污泥焚燒工藝存在的問題和對策
雖然焚燒法與其它方法相比具有突出的優點，但是另一方面隨著焚燒工藝的使用，它所存在的若干問題也日漸暴露出來。其一，焚燒需要消耗大量的能源。而能源價格又不斷上漲，焚燒的成本和運行費均很高；其二，存在煙氣污染、噪聲、震動、熱和輻射以及產生成為環境熱點的二惡英污染問題。各發達國家都在制定更嚴格地固體焚燒爐煙氣的排放標準，這也將給剩余污泥的焚燒提出更高的要求。所以，開發熱效率高，并能把環境污染控制在最小限度的焚燒工藝成為當務之急。
眾所周知，在污泥焚燒的過程中會產生一定量的有害氣體，例如HCl，HF，SO2等等。這些有毒有害氣體勢必會對空氣造成嚴重的危害。針對這一問題，歐洲各國都制定了嚴格的標準，如表1所示。
表1 焚燒爐有毒有害物質的釋放限制（mg／m3）
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美國紐約州能源研究和發展機構(NYSERDA)就增加氧氣量的污泥焚燒技術進行了研究。研究結果表明：富氧氣系統的焚燒爐運行更具靈活性且反應速度快，一方面可使產率提高(可提高約55％左右)，另一方面又可使燃氣消耗量減少，并且在燃燒過程中所產生的氮氧化物(NOx)，一氧化碳(CO)或總碳氫化合物(THC)和異味不會增加；2001年意大利研究者lotito等人針對循環式流化床焚燒爐處理污泥的工藝進行了研究。多核芳香族碳氫化物 (PAH)的產生量要比意大利10g／m3的標準限量低得多。并且發現，二惡英(PCDDs)以及PCDFs這些有毒物質的濃度雖然超過 0.1ng／m3(TE)的限量，但是在飛灰中的濃度卻低得多，由此驗證了在氣化階段被污染的可能性。并且PAHs和PCDD／PCDFs的濃度并不能依賴補燃器的操作控制；英國研究者Gillian Hand Smith論證了在污泥焚燒工藝中，氮氧化物NOx和爐燃燒溫度的關系，并為運行參數的最優化設計提供了非常寶貴的建議；加拿大McGill大學和加拿大能源與礦物研究中心碳化燃燒實驗室對污泥的鼓泡流化床和循環流化床焚燒都進行了能量回收和污染排放分析，結果表明采用流化床技術處理廢棄物不僅回收了可用能，而且煙氣排放可滿足苛刻的環保要求，既提高了污泥處理廠的經濟性又保護了環境；曾庭華在1997年就污泥的凝聚結團特性、燃燒過程、熱解特性及流化床焚燒污泥時產生的二次污染進行了相關研究；奉華在2001年以高碑店污水廠的污泥為主要研究對象，分析了污泥的成分特點和燃燒特性，并在預防二次污染方面，通過分析重金屬元素在污泥中的存在形式及對污泥焚燒前后重金屬含量的變化進行檢測，研究了重金屬在焚燒過程中的遷移特性，并提出污泥灰渣處理的建議；臺灣研究者Rong-Chi Wang和Wen Chih Un研究了用固體吸收物捕獲流化焚燒爐內污泥中的殘余金屬(如Pb、Zn、Cd等)，他們采用了一個90mmI.D.的實驗室規模的流化焚燒爐，該流化床使用了不同種吸收物，例如石灰石、礬土、矽土和火山灰膠狀粘土。在試驗過程中，通過改變爐溫、吸收物的種類、空氣流速以及燃燒時間，來觀察各種吸收物的性能。經過原子吸收光譜的測定結果表明，火山灰對于Zn的吸收效果最好，而礬土對于Pb又有極佳的效果，并且在流化焚燒爐內的污泥量能夠減少約40％。
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