机物分解。

根据对水泥窑生产的影响和热能消耗的比较，从生料磨加入污泥是最安全、最节能的方式。主要原因是水泥生产线的生料磨本来就是利用水泥窑的余热进行生料的加热，不需对回转窑进行热能的重新平衡，而且生料磨和回转窑、分解炉关联性不大，不会因为局部温度骤降而影响运行，也避免了污泥中的污染物质可能导致的水泥窑结皮和结圈。从窑尾和分解炉底部加污泥都需要限制投加量，保证局部温度不要骤降而导致熟料产量下降或增加煤耗。从窑头冷却机进料可以作为应急措施，但不能作为长期的措施，因为烟气不能达标排放，并可能造成熟料质量的不稳定。

（3）垃圾焚烧厂污泥混烧技术

1）垃圾焚烧厂直接混烧污泥技术

典型垃圾焚烧厂混烧污泥的工艺流程如图4-11所示。垃圾和污泥加入焚烧炉，烟气出口温度不低于850℃，烟气停留时间不小于2s，可控制焚烧过程中二英的形成，高温烟气经余热锅炉回收热能发电。从余热锅炉出来的烟气依次经除酸系统、喷活性炭吸附装置、除尘器等烟气净化装置处理后排出。为提供焚烧炉内垃圾、污泥处理所需的热氧化环境，炉内过剩空气系数大，排放烟气中氧气含量为6%～12%。

垃圾焚烧炉型包括机械炉排炉和流化床炉。我国垃圾焚烧行业经过多年的发展，以机械炉排炉为主的垃圾焚烧工艺相对完善，并具有一定的规模，基本具备混烧污泥的条件。利用垃圾焚烧厂炉排炉混烧污泥，需安装独立的污泥混合和进料装置。含水率为80%的污泥与生活垃圾的掺混比例为1:4，干污泥（含固率约90%）以粉尘状的形式进入焚烧室或者通过进料喷嘴将脱水污泥（含固率为20%～30%）喷入燃烧室，并使之均匀分布在炉排上。

污泥与生活垃圾直接混烧需考虑以下问题：a．污泥和垃圾的着火点均比较滞后，在焚烧炉排前段的着火情况不好，可造成物料燃尽率低。b．焚烧炉助燃风通透性不好，物料焚烧需氧量不充分，可造成燃烧温度偏低。c．污泥与生活垃圾在炉排上混合不理想时，会引起焚烧波动。d．燃烧工况不稳定。城市生活垃圾成分受区域和季节的影响较大，垃圾含水率和灰土含量的大小将直接影响污泥处理量。e．为保证混烧效果，往往需要向炉膛添加煤或喷入油助燃，消耗大量的常规能源，运行成本高。

目前为止，我国已有多座示范工程，如深圳盐田垃圾焚烧厂，每天处理40t脱水污泥。

2）垃圾焚烧厂富氧混烧污泥

我国垃圾和污泥的热值普遍偏低，单纯混烧污泥将不利于垃圾焚烧发电系统的正常运行，天津某环保有限公司开发了污泥掺混垃圾的富氧焚烧发电技术，其工艺流程如图4-12所示。先将湿污泥脱水，使含水率降低至50%左右，干化后再与秸秆以5:1～3:1比例混合制成衍生燃料，以保证焚烧的经济性并兼顾污泥的入炉稳定燃烧。衍生燃料和垃圾一起入炉焚烧，将一定纯度的氧气通过助燃风管路送到垃圾焚烧炉内助燃，实现生活垃圾混烧污泥的富氧焚烧，产生的热能通过锅炉、汽轮机和发电机转化成电能。富氧焚烧所需氧气量根据城市生活垃圾含水率、灰土成分的不同和污泥的热值变化而不断调整，助燃风含氧量为21%～25%。

垃圾焚烧厂富氧混烧污泥工艺具有如下特点：a．污泥衍生燃料提高了燃烧物料的热值，解决了垃圾焚烧中热值低、不易燃烧的问题。b．混合物料着火点提前，改善垃圾着火的条件，提高燃烧效率和燃烧温度，保证垃圾焚烧处理效果。c．提高垃圾燃烧工况稳定性。根据混合物料的热值和水分、灰土含量等实际情况及时调整富氧含量，改善垃圾着火情况，从而解决燃烧工况不稳定的问题。d．增加焚烧炉内助燃风氧气含量，有效降低锅炉整体空气过剩系数，获得更好的传热效果，降低排烟量，从而减少排烟损失，有助于提高锅炉效率，减少环境污染。e．提高烟气排放指标。富氧燃烧能使炉内垃圾剧烈燃烧，从而降低烟气中CO和二英等有害物质的浓度。f．减少灰渣热灼减率。富氧燃烧使助燃风中氧气含量提高，充分满足垃圾焚烧所需助燃氧气，提高垃圾燃烧效率，从而减少炉渣热灼减率。

垃圾焚烧厂富氧混烧垃圾的缺点是烟气和飞灰产生量增加，烟气净化系统的投资和运行成本增加，并降低生活垃圾发电厂的发电效率和焚烧厂的垃圾处理能力。

（4）污泥与重油在流化床锅炉中的混烧

浙江大学在500mm×500mm的大型流化床上开展了油与污泥混烧试验，研究了油和污泥的混烧特性，以寻求最佳的油枪布置位置和验证燃油系统的可靠性。试验结果表明，采用高料层、低风速运行非常有助于燃烧及床温的稳定。污泥的给料粒度在较大范围内均能正常燃烧，大粒度给料不会影响运行稳定；油与污泥混烧时的料层高度逐渐下降，床层的上、中、下部温差增大，加入床料后，运行状况得到明显改善；油与污泥混烧时床温稳定，但料层阻力逐渐下降，应适时补充床料。

4.2.1.3　污泥焚烧最佳可行技术

我国目前推荐的污泥焚烧最佳可行技术为干化+焚烧，其中干化工艺以利用烟气余热的间热式转盘干燥工艺为最佳，常规污水污泥焚烧的炉型以循环流化床炉为最佳，重金属含量较多且超标的污水污泥焚烧的炉型以多膛炉为最佳，具体的工艺流程见图4-13所示。

污泥焚烧的关键设备包括干燥器、干污泥贮存仓、焚烧炉、烟气处理系统、废水收集处理系统、灰渣及飞灰收集处理系统等，同时包括污泥干化预处理和污泥焚烧余热利用等设施。具体的运行要求有：a．优化空气供给计量系数，一次风和二次风的供给和分配优化；优化燃烧区域内停留时间、温度、紊流度和氧浓度等，防止过冷或低温区域。b．主焚烧室有足够的停留时间（≥2s）和湍流混合度，气相温度以850～950℃为宜，以实现完全燃烧。c．焚烧炉不运行期间（如维修），应避免污泥贮存过量，通过选择性的气味控制系统而采用相关措施（如采用掩臭剂等）控制贮存区臭气（包括其他潜在的逸出气体）。d．安装自动辅助燃烧器使焚烧炉启动和运行期间燃烧室中保持必要的燃烧温度。e．安装火灾自动监测及报警系统。f．建立对关键燃烧参数的监测系统。

4.2.1.4　污泥焚烧的经济性分析

G. Mininni等比较了流化床焚烧炉和多膛焚烧炉及不同配置条件下的系统合理性和可行性。焚烧炉处理对象分别为湿污泥和干污泥两种形式，余热回收方式有产生电能和不产生电能两种方式。辅助燃料采用CH₄气体。G. Mininni等比较了图4-14所示的四种不同方案。

①方案a：污泥焚烧采用多膛焚烧炉结合独立的后燃室，后燃室内产生的高温烟气由余热锅炉进行余热回收，余热锅炉产生的蒸汽一方面用于发电，另一方面用于尾部烟气再热。烟气经过喷雾干燥烟气净化装置处理后进入布袋除尘器，然后排入烟囱。

②方案b：先对污泥进行干燥，然后采用流化床焚烧炉进行焚烧处理，助燃空气经余热锅炉产生的蒸汽加热后进入锅炉，同样设有独立的后燃室，余热回收产生的蒸汽不进行发电，而是用于加热助燃空气和尾部烟气的再热。烟气经过喷雾干燥烟气净化装置处理后进入布袋除尘器，然后排入烟囱。

③方案c：不对污泥进行干燥，直接采用流化床焚烧炉结合独立的后燃室进行焚烧处理，燃烧空气经余热锅炉产生的蒸汽加热后进入锅炉，利用余热回收产生的蒸汽进行发电、加热助燃空气和尾部烟气的再热。烟气经过喷雾干燥烟气净化装置处理后进入布袋除尘器，然后排入烟囱。

④方案d：对污泥进行干燥后，采用流化床焚烧炉结合独立的后燃室进行焚烧处理，燃烧空气经余热锅炉产生的蒸汽加热后进入锅炉，利用余热回收产生的蒸汽进行发电、加热空气和尾部烟气的再热。烟气经过喷雾干燥烟气净化装置处理后进入布袋除尘器，然后排入烟囱。

焚烧炉的处理能力为35t/d，污泥含固率为25%，其中挥发分（干基）为65%。由于干燥污泥所需的热能较多，用多膛焚烧炉或流化床焚烧炉这两种方式直接处理湿污泥，其热能产出要大于先干燥再去流化床处理的方式。具体而言，考虑污泥本身热能和辅助燃料的热值，处理干燥污泥的焚烧发电效率极低，仅为4.6%，而处理湿污泥的流化床焚烧方式发电效率可达14.6%～16.3%，尽管处理相同量的污泥，辅助燃料量不一样。

通过经济分析，一般焚烧处理污泥的水分控制在43%～44%时，经济性最佳。

直接焚烧湿污泥比先干燥污泥再焚烧的方式所需辅助燃料量及烟气排放量要大得多，因而处理干燥污泥和湿污泥的流化床焚烧炉在炉外形及尺寸等方面有较大不同，特别是对流段和省煤器段的设计要求不同，相应对空气预热器的要求也有所不同，干化污泥焚烧炉的容量不宜过大，湿污泥焚烧炉的容量可以设计大型化。

4.2.2　污泥焚烧炉

在污泥焚烧设备中，流化床焚烧炉（FBC）和多膛式焚烧炉（MIF）是应用最广泛的主要炉型，尽管其他炉型，如旋转炉窑、旋风炉和各种不同形式的熔炼炉也在使用，但所占份额不大。

4.2.2.1　多膛式焚烧炉

多膛式焚烧炉又称为立式多段焚烧炉，是一个垂直的圆柱形耐火衬里钢制设备，内部有许多水平的由耐火材料构成的炉膛，自下而上布置有一系列水平的绝热炉膛，一层一层叠加。一段多膛焚烧炉可含有4～14个炉膛，从炉子底部到顶部有一个可旋转的中心轴，如图4-15所示。

多膛式焚烧炉的横截面如图4-16所示，各层炉膛都有同轴的旋转齿耙，一般上层和下层的炉膛设有四个齿耙，中间层炉膛设有两个齿耙。经过脱水的泥饼从顶部炉膛的外侧进入炉内，依靠齿耙翻动向中心运动并通过中心的孔进入下层，而进入下层的污泥向外侧运动并通过该层外侧的孔进入再下面的一层，如此反复，使得污泥呈螺旋形路线自上而下运动。铸铁轴内设套管，空气由轴心下端鼓入外套管，一方面使轴冷却，另一方面空气被预热，经过预热的部分或全部空气从上部回流至内套管进入最底层炉膛，再作为燃烧空气向上与污泥逆向运动焚烧污泥。

从污泥的整体焚烧过程来看，多膛炉可分为三个部分。顶部几层为干燥区，起污泥干燥作用，温度约为425～760℃，可使污泥含水率降至40%以下。中部几层为污泥焚烧区，温度为760～925℃。其中上部为挥发分气体及部分固态物燃烧区，下部为固定碳燃烧区。最底部几层为缓慢冷却区，主要起冷却并预热空气的作用，温度为260～350℃。

该类设备以逆流方式运行，分为三个工作区，热效率很高。气体出口温度约为400℃，而上层的湿污泥仅为70℃或稍高。脱水污泥在上部可干燥至含水50%左右，然后在旋转中心轴带动的刮泥齿耙的推动下落入燃烧床上。燃烧床上的温度为760～870℃，污泥可完全着火燃烧。燃烧过程在最下层完成，并与冷空气接触降温，再排入冲水的熄灭水箱。燃烧气含尘量很低，可用单一的湿式洗涤器把尾气含尘量降到200mg/m³以下。进空气量不必太高，一般为理论量的150%～200%。

根据经验，燃烧热值为17380kJ/kg的污泥，当含水量与有机物之比为3.5:1时，可以自燃而无需辅助燃料，否则，多膛炉应采用辅助燃料。辅助燃料由煤气、天然气、消化池沼气、丙烷气或重油等组成。多膛炉焚烧时所需辅助燃料的多少与污泥的自身热值和水分大小有关。

正常工况下，空气过剩系数为50%～100%才能保证燃烧充分，如氧供应不充足，则会产生不完全燃烧现象，排放出大量的CO、煤油和烃类，但过量的空气不仅会导致能量损失，而且会带出大量灰尘。

多膛焚烧炉的规模多为5～1250t/d不等，可将污泥的含水率从65%～75%降至约0，污泥体积降至10%左右。多膛焚烧炉的污泥处理能力与其有效炉膛面积有关，特别是处理城市污水污泥时。焚烧炉有效炉膛面积为整个焚烧炉膛面积减去中间空腔体、臂及齿的面积。一般多膛炉焚烧处理20%含水率的污泥时焚烧速率为34～58kg/（m³·h）。

多膛炉的废气可通过文丘里洗涤器、吸收塔、湿式或干式旋风喷射洗涤器进行净化处理。当对排放废气中颗粒物和重金属的浓度限制严格时，可使用湿式静电除尘器对废气进行处理。

多膛焚烧炉具有以下特点：加热表面和换热表面大，炉身直径可达到7m，层数可从4层多到14层；在连续运行中，燃料消耗少，而在启动的头1～2天内消耗燃料较多；在有色金属冶金工业中使用较多，历史也长，并积累了丰富的使用经验。多膛焚烧炉存在的问题主要是：机械设备较多，需要较多的维修与保养；耗能相对较多，热效率较低，为减少燃烧排放的烟气污染，需要增设二次燃烧设备。

以前，污水污泥焚烧炉多使用多膛炉，但由于污泥自身热值的提高使炉温上升并产生搅拌臂消耗，以及焚烧能力等原因，同时由于辅助燃料成本上升和更加严格的气体排放标准，多膛炉越来越失去竞争力，促使流化床焚烧炉成为较受欢迎的污泥焚烧装置。

4.2.2.2　流化床焚烧炉

流化床焚烧炉内衬耐火材料，下面由布风板构成燃烧室。燃烧室分为两个区域，即上部的稀相区（悬浮段）和下部的密相区。其工作原理是：流化床密相区床层中有大量的惰性床料（如煤灰或砂子等），其热容很大，能够满足污泥水分的蒸发、挥发分的热解与燃烧所需热量的要求。由布风装置送到密相区的空气使床层处于良好的流化状态，床层内传热工况良好，床内温度均匀稳定维持在800～900℃，有利于有机物的分解和燃尽。焚烧后产生的烟气夹带着少量固体颗粒及未燃尽的有机物进入流化床稀相区，由二次风送入的高速空气流在炉膛中心形成一旋转切圆，使扰动强烈，混合充分，未燃尽成分继续进行燃烧。

按照流化风速及物料在炉膛内的运动状态，流化床焚烧炉可分为沸腾式流化床和循环式流化床两大类，如图4-17所示。

沸腾式流化床焚烧炉的横断面如图4-18所示。高压空气（20～30kPa）从炉底部耐火格栅中的鼓风口喷射而上，使耐火格栅上约0.75m厚的硅砂层与加入的污泥呈悬浮状态。干燥破碎的污泥从炉下端加入炉中，与灼热硅砂剧烈混合而焚烧，流化床的温度控制在725～950℃。污泥在循环流化床焚烧炉和沸腾流化床焚烧炉中的停留时间分别为数秒和数十秒。焚烧灰与气体一起从炉顶部排出，经旋风分离器进行气固分离后，热气体用于预热空气，热焚烧灰用于预热干燥污泥，以便回收热量。流化床中的硅砂也会随着气体流失一部分，每运行300h，应补充流化床中硅砂量的5%，以保证流化床中的硅砂有足够的量。

污泥在流化床焚烧炉中的焚烧在两个区完成。第一个区为硅砂流化区，污泥中水分的蒸发和有机物的分解几乎同时发生在这一区中；第二区为硅砂层上部的自由空旷区，这一区相当于一个后燃室，污泥中的炭和可燃气体继续燃烧。

流化床焚烧炉排放废气的净化处理可以采用文丘里洗涤器和／或吸收塔。

污泥流化床焚烧炉的焚烧温度一般为660～830℃（辅助燃料采用煤时，该温度区域可扩大为850℃），在该区域可有效消除污泥臭味。图4-19所示为焚烧温度与尾气臭味排放水平的关系。焚烧温度在730℃以上时，臭味的排放接近零。此温度可由设在炉床处的辅助烧嘴及热风予以调节控制。

与多膛式焚烧炉相比，流化床焚烧炉具有以下优点：

①焚烧效率高。流化床焚烧炉由于燃烧稳定，炉内温度场均匀，加之采用二次风增加炉内的扰动，炉内的气体与固体混合强烈，污泥的蒸发和燃烧在瞬间就可以完成。未完全燃烧的可燃成分在悬浮段内继续燃烧，使得燃烧非常充分。热容大，停止运行后，每小时降温不到5℃，因此在2d内重新运行，可不必预热载体，可连续或间歇运行；操作可用自动仪表控制并实现自动化。

②对各类污泥的适应性强。由于流化床层中有大量的高温惰性床料，床层的热容大，能提供低热值高水分污泥蒸发、热解和燃烧所需的大量热量，所以流化床焚烧炉适合焚烧各种污泥。

③环保性能好。流化床焚烧炉将干燥与焚烧集成在一起，可除臭；采用低温燃烧和分级燃烧，焚烧过程中NO_x的生成量很小，同时在床料中加入合适的添加剂可以消除和降低有害焚烧产物的排放，如在床料中加入石灰石可中和焚烧过程中产生的SO_x、HCl，使之达到环保要求。

④重金属排放量低。重金属属于有毒物质，升高焚烧温度将导致烟气中粉尘的重金属含量大大增加，这是因为重金属挥发后转移到粒径小于10m的颗粒上，某些焚烧实例表明：铅、镉在粉尘中的含量随焚烧温度呈指数增加。由于流化床焚烧炉焚烧温度低于多膛式焚烧炉，因此重金属的排放量较少。

⑤结构紧凑，占地面积小。由于流化床燃烧强度高，单位面积的处理能力大，炉内传热强烈，还可实现余热回收装置与焚烧炉一体化，所以整个系统结构紧凑，占地面积小。

⑥事故率低，维修工作量小。流化床焚烧炉没有易损的活动部件，可减少事故率和维修工作量，进而提高焚烧装置运行的可靠性。

流化床焚烧技术的优势还在于有非常大的燃烧接触面积、强烈的湍流强度和较长的停留时间。如对于平均粒径为0.13mm的床料，流化床全接触面积可达到1420m²/m³。

然而，在采用流化床焚烧炉处理含盐污泥时也存在一定的问题。当焚烧含有碱金属盐或碱土金属盐的污泥时，在床层内容易形成低熔点的共晶体（熔点在635～815℃之间），如果熔化盐在床内积累，则会导致结焦、结渣，甚至流化失败。如果这些熔融盐被烟气带出，就会黏附在炉壁上固化成细颗粒，不容易用洗涤器去除。解决这个问题的办法是：向床内添加合适的添加剂，它们能够将碱金属盐类包裹起来，形成熔点在1065～1290℃之间的高熔点物质，从而解决了低熔点盐类的结垢问题。添加剂不仅能控制碱金属盐类的结焦问题，而且还能有效控制污泥中含磷物质的灰熔点。

流化床焚烧炉运行的最高温度通常取决于：a．污泥组分的熔点；b．共晶体的熔化温度；c．加添加剂后的灰熔点。流化床污泥焚烧炉的运行温度通常为760～900℃。

流化床焚烧炉可以两种方式操作，即鼓泡床和循环床，这取决于空气在床内空截面的速度。随着空气速度的提高，床层开始流化，并具有流体特性。进一步提高空气速度，床层膨胀，过剩的空气以气泡的形式通过床层，这种气泡将床料彻底混合，迅速建立烟气和颗粒的热平衡。以这种方式运行的焚烧炉称为鼓泡流化床焚烧炉，如图4-20所示。鼓泡流化床内空床截面烟气速度一般为1.0～3.0m/s。

当空气速度更高时，颗粒被烟气带走，在旋风筒内分离后，回送至炉内进一步燃烧，实现物料的循环。以这种方式运行的称为循环流化床焚烧炉，如图4-21所示。其空床截面烟气速度一般为5.0～6.0m/s。

循环流化床焚烧炉可燃烧固体、气体、液体和污泥，可向炉内添加石灰石来控制SO_x、HCl、HF等酸性气体的排放，而不需要昂贵的湿式洗涤器，HCl的去除率可达99%以上，主要有害有机化合物的破坏率可达99.99%以上。在循环流化床焚烧炉内，污泥在高气速、湍流状态下焚烧，其湍流程度比常规焚烧炉高，因而不需雾化就可燃烧彻底。同时，由于焚烧产生的酸性气体被去除，避免了尾部受热面遭受酸性气体的腐蚀。

循环流化床焚烧炉排放烟气中NO_x的含量较低，其体积分数通常小于100×10^-6。这是由于循环流化床焚烧炉可实现低温、分级燃烧，从而降低了NO_x的排放。

循环流化床焚烧炉运行时，污泥与石灰石可同时进入燃烧室，空床截面烟气速度为5～6m/s，焚烧温度为790～870℃，最高可达1100℃，气体停留时间不低于2s，灰渣经水间接冷却后从床底部引出，尾气经废热锅炉冷却后，进入布袋除尘器，经引风机排出。

流化床焚烧炉的缺点是：运行效果不及其他焚烧炉稳定；动力消耗较大；飞灰量很大，烟气处理要求高，采用湿式收尘的水要专门的沉淀池来处理。

4.2.2.3　回转窑式焚烧炉

回转窑式焚烧炉是采用回转窑作为燃烧室的回转运行的焚烧炉。回转窑采用卧式圆筒状，外壳一般用钢板卷制而成，内衬耐火材料（可以为砖结构，也可为高温耐火混凝土预制），窑体内壁是光滑的，也有布置内部构件结构的。窑体的一端以螺旋加料器或其他方式进行加料，另一端将燃尽的灰烬排出炉外。污泥在回转窑内可逆向与高温气流接触，也可与气流一个方向流动。逆向流动时高温气流可以预热进入的污泥，热量利用充分，传热效率高。排气中常携带污泥中挥发出来的有毒有害气体，因此必须进行二次焚烧处理。顺向流动的回转窑，一般在窑的后部设置燃烧器，进行二次焚烧。如果采用旋流式回转窑，那么顺向流动的回转窑不一定必须带二次燃烧室。

污泥回转窑焚烧炉见图4-22。炉衬为混凝土砖结构，混凝土部分设置内部构件结构，回转窑所配置的燃烧室做成带滚轮的结构，可移动并且方便维修。

回转窑焚烧炉的温度变化范围较大，为810～1650℃，温度控制由窑端头的燃烧器的燃料量加以调节，通常采用液体燃料或气体燃料，也可采用煤粉作为燃料或废油本身兼作燃料。

典型的回转窑焚烧炉炉膛／燃尽室系统如图4-23所示。污泥和辅助燃料由前段进入，在焚烧过程中，圆筒形炉膛旋转，使污泥不停翻转，充分燃烧。该炉膛外层为金属圆筒，内层一般为耐火材料衬里。回转窑焚烧炉通常稍微倾斜放置，并配以后置燃烧器。一般炉膛的长径比为2～10，转速为1～5r/min，安装倾角为1°～3°，操作温度上限为1650℃。回转窑的转动将污泥与燃气混合，经过预燃和挥发将污泥转化为气态和残碳态，转化后气体通过后置燃烧器的高温（1100～1370℃）进行完全燃烧。气体在后置燃烧器中的平均停留时间为1.0～3.0s，空气过剩系数为1.2～2.0。

回转窑焚烧炉的平均热容约为63×10⁶kJ/h。炉中焚烧温度（650～1260℃）的高低取决于两方面：一方面取决于污泥的性质，对于含卤代有机物的污泥，焚烧温度应在850℃以上，对于含氰化物的污泥，焚烧温度应高于900℃；另一方面取决于采用哪种除渣方式（湿式还是干式）。

回转窑焚烧炉内的焚烧温度由辅助燃料燃烧器控制。在回转窑炉膛内不能有效去除焚烧产生的有害气体，如二英、呋喃等，为了保证烟气中有害物质的完全燃烧，通常设有燃尽室，当烟气在燃尽室内的停留时间大于2s、温度高于1100℃时，上述物质均能很好地消除。燃尽室出来的烟气通过余热锅炉回收热量，用以产生蒸汽或发电。

4.2.2.4　炉排式焚烧炉

污泥送入炉排上进行焚烧的焚烧炉简称为炉排型焚烧炉。炉排焚烧炉因炉排结构不同，可分为阶梯往复式、链条式、栅动式、多段滚动式和扇形炉排。可使用在污泥焚烧中的通常为阶梯往复式炉排焚烧炉。

阶梯往复式炉排焚烧炉的结构如图4-24所示。一般该焚烧炉炉排由9～13块组成，固定炉排和活动炉排交替放置。前几块为干燥预热炉排，后为燃烧炉排，最下部为出渣炉排。活动炉排的往复运动由液压缸或由机械方式推动。往复的频率根据生产能力可在较大范围内进行调节，操作控制相当方便。

用炉排炉焚烧污水污泥，固定段和可动段交互配置，油压装置使可动段前后往返运动，一边搅拌污泥层，一边运送污泥层。污泥焚烧的干燥带较长，燃烧带较短。含水率在50%以下的污泥可以高温自燃。上部设置余热锅炉，回收的蒸汽可以用于污泥干燥等。脱水污泥饼（含水率为75%～80%）经过干燥成干燥污泥饼（含水率为40%～50%）进入焚烧炉排炉，最终形成焚烧灰。

4.2.2.5　电加热红外焚烧炉

电加热红外焚烧炉如图4-25所示，其本体为水平绝热炉膛，污泥输送带沿着炉膛长度方向布置，红外电加热元件布置在焚烧炉输送带的顶部，由焚烧炉尾端烟气预热的空气从焚烧炉排渣端送入，供燃烧用。

电加热红外焚烧炉一般由一系列预制件组合而成，可以满足不同焚烧长度的要求。脱水污泥通过输送带一端送入焚烧炉内，入口端布置有滚动机构，使污泥以近12.5mm的厚度布满输送带。

在焚烧炉中，污泥先被干化，然后在红外加热段焚烧。焚烧灰排入设在另一端的灰斗中，空气从灰斗上方经过焚烧灰层的预热后从后端进入焚烧炉，与污泥逆向而行。废气从污泥的进料端排出。电加热红外焚烧炉的空气过剩系数为20%～70%。

电加热红外焚烧炉的特点是投资小，适合于小型的污泥焚烧系统。缺点是运行耗电量大，能耗高，而且金属输送带的寿命短，每隔3～5年就要更换一次。

电加热红外焚烧炉排放废气的净化处理可采用文丘里洗涤器和／或吸收塔等湿式净化器进行。

4.2.2.6　熔融焚烧炉

很多焚烧炉型的运行温度低于污泥中灰分的熔点，灰渣中含有大量高浓度的污染环境的重金属，要处理处置这种污染物，费用很高，并且需要特殊的填埋地点。

污泥熔融焚烧炉的目的主要是控制污水污泥中含有的有害重金属排放。预先干燥的污泥在超过灰熔点的温度下进行焚烧（一般在1300～1500℃），形成比其他焚烧方式密度大2～3倍的熔化灰，将污泥灰转化成玻璃体或水晶体物质，重金属以稳定的状态存在于SiO₂等玻璃体或水晶体中，不会溶出（被过滤）而损害环境，炉渣可用作建筑材料。向污泥中加入石灰和硅石可降低熔融温度，使运行容易、炉膛损耗减少。

一般来说，污水污泥的熔融焚烧系统由以下四个过程组成：

①干燥过程：将含有70%～80%水分的脱水污泥饼降至含水10%～20%的干燥污泥饼。

②调整过程：根据各熔炉的适用方式，进行造粒、粉碎、热分解、炭化等。

③燃烧、熔融过程：有机分燃烧，无机分首先变成灰，然后再熔融成炉渣。

④冷却、炉渣粒化过程：使用水冷得到粒状炉渣，空冷得到慢慢冷却的炉渣，然后将结晶炉渣渣粒化后实现资源化利用。

用于污泥处理的熔融炉有许多种，如表面熔融炉（膜熔融炉）、旋流式熔融炉、焦炭床式熔融炉、电弧式电熔融炉。

（1）表面熔融炉（膜熔融炉）

表面熔融炉的构造有方形固定式和圆形回转式两种。熔融污泥时，有机成分首先热分解燃烧，焚烧灰在炉表面以膜状熔流滴下，形成粒状炉渣。如果污泥的发热量在14654kJ/kg（3500kcal/kg）以上，能够自然熔融。由于主燃烧室温度为1300～1500℃，炉膛出口的烟气温度为1100～1200℃，可以进行热量回收，用来加热燃烧用空气和在余热锅炉中产生用于干燥污泥的蒸汽。

（2）旋流式熔融炉

将细粉化的干燥污泥旋转吹入圆筒形熔融炉内，污泥中的有机成分瞬时热分解、燃烧，形成1400℃左右的高温，污泥中的灰分开始熔融，在炉内壁上一边形成薄层一边流下，从炉渣口排出。

旋流式熔融炉有纵型（如图4-26所示）、倾斜型和水平型三种炉型，原理都相同，具有旋风炉的特性，但污泥送入熔融炉的前处理过程可能不同，有蒸汽干燥、流动干燥、流动热分解等。

（3）焦炭床式熔融炉

如图4-27所示，填充焦炭为固定层，由风口吹入一次空气，在床内形成1600℃左右的灼热层。这里，含水率为35%～40%的干燥粒状污泥和焦炭、石灰或碎石交互被投入。灰分和碱度调整剂一起在焦炭床内边熔融边移动，生成的炉渣在焦炭粒子间流下。炉膛出口烟气温度为900℃左右，在500℃左右加热空气，然后进一步进行热量回收产生锅炉蒸汽，蒸汽被送入桨式污泥干燥机。焦炭的消耗量受投入污泥的含水率、发热量及投入量影响较大，填充的焦炭必须保证一定的量。炉内容易保持较高的温度，同样适用于发热量较低的污泥或熔点较高的污泥。对于发热量较高的污泥，不会节省焦炭，因此必须进行积极的热回收。

（4）电弧式电熔融炉

这种方式需先将污泥干燥到含水率为20%左右。电炉的电弧热使干燥污泥饼中的有机物分解，变成可燃气体，无机物作为熔融炉渣被排出。用高压水喷射流下来的炉渣，使其粉碎后形成人工砂状物。粒状炉渣经沉降分离后由泵送到料斗中贮存。熔融炉中产生的热分解气体在脱臭炉中直接燃烧，干燥机排气在750℃左右脱臭，然后经除尘装置以及排气洗涤塔处理后排放到大气中。这种方式由于使用电能，成本较高，使用剩余能量不如城市垃圾焚烧炉那样优点突出。

4.2.2.7　旋风焚烧炉

旋风焚烧炉是单个炉膛，炉膛可动，齿耙固定（如图4-28所示）。空气被带进燃烧器的切线部位。焚烧炉是由耐火材料线性排列的圆顶圆柱形结构，以即时燃料补充的方式加热空气，形成了一个提供污泥和空气混合良好的强旋涡形式。空气和烟气在螺旋气流中顺着圆顶中心位置排出的烟气回旋垂直上升。污泥由螺旋给料机供给，在回转炉膛的外围沉积，并被耙向炉膛中心排出。焚烧炉内的温度为815～870℃。这些焚烧炉相对较小，在操作温度下，可在1h内启动。

旋风焚烧炉的一种改型如图4-29所示，这是一种卧式焚烧炉。飞灰通过烟气排出。污泥从炉壁沿切线方向由泵打进焚烧炉，空气被带进燃烧器的切线部位形成旋风效果。这种焚烧炉没有炉膛，只有炉壳和耐火材料，污泥在炉内的停留时间不超过10s。燃烧产物在815℃下从涡流中排出，确保完全燃烧。

旋风焚烧炉适用于污水处理量小于9000t/d的污水处理厂污泥的焚烧。这种处理方式相对便宜，机组结构简单。卧式焚烧炉可以作为一个完全独立的设备单独安装，适用于现场焚烧污泥，运行时仅需配备进料系统和烟囱。

4.2.3　污泥焚烧炉的设计

污泥焚烧系统的选择需要考虑很多因素，如技术、经济成本、政策等，其中投资与成本是非常重要的因素。一般来说，选择焚烧技术需完成如下一些分析步骤：

①污泥特性分析。需分析的污泥特性包括组成、热值、重度、黏度等。需要注意的是，上述特性是随技术、法规和经济发展等因素变化而变化的。

②系统的初步考虑。依据当前及将来可能的法规要求，提出污泥焚烧系统的性能指标要求，并进行焚烧系统的设计考虑。

③能量与物料平衡。一般从污泥的物质流及能量流等角度确定能量平衡、物料平衡、燃烧所需空气以及烟气排放等。测算往往基于污泥处理的日平均量，计算结果应取处理能力最大值。

④焚烧炉及配套辅助系统的分析。这一选择往往取决于业主对技术的认识以及技术本身的适应性。辅助系统中重要的有污泥给料系统、点火系统及烟气净化系统。辅助系统的选择必须要求稳定可靠，烟气净化系统的选择还应严格按照国家的法规要求。

⑤焚烧系统经济性分析。主要包括两部内容：初投资及运行成本。

一些因素对污泥焚烧工程初投资的影响可以采用下式来估算：

　　（4-1）

式中　C_i——变化后的某设备或装置的投资额；

C₀——变化前的某设备或装置的投资额；

S_i——变化后的某设备或装置某一特征值；

S₀——变化前的某设备或装置某一特征值；

n——某设备或装置对初投资的影响指数。

4.2.3.1　质量平衡原理

根据质量守恒定律，焚烧系统输入的物料（污泥）质量应等于输出的物料（烟气和飞灰）质量，即：

M_a+M_f-M_g-M_r=0　　（4-2）

式中　M_a——进入焚烧系统助燃空气的质量；

M_f——进入焚烧系统的污泥质量；

M_g——排出焚烧系统的烟气质量；

M_r——排出焚烧系统的飞灰质量。

污泥中的主要可燃元素为C、H、S，其燃烧方程分别如下：

　　（4-3）

　　（4-4）

　　（4-5）

根据以上反应式计算可得，污泥中每1kgC燃烧需O₂量为2.6644kg，生成CO₂的量为3.6644kg；污泥中的H₂燃烧需O₂量为7.9365kg/kg，生成水蒸气的量为8.9365kg/kg；污泥中的S燃烧需O₂量为0.9979kg/kg，生成SO₂的量为1.9979kg/kg。即1kg干污泥燃烧所需的总O₂量为：

需O₂量=2.6644w（C）+7.9365w（H₂）+0.9979w（S）-燃料中含O₂量　　（4-6）

换算为空气，则有：

需空气量=需氧量×4.3197　　（4-7）

1kg干污泥燃烧生成的水蒸气量为：

生成的水蒸气量=8.9365w（H₂）　　（4-8）

1kg干污泥燃烧生成的干气体量为：

生成的干气体量=3.6644w（C）+1.9979w（S）+需氧量×（4.3197-1）+燃料中含N₂量　　（4-9）

根据Dulong方程，1kg干污泥燃烧释放的热量为：

Q=33829w（C）+144277[w（H₂）-0.125w（O₂）+9420w（S）]　　（4-10）

以上各式中C、H₂、S、O₂、N₂的质量分数单位为%；Q的单位为kJ/kg；需氧量、需空气量、生成水蒸气量和生成干气体量的单位均为kg/kg。

4.2.3.2　能量平衡原理

从能量转换的观点来看，污泥焚烧系统是一个能量转换设备，它将污泥的化学能通过燃烧过程转化成烟气的热能，烟气再通过辐射、对流、导热等基本传热方式将热能分配交换给工质或排放到大气环境中。在稳定工况条件下，焚烧系统输入输出的热量是平衡的，即：

Q_f+M_ah_a-M_gh_g-M_rh_r=0　　（4-11）

式中　Q_f——污泥燃烧放出的热量；

h_a——单位质量助燃空气的焓；

h_g——单位质量烟气的焓；

h_r——单位质量飞灰的焓。

4.2.3.3　流化床焚烧炉的设计

（1）污泥给料系统的考虑

一般来说，首先应确定该系统需要的给料量、污泥成分、污泥含固率、干基污泥中的可燃物质量、污泥燃烧值及污泥中一些化学物质如石灰的含量等。

输送方式的选择将依据输送装置的尺寸、运行成本、安装位置及维修难易程度等来定。一般可用于输送污泥的方式有带式、泵送式、螺旋式以及提升式。带式输送机械结构简单而可靠，通常可倾斜到18°。

许多情况下，湿污泥可通过泵进行输送和给料，通常采用的有柱塞泵、挤压泵、隔膜泵、离心泵等。泵送可实现稳定的给料速率，减少污染排放，有利于焚烧炉的稳定运行；系统易于布置，对周围布置条件要求低；可充分降低污泥臭味对环境的影响。不足的是，泵送污泥的压力损失较大。对于泵送污泥，其所需的起始压力为：

　　（4-12）

式中　L——输送长度，m；

——起始剪切力，10^-5Pa；

d₀——管道直径，m。

在采用泵送方式时，起始剪切力可随着污泥在输送管道内静止停留时间的增长而增加。

比较而言，刮板式输送机械更适于污泥的输送。这种方式有调节松紧装置，但需考虑污泥的触变特性，即污泥在受到一定剪切力时，其表面黏性力可急剧下降，使原来硬稠的污泥变为液体状的污泥。污泥的水平输送通常使用螺旋输送机械，输送距离应不超过6m，以防止机械磨损和方便机械的检修、维护。

给料量的范围主要取决于焚烧炉处理的最小负荷和最大负荷。

辅助燃料的添加可以有多种不同的方案，大多数装置采用将污泥和辅助燃料（煤或油）分别给入床内的办法，例如将污泥由炉顶自由落入炉内，煤由床层上方负压给料口给入，辅助油通过在床层内布置的油枪，或将其雾化后与一次风一起送入流化床。也可以将辅助燃料通过一些特殊设备事先与污泥混合，然后一起加入。这样可避免床内的燃烧不均匀，有利于污泥的燃烧稳定和锅炉的安全运行。

（2）污泥流化床焚烧炉的主要设计原则

1）污泥流化床焚烧炉内径的确定

所选流化床焚烧炉的内径取决于进料污泥中所含的水分量。

2）污泥流化床焚烧炉静止床高的确定

典型的污泥流化床焚烧炉的膨胀床高与静止床高之比一般介于1.5～2.0，而静止床高可为1.2～1.5m。污泥流化床焚烧炉的处理能力与污泥水分之间的关系可表示为：

Q=4.9×10^2.7-0.0222P　　（4-13）

式中　Q——污泥的处理量，kg/（m²·h）；

P——进料污泥的水分含量，%。

焚烧速率为：

I_v=2.71×10^{5.947-0.0096P}　　（4-14）

当污泥水分介于70%～75%时，Q为53～69kg/（m²·h），I_v为（1.81～2.04）×10⁶kJ/（m²·h）。

流化床焚烧炉的热负荷为（167～251）×10⁴kJ/（m³·h）（以炉床断面为基准）。若床层高度为1m，炉子容积热强度高达（167～251）×10⁴kg/（m³·h）。因此，即使污泥进料量有所变动，炉内流化温度的波动幅度也不大。流化床焚烧炉一般采用连续运行方式，但由于焚烧炉的蓄热量很大，停炉后的温度下降很慢，再启动较容易，所以有时也可采用间歇操作方式。

3）床料粒度的选择

污泥流化床焚烧炉的混合试验研究表明，对于二组元的污泥流化床焚烧炉，两种物料的颗粒粒度和密度对物料在床内分布产生的影响最大。一般来说，污泥在床内为低密度、大粒度物料，需选用小颗粒、大密度物料作为基本床料，此时床内颗粒的分布规律将主要受密度的影响。污泥流化床焚烧炉大多采用石英砂为床料，其粒径的选择取决于临界流化速度。为达到较低的流化风速，选取的床料平均粒径在0.5～1.5mm之间。

4）污泥流化床焚烧炉防止床料凝结的措施

如何防止床料凝结，避免其对正常流化的影响，是流化床焚烧炉焚烧污泥的技术关键之一。污泥特别是城市污泥和一些工业污泥，本身带有一定量的低熔点物质，如铁、钠、钾、磷、氯和硫等成分，这些物质极易导致灰高温熔结成团，如磷与铁可以进行反应：，并产生凝结现象。一种简单有效的方法是在流化床中添加Ca基物质，通过反应来克服FePO₄的影响。

另外，碱金属氯化物可与床料发生以下反应：

　　（4-15）

　　（4-16）

反应生成物的熔点可低至635℃，从而影响灰熔点。

添加一定量的Ca基物质可使得上述反应生成物进一步发生以下反应：

　　（4-17）

　　（4-18）

生成高灰熔点的共晶体，防止碱金属氯化物对流化的影响。

将高岭土应用于流化床焚烧炉中也可有效防止床料玻璃化和凝结恶化。高岭土在流化床焚烧炉中可以发生以下脱水反应：

　　（4-19）

　　（4-20）

而共晶体Na₂O·Al₂O₃·2SiO₂的熔点高达1526℃。高岭土与碱金属的比例，一般为3.3（对K而言）和5.6（对Na而言），以避免Al₂O₃和SiO₂过量。

考虑到污泥以挥发分为主，为防止流化、恶化现象的发生，还可通过其他方式来控制，如低燃烧温度和异重流方式。

4.2.3.4　多膛焚烧炉的设计

首先，多膛焚烧炉的有效处理能力必须与污泥的产生量相匹配；其次，必须能适应污泥和补充燃料燃烧释放的热量。图4-30所示为典型多膛焚烧炉。

为了确定设备的尺寸和特性，必须通过一系列的计算测定多膛焚烧炉的进气流量、烟气量、补充燃料量和冷却水需要量。首先进行质量平衡计算，然后进行热平衡计算，最后得到系统排放物的特性。

多膛焚烧炉的处理能力与搅拌速率和炉的大小有关。可根据相关资料确定多膛焚烧炉的搅拌能力和停留时间。在很多情况下，多膛焚烧炉的组件必须能经得起烟气的高温和腐蚀影响。

4.2.3.5　电加热焚烧炉的设计

图4-31所示是一个带同流换热器的电加热焚烧炉焚烧污泥时物料和能量的流向图。通入系统的空气／气体由引风机引入。电加热焚烧炉的特点是排放物很少，不需要高能耗的洗涤系统。干污泥置于传送带上，不进行机械或其他形式搅动，选择适当的传送速率使污泥的最初厚度为2.54cm，这个厚度能确保污泥到达传送带的另一端之前燃烧完全。

电加热焚烧炉的制造和操作相对简单，但电耗高，仅适用于电价较低的地区。

（1）电加热焚烧炉尺寸确定

电加热焚烧炉尺寸可根据湿污泥的负荷按有关资料进行选用，从1.22m宽、6.10m长到2.90m宽、31.7m长不等。常采用多单元形式而不是单个大单元形式。采用多单元形式可以减少设备电力启动和降低电耗，可同时运行两个或三个单元但无需同时启动一个以上的单元。

（2）电加热焚烧炉的焚烧参数

电加热焚烧炉的过剩空气量一般为10%～20%。污泥的进料方向与气流方向相反，温度沿污泥进料方向从871℃上升至927℃。焚烧炉的烟气出口温度大约为649℃。当使用一个空气加热器或同流换热器时，焚烧炉的入口空气温度不超过316℃。

（3）电耗计算

假设湿污泥的进料速率为5443kg/h，湿污泥的含水率为78%，干污泥的灰分为43%，干污泥的热值为14.63×10³kJ/kg，电加热焚烧炉的热辐射损失率为4%，使用一个换热器时，污泥焚烧电耗可降低50%以上。尽管电加热焚烧炉启动时电耗很高，但启动过程较快，仅需1～2h。

4.2.4　特种污泥的焚烧

工业生产中会产生各种各样的污泥，污泥的来源不同、组成不同，其焚烧过程的工艺条件也不同。

4.2.4.1　造纸污泥的焚烧

造纸污泥是造纸废水处理过程中产生的残余沉淀物质，主要包括不溶性纤维、填料、絮凝剂以及其他污染物。

（1）造纸污泥单独焚烧

随着水分含量的增加，污泥的理论燃烧温度会显著下降，如图4-32所示。当污泥水分在50%时，其理论燃烧温度低于1300℃，扣除燃烧损失和散热损失后，流化床可以维持合理的床温；当污泥水分含量升至65%时，理论燃烧温度降至900℃以下，纯烧污泥不能维持床温，采用热空气送入，情况也改善不多。

造纸污泥进入流化床焚烧炉后，并不是破碎成细粒，而是会形成一定强度的污泥结团，这是污泥流化床焚烧炉稳定运行和高效燃烧的基础。

不同水分含量的造纸污泥在不同床温下燃烧时，形成一定强度的污泥结团，能减少飞灰损失。在各种含水量和床温下，造纸污泥都能很好地结团，并且存在最大的强度，经过一定时间后，各强度都趋于一较小值（见图4-33和图4-34所示）。

图4-35所示为与图4-34相应的污泥颗粒在流化床焚烧炉中水分蒸发、挥发分析出并燃烧以及固定碳燃烧的过程曲线。结合图4-35和图4-34可以很明显地看出，在污泥中固定碳、挥发分燃烧时，有着较高的结团强度，从而减少了飞灰损失。同时，当污泥中可燃物燃尽时，结团强度也急剧减小，此时污泥灰壳易被破碎成细粉而以飞灰形式排出床层，从而实现无溢流稳定运行和获得较高的燃烧效率。

图4-36所示为含水率为80%的造纸污泥在床温为900℃时三种不同粒径的污泥团在流化床焚烧炉中凝聚结团的抗压强度。由于小粒径的污泥团的水分蒸发和挥发分析出的速率均比大粒径的污泥团要快得多，其凝聚结团的内部较为疏松，结团强度因而相对较弱。因此，在实际污泥焚烧操作中可以选用较大的给料粒度而不必担心污泥的燃烧不完全，可简化给料系统。

从造纸污泥的灰渣的熔融特性看，其灰变形温度和灰流动温度的温差只有80℃，属短渣。流化床焚烧炉的运行床温一般不超过850℃，远低于灰变形温度1270℃，正常运行时不会结焦。

造纸污泥采用流化床焚烧炉焚烧时，只用造纸污泥作为床料进行流化，床层会发生严重的沟流现象，必须与石英等惰性物料混合构成异比重床料后才能获得理想的流化。当石英砂的粒径为0.425～0.850mm、平均粒径d_p=0.653mm时，床料能得到良好的流化，当流化数（气固流化床操作速度与最小流化速度之比值）在2.5～2.8之间时，床层流化十分理想，污泥在床层均匀分布，无分层和沟流现象发生。

造纸污泥的焚烧行为与其含水率密切相关，在无辅助燃料的情况下，水分含量大于50%的造纸污泥无法在流化床焚烧炉内稳定燃烧。水分含量降至40%时，造纸污泥能在流化床内稳定燃烧，平均床温约830℃，床内燃烧份额为45%，悬浮段燃烧份额为55%。焚烧炉出口烟气中CO₂、CO、O₂、NO_x、N₂O和SO₂的浓度分别为14.8%、0.46%、5.92%、0.0047%、0.0029%和0.0065%，满足环保要求。

造纸污泥单独焚烧，其飞灰中Zn、Cu、Pb、Cr、Cd的含量分别为295.8mg/kg、44.4mg/kg、28.9mg/kg、31.6mg/kg和0.36mg/kg，低于农用污泥中有害物质的最高允许浓度。

（2）造纸污泥与煤混烧

1）造纸污泥和造纸废渣与煤在循环流化床焚烧炉中的混烧

以回收废旧包装箱为主要原料生产瓦楞纸的造纸工艺所产生的废弃物包括造纸污泥和造纸废渣两部分。其中，造纸污泥是造纸废水处理的终端产物，除含有短纤维物质外，还含有许多有机质和氮、磷、氯等物质。造纸废渣中含有相当成分的木质、纸头和油墨渣等有机可燃成分。此外，两种废弃物中都含有重金属、寄生虫卵和致病菌等。采用煤与废弃物混烧来发电或供热将是一种很好的选择。与纯烧废弃物相比，混烧技术能够保持燃烧稳定，提高热利用率，有利于资源回收，同时减少了焚烧炉的建设成本和投资。

赵长遂等人利用图4-37所示的循环流化床热态试验台进行了造纸污泥和造纸废渣与煤混烧的试验。整个装置由循环流化床焚烧炉本体、启动燃烧室、送风系统、引风系统、污泥／废渣加料系统、高温旋风分离器、返料装置、尾部装置、尾气净化系统、测量系统和操作系统等几部分组成。流化床焚烧炉的本体分为风室、密相区、过渡区和稀相区四部分，总高7m。密相区高1.16m，内截面积为0.23m×0.23m；过渡区高0.2m；稀相区高4.56m，内截面积为0.46m×0.395m。送、引风系统由空气压缩机和引风机组成，来自空压机的一次风经预热后送往风室，二次风未经预热从稀相区下部送入炉膛。煤和脱硫剂经预混合由安装在密相区下部的螺旋给料系统加入焚烧炉。造纸污泥、废渣的混合物采用图4-38所示的容积式叶片给料器由调速电机驱动进料，以确保试验过程中加料均匀、流畅、稳定和调节方便。

流化床焚烧试验台采用床下点火启动方式。轻柴油在启动燃烧室燃烧，产生的高温烟气经风室和布风板通入密相床内，流化并加热床料，在床料达到煤的着火温度后开始向床内加煤。当煤在流化床内稳定燃烧、密相床温达到900℃以后，向返料器通入松动风，使高温旋风分离器分离的飞灰在炉内循环，待物料循环正常且炉膛上下温度均匀后，即可向床内加入造纸污泥和造纸废渣，并调节加煤量，使流化床在设定工况下稳定一定时间后开始进行焚烧试验。

将废渣与污泥按质量比2.2:1混合好后（以后简称为泥渣），再与烟煤混烧。试验所采用的脱硫剂为石灰石，其中CaO的质量分数为54.29%，平均粒径为0.687mm，各试验工况中，钙硫摩尔比保持为3.0。

试验结果表明，二次风率、过剩空气系数和泥渣与煤的掺混比对炉温和焚烧效果影响较大。

①二次风率对炉温和焚烧效果的影响。

一方面，在总风量不变的条件下，随着二次风率的增加，密相区的氧浓度降低，其燃烧气氛由氧化态向还原态转移，使得密相区的燃烧份额减小，燃烧放热量变小，炉内温度降低。同时，密相区的流化速度变小，扬析夹带量减小，有使密相区的燃烧份额变大、稀相区的燃烧份额减小的趋势，不利于温度场的均匀分布。

另一方面，在总风量不变的情况下，二次风率增大，流化速度减小，从整体上延长了颗粒在炉内的停留时间，增加了悬浮空间的大尺度扰动，加速了其中各个烟气组分对氧的对流、扩散及其与固体颗粒间的传质过程，从而改善气、固可燃物的燃烧环境，促进其进一步燃尽。

②空气过剩系数对炉温和焚烧效果的影响。

随着空气过剩系数的增加，密相区内的氧浓度变大，同时由于泥渣的挥发分析出比较迅速，因而导致密相区的燃烧份额增加，密相区的温度呈上升趋势。但空气过剩系数对稀相区温度的影响比较复杂，随着空气过剩系数的增加，稀相区的温度先会有所上升，待到达某一值后又呈下降趋势。因为起初增大空气过剩系数时，流化速度变大，增强了炉内的扰动和热质传递，温度分布趋于均匀，有利于固体、气态可燃物在稀相区的燃尽。但进一步增大空气过剩系数后，流化速度增大较多，固体、气态可燃物在稀相区的停留时间明显缩短，稀相区的燃烧份额减小，导致了稀相区的温度下降。

对于燃烧效率，空气过剩系数存在一最佳值，开始时，随着空气过剩系数的增大，炉内的氧浓度增大，流化速度逐渐增大，混合效果增强，因而燃烧效率先呈上升趋势。但当空气过剩系数过大时，颗粒在炉内的停留时间缩短，扬析现象严重，使燃烧效率降低。

③泥渣与煤的掺混比对炉温和焚烧效果的影响。

随着掺混质量比的增大，由泥渣带入炉内的水分变大，由于泥料的给料点离密相区较近，当泥渣进入密相区后，水分蒸发吸收了大量的热量，从而导致了密相区的温度下降。而泥渣中的水分最终以气态形式排放到大气中，带走了大量的热值，使炉内的整体温度下降。

随着泥渣与煤掺混质量比的增大，混合燃料的热值降低，燃料中的水分相应增加，燃料燃烧时，水分析出降低了燃料周围的温度，使其低于床层温度，从而燃烧效率降低。

当掺混质量比为1时，最佳空气过剩系数为1.3左右。试验结果应用于某纸业公司一台蒸发量为45t/h的造纸污泥／废渣掺煤循环流化床焚烧锅炉的设计中，投产后燃烧稳定，运行可靠。

2）造纸污泥与煤在循环流化床焚烧炉中的混烧

孙昕等人采用图4-37所示的试验台、同一脱硫剂和烟煤与造纸污泥进行了混烧试验，试验中Ca/S（摩尔比）为3.0。试验得出，二次风率、空气过剩系数和污泥与煤的掺混比对炉温和焚烧效果的影响与污泥和煤的混烧实验完全一致。同时试验结果还表明，采用流化床混烧污泥和煤时，钙硫摩尔比取3的情况下，SO₂、NO_x等的排放都达到国家标准，随着空气过剩系数和床层温度的增大，SO₂的排放量相应增大。NO的排放随着空气过剩系数的增大而增加，却随着二次风率的增大而减少。空气过剩系数的减小，二次风率和床层温度的增大将抑制N₂O的排放。

（3）造纸污泥与树皮在循环流化床焚烧炉中混烧

1985年，日本Oji纸业公司的Tomakomai厂投运了世界上第一台以造纸污泥为主燃料（以树皮为辅助燃料）的流化床锅炉，如图4-39所示。

采用单锅筒，自然循环和强制循环。最大连续蒸发量为42t/h。蒸汽压力为3.4MPa，蒸汽温度为420℃，给水温度为120℃。采用炉顶给料方式，给料量为250t/d。床料为石英砂，平均粒径为0.8mm。

污泥以脱水泥饼形式给入炉内，树皮的给料量根据污泥性质而做调整，当二者的热值不够维持床温时，自动加入重油助燃。点火启动时的初始流化风速为0.4m/s，运行时的流化风速控制在1～1.5m/s，床温维持在800～850℃。NO_x排放浓度为（50～100）×10^-6，负荷可降至70%左右。

（4）造纸污泥与草渣和废纸渣在炉排炉中混烧

造纸工业的固体废物主要由草渣（包括麦草、稻草、芦苇等各种生物质废渣）、废纸渣（废塑料皮）和制浆造纸污泥3大类组成。

1）草渣

草渣主要由原料稻草、麦草和芦苇中的碎叶片和麦糠、稻壳等组成，一般平均密度为150～200kg/m³，挥发物含量大约为60%～80%，发热量在8000～10000kJ/kg之间。其燃烧特点是着火温度低，挥发物析出速率快，挥发物的燃烧和固定碳的燃烧分两个阶段进行。

2）废纸渣

废纸渣（废塑料皮）的主要成分是打包塑料封带及部分短纤维，一般含水率在50%～70%，热值在8000～10000kJ/kg之间。塑料皮的主要成分是聚氯乙烯和氯代苯，在燃烧过程中，当烟气中产生过多的未燃尽物质或燃烧温度不高时，会产生二英等有害物质。炉膛设计时必须保证炉膛温度在850℃以上，炉膛要有一定的高度，使烟气在炉内有足够的停留时间。

3）制浆造纸污泥

制浆造纸污泥的成分随原料的不同而变化，化学浆、脱墨浆和经过二次处理产生的活性污泥成分稍有差异。造纸废水处理污泥主要是细小纤维与填料和化学药品的混合物，含水量在70%左右，热值约为2300kJ/kg，密度为1200kg/m³以上。与市政污泥相比，N和P的含量低，而Ca²⁺和Al³⁺的含量却高得多，且漂白化学浆废水处理污泥中含有聚氯联苯化合物（PCB）和二英（PCDD）。

山东临沂某锅炉厂开发研制出日焚烧60t造纸工业固体废物的焚烧锅炉，专门用于造纸厂固体废物如草渣、废纸渣（废塑料皮）和干燥后污泥的焚烧，已在40多家企业投入运行，状况良好。该系统的投运不但可以使纸厂的固体废物得到减量化、无害化处理，减轻环境污染，减少固体废物的运输费用，而且还具有非常显著的节能效果。以日焚烧量60t下脚料计，每天可节煤25t多。

整个系统包含进料系统、燃烧设备、烟气处理系统等。

①进料系统。焚烧系统采用分别进料方法，草渣通过皮带输送机由料场输送到螺旋给料机的料仓，然后通过螺旋给料机在二次风的帮助下喷向炉膛。废纸渣具有缠绕性，需通过皮带输送机由料场输送到煤斗，在推料机的作用下输送到往复炉排上。污泥经适当干燥后，混入废纸渣一起输送到往复炉排上燃烧，但不能将大块泥团送入炉内，以免大块泥团无法燃尽。焚烧炉采用悬浮室燃烧加往复炉排燃烧的组合技术。对于草渣，采用风力吹送的炉内悬浮燃烧加层燃的燃烧方式。草渣进入喷料装置，依靠高速喷料风喷射到炉膛内，调节喷料风量的大小和导向板的角度，以改变草渣落入炉膛内部的分布状态，合理组织燃烧。在喷料口的上部和炉膛后墙布置有三组二次风喷嘴，喷出的高速二次风具有较大的动能和刚性，使高温烟气与可燃物充分搅拌混合，保证燃料的完全充分燃烧。废纸渣通过推料机送入炉内的往复炉排上，难燃烧的固定碳下落到炉膛底部的往复炉排上，对刚刚进入炉排口的废纸渣有加热引燃作用，有利于废塑料的及时着火燃烧。而着火后的废塑料很快进入高温主燃区，形成高温燃料层，为下落在炉排上的大颗粒燃料及固定碳提供良好的高温燃烧环境，有利于这部分大颗粒物及固定碳的燃烧及燃尽。往复炉排采用倾斜15°角的布置方式，燃料从前向后推动的同时有一个下落翻动过程，起到自拨火作用。由于草渣及废纸渣的挥发物含量高，固定碳含量相对较少，往复炉干燥阶段风量仅占一次风量的15%，主燃区风量占75%以上，燃尽区风量仅占10%左右。二次风量必须占15%～20%以上，以保证废纸渣挥发分大量集中析出时的充分燃烧。

②炉膛结构。锅炉炉膛设计成细高型，高度为7.7m，宽度为1.65m，平均深度为3m，以保证废纸渣焚烧烟气在炉内有足够的停留时间。上部炉膛布有水冷壁，下部有绝热炉膛，以减少吸热量，提高炉膛温度。锅炉采用低而长的绝热后拱，以利于燃料的燃尽。在后拱出口上部设有一组二次风喷嘴，这组二次风的作用是将从后拱出来的高温烟气及从喷料口下落的燃料吹向前墙处，有利于物料的干燥着火燃烧，也促使从喷料口下落的燃料落到炉排前端，增加燃料在炉排上的停留时间，有利于燃料的燃烧。锅炉受热面可根据灰量大小采用合理的烟速，以防止对流受热面的磨损。在管束的前区和炉膛部位布置检修门，便于清灰和检修，必要时加装防磨和自动清灰装置。尾部采用空气预热器，物料燃烧的一次风和二次风均来自空气预热器产生的热风。为防止空气预热器的低温腐蚀，采用较高的排烟温度和热风温度。

③烟气的处理和净化。该焚烧系统的烟气特点是飞灰量大、颗粒细、重量轻，且含有HCl等有害气体。对烟气分两级处理：烟气首先进入半干式脱酸塔，酸性有害气体在塔内得到综合处理；脱酸烟气再进入布袋除尘器进行除尘处理，最后由烟囱排入大气。

（5）造纸污泥与木材废料在炉排炉中混烧

造纸污泥可按照15%的比例投入燃烧木材废料的炉排炉中焚烧，可以得到较好的处理，但往往会形成大量氯化物污染环境。焚烧造纸污泥会对设备产生不利影响，如：a．较湿的污泥会堵塞炉排，影响炉子燃烧；b．污泥中的灰分含量较高，容易堵塞炉排；c．污泥的燃烧热值较低，从而导致蒸汽产生量较少；d．污泥焚烧带出来的杂质较多，容易造成锅炉管束及灰斗的堵塞。

4.2.4.2　制革污泥的焚烧

据统计，每加工1t生皮约产生150kg的制革污泥。制革污泥主要有：水洗污泥，成分以氯化物、硫化物、酚类、细菌等为主；脱毛浸灰污泥，成分以硫化物、毛浆、蛋白质、石灰为主；含铬污泥，铬鞣废液碱沉淀法回收的铬泥以及用物理、化学和生化法处理废水所剩的污泥。制革污泥的成分为：蛋白质，油脂化合物，铬、钙、钠的氯化物、硫化物、硫酸盐以及少量的重金属盐等。制革污泥还含有大量水分（90%～98%），即使脱水后的污泥也含有50%～80%的水分。

与其他处理方法相比，焚烧法具有无害化、减容化、资源化的优点，而且污泥的含水率和可燃质含量都比较高，焚烧后只有少量的灰烬。对制革污泥进行焚烧处理，可彻底消除其中的大量有害有机物和病原体（如细菌、病毒、寄生虫卵等）。制革污泥焚烧后，剩余的灰分可回收铬再利用，其余的灰分可用作肥料。对不同成分的污泥应严格控制其焚烧条件；焚烧废气中含有SO、NO_x、铬尘、HCl等有害物质，必须进行净化；焚烧产生的热能应转化成制革厂的能源，以降低焚烧费用。当焚烧灰渣中六价铬含量较高时，必须回收其中的铬，含量较低时，灰渣必须作为危险废物进行二次处理。

S. Swarnalatha等采用图4-40所示的贫氧焚烧及固化系统处理制革污泥，在分解其中的有机物和杀灭其中的病原体的同时，阻止其中的Cr³⁺在焚烧过程中被氧化成Cr⁶⁺，使石灰渣中的铬全部以Cr³⁺存在。以涂Ni陶瓷颗粒为催化剂，在450℃温度下将经碱液吸收酸性气体后的烟气进行彻底氧化分解，然后用水泥或石膏对焚烧灰渣进行固化处理，所得固化体的强度和浸出毒性均满足建筑用砖要求。

具体焚烧方法如下：将干化的制革污泥研磨成600m的粉末，置于炉中，通入体积比为90:10的N₂和O₂的混合气，然后按以下步骤焚烧：a．以270℃/h的速率将焚烧炉从室温升至300℃；b．以50℃/h的速率从300℃升至500℃；c．以100℃/h的速率从500℃升至600℃；d．以200℃/h的速率从600℃升至800℃；e．在800℃下恒温焚烧2h。

4.2.4.3　含油污泥的焚烧

（1）含油污泥的分类及物理化学特性

油气田勘探开发、石油炼制及石油化工行业的生产过程都会产生含油污泥，这些含油污泥中含有苯系物、酚类、蒽、芘等具有恶臭味和毒性的物质，是国家明文规定的危险废物。

含油污泥主要分为以下几类：

①油田开采过程中产生的含油污泥，如落地泥、钻井泥。在石油开采过程的钻井、试喷以及作业等过程中，有大量的原油降落到地面，与泥土、沙石、水等混合后形成油土混合物。一般含油量在10%～30%之间，其中所含油品质量较好，同时落地油泥中还可能带有玻璃瓶等其他固体废弃物。

②油品集输过程产生的含油污泥，如油品储罐在储存油品时，油品中的少量机械杂质、沙粒、泥土、重金属盐类以及石蜡和沥青质等重油性组分沉积在油罐底部形成的罐底油泥。此类含油污泥中脂肪烃及环烷烃的含量范围较宽，特别是碳原子数低于5的脂肪烃在含油污泥中含量较高，极性化合物和脂肪酸化合物其次。芳香烃化合物溶解于水中形成含油污泥中的溶解性有机物。另外，在采油及原油处理过程中投加了大量的化学药剂，如缓蚀剂、阻垢剂、清防蜡剂、杀菌剂、破乳剂等，这些化学药剂在罐底含油污泥中均有不同程度的残留。罐底含油污泥的泥质粒径大于10m的组分在90%以上。

③炼油厂以及污水处理厂产生的含油污泥，如炼油厂的“三泥”（污水处理厂浮渣、剩余活性污泥、池底泥）等。此类含油污泥中原油分5种形式存在：

a．悬浮油：油珠颗粒较大，一般为15m，大部分以连续相形式存在。

b．分散油：粒径大于1m，一般分散于水相中，不稳定，可聚集成较大的油珠而转化为浮油，也可以在自然和机械作用下转化为乳化油。

c．乳化油：由于表面活性剂的存在，油在水中形成水包油（O/W）型乳化颗粒，因双电层的存在，体系稳定，不易浮到水面。

d．溶解油：油以分子状态或化学方式分散于水体中形成油-水均相体系，非常稳定，浓度一般低于5～15mg/L，难于分离。

e．油-固体物：即由油黏附在固体表面而形成的。

浮渣中黏土矿物的机械组成为伊利石、高岭石、绿泥石、蒙脱石等。浮渣中的絮凝团小于0.6m，由于单个颗粒的表面积太大，加之样品中原油的黏结作用，使得多个颗粒聚集在一起，导致表观粒度变大，致使浮渣呈现为黏稠的半流态固体，其中所含的水分不能依靠重力的方式脱出。

（2）含油污泥的焚烧

焚烧法适用于各种性质不同的含油污泥，有利于油泥的大规模处理。该技术的原理是：利用污泥中石油类物质的可燃性，在不改变目前燃煤锅炉工况的条件下进行燃烧，在回收含油污泥中热量的同时，利用燃煤锅炉的烟气处理系统，确保排放废气达标；废渣按燃煤废渣的处理方式处理，可用于建筑材料。

含油污泥与燃煤混烧的方式有两种：一种是将含油污泥干化成粉状后与煤粉混烧；另一种是直接将含油污泥与水煤浆混入流化床锅炉内焚烧。

含油污泥的含油率一般在2%～20%之间，含水率在70%～90%之间，含渣率在4%～15%之间。油泥中的油和水处于油包水状态，水分得不到蒸发，因此，焚烧前应加入破乳剂，使含油污泥迅速破乳，让游离状态的水分子变成水合状态，将油包水中的水游离出来，易于干燥。但破乳后的含油污泥还有明显的水分，且成团不松散，不易与燃煤混合燃烧，因此还有必要加入疏散剂、引燃剂和催化剂。疏散剂可提高含油污泥的孔隙率，使其易干化、不结团、易燃烧；引燃剂可提高含油污泥的挥发分，使其易燃；催化剂能加快反应速率，提高反应的热值。

当添加剂与油泥的比例为1:4时，添加药剂后的油泥在室外（温度30℃左右）放置3天后，可得到粉状的含油污泥。干化后的含油污泥是黑色的颗粒，粒径为0.5～3cm，燃煤锅炉煤粉粒径约为20m，干化物经粉碎后可混入燃煤进行焚烧处理，以不改变燃煤锅炉的工况条件为原则，根据干化物与燃煤的热值确定其掺混比例。

Liu Jianguo等人利用一台蒸汽产量为15～20t/h的流化床焚烧炉，以平均粒径为1.62mm的石英砂为床料，控制含油污泥和煤水浆的进料速率分别为120～50t/d和240t/d，进行了含油污泥与水煤浆的混烧试验。其中，含油污泥为胜利油田的罐底油泥，含水率为16.95%，低位热值为8530kJ/kg，煤水浆的含水率为32.90%，煤粒的平均粒径（质量加权）为40m，低位热值为18877kJ/kg。结果表明，流化床焚烧炉运行良好，烟气处理后符合环保要求，灰渣可作为农用土壤利用。

4.2.4.4　污染河湖底泥的焚烧

与黏土相比，污染河湖底泥的有机物和重金属（Cu、Pb、Zn、Ni、Cr）含量偏高，但其主要成分含量与黏土相当，可作为黏土质原材料，利用水泥厂现有的回转窑烧制水泥熟料。

以苏州河底泥为例，其主要化学成分及其含量范围为：SiO₂ 50.00%～87.00%，Fe₂O₃ 1.00%～5.00%，Al₂O₃ 2.50%～11.00%，MgO 1.20%～7.00%，CaO 1.50%～13.00%，K₂O 1.00%～2.50%，Na₂O 1.00%～2.50%。其主要化学成分波动范围较大，与黏土相比烧失量较高，SiO₂和Al₂O₃含量较低。底泥中的污染物主要以有机物为主，重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr的含量较高。底泥中存在的重金属污染可能会影响水泥熟料的烧成过程及水泥使用范围，而且底泥中含有的有机污染物在煅烧过程中可能会造成空气污染。

工业化试生产采用苏州河底泥全部替代黏土质原材料的方案，苏州河底泥取自污染状况较严重的彭越浦口河段和西藏路桥河段，掺量为12.5%～20.0%，在ϕ2.5m×78m的窑上煅烧，台产熟料9.65t/h，共生产熟料450t。将熟料在ϕ2.4m×13m的水泥磨上磨制成525号普通水泥600t。

试验结果表明，用苏州河底泥生产的水泥熟料，其凝结时间正常，安定性合格。熟料3天抗压强度达到30MPa以上，28天抗压强度大于60MPa，可满足生产525号水泥的技术要求。

熟料的XRD（X射线衍射）分析表明，苏州河底泥配料烧制的熟料主要矿物成分与硅酸盐熟料相同，C₂S、C₃S和C₄AF为主导矿物。熟料岩相结构分析表明，苏州河底泥配料烧制的熟料和普通熟料岩相结构基本相同，C₃S颗粒直径在25m左右，颗粒大小均齐。C₃S晶体多为六方板状，边缘整齐无熔蚀现象；表面光滑，有少量C₂S包裹体，发育良好。C₂S晶体呈圆形，表面光滑并有明显的交叉双晶纹，边缘整齐无熔蚀情况。苏州河底泥配料烧制的熟料中，fCaO和方镁石很少，黑色中间相呈树枝状分布，具有优良熟料的特征。水化产物XRD图谱分析表明，苏州河底泥配料的水泥水化产物主要有水化硅酸钙、钙矾石、氢氧化钙及未水化熟料矿物，与一般水泥水化产物基本相同。苏州河底泥配料的水泥和一般水泥3天、14天水化产物的扫描电镜（SEM）形貌表明，两种水泥试样的水化产物分布、形貌基本相同。

烧制过程排放烟气中SO₂、NO_x、HCl、Cl₂和H₂S的浓度分别为525mg/m³、473mg/m³、18.5mg/m³、0.11mg/m³和1.47mg/m³，均小于允许排放浓度。熟料中有害重金属（As、Pb、Cd、Cr）的浸出毒性分析结果表明浸出液中这几种重金属含量远小于国家标准规定。