[发明专利]一种人工冻融淤泥脱水掺煤焚烧处理方法

说明书

本发明公开一种人工冻融淤泥脱水掺煤焚烧处理方法，包括在淤泥层中布置冻结管、测温管和排水结构，随后对淤泥质土进行冻结处理，再对淤泥层进行解冻处理，并配合排水装置排水，至少一次冻融处理后，将淤泥质土与高水分煤在循环流化床锅炉上进行掺烧发电处理。该方法先采用冻融或反复冻融的方式，配合排水装置，对淤泥质土进行脱水处理，使淤泥质土的沉降性能、过滤性能均得到明显改善，并使淤泥质土有效粒径变大，含水率趋于60％，此外，还可以抑制淤泥质土的气味污染；后将冻融或反复冻融后的淤泥质土与烟煤按4～20％之间的掺烧比在循环流化床锅炉上进行掺烧处理，不仅可以保证锅炉机组正常运转发电，而且烟气中二噁英的排放量在检测限值以下。

技术领域

本发明涉及淤泥处理技术领域，尤其涉及一种人工冻融淤泥脱水掺煤焚烧处理方法。

背景技术

淤泥疏浚是航道疏通、港口维护、湖泊治理中常用的工程措施，我国每年都有数亿方以上的疏浚淤泥产生。长期以来，海洋倾倒和陆地抛填是疏浚淤泥的常规处理方法，但随着环保意识的不断提高，海洋倾倒正在被越来越多的国家所禁止，而陆地抛填也由于严重的土地占用和环境问题受到质疑。因此，如何高效处理疏浚淤泥已经成为一个重要的课题。

疏浚淤泥中沉积的有机质燃烧时所产生的热能可用于发电，采用配以适当比例的原煤进行焚烧发电，在发达国家和国内已有成功的经验，而且疏浚淤泥采用焚烧处理，其所含有机污染物，如病菌、病毒、二恶英等，在高温焚烧过程中被烧尽消灭，无害效果明显。但疏浚淤泥含水量较高，在掺烧过程中会降低锅炉的理论燃烧温度，导致锅炉燃烧效率降低，因此必须进行脱水处理。

传统的淤泥脱水方式主要经历蒸发过程和扩散过程，包括传统热干化、太阳能干化、微波加热干化、超声波干化及生物干化等技术，淤泥沉降速度和过滤速度较慢，需要加入混凝剂，成本较高，效率较低。

发明内容

本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种人工冻融淤泥脱水掺煤焚烧处理方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种人工冻融淤泥脱水掺煤焚烧处理方法，包括如下步骤：

S1、将淤泥质土晾晒沉淀；

S2、将晾晒沉淀后的淤泥质土倾倒至土池中，在土池中形成淤泥层；

S3、在淤泥层中布置若干冻结孔，冻结孔从淤泥层顶面垂直向下延伸至淤泥层底部，每一冻结孔中均沉放冻结管；

S4、在淤泥层中布置若干测温孔，测温孔从淤泥层顶面垂直向下延伸至淤泥层底部，每一测温孔中均沉放测温管，通过温度监测系统从测温管中检测淤泥层的温度；

S5、在淤泥层中布置若干排水结构，安装真空预压装置；

S6、通过制冷系统将冷媒剂溶液循环送入冻结管，经冷媒剂溶液连续吸取冻结管外的热量，使冻结管周围的淤泥层冻至-5～-20℃，在冻结过程中，冻胀力压缩土体，配合真空预压装置排水；

S7、拆除真空预压装置，自然通风，利用地温并在冻结管中循环常温媒剂溶液对淤泥层进行解冻；

S8、淤泥层完全解冻后再次安装真空预压装置，通过真空预压装置排水；

S9、循环至少一次步骤S6～S8，拆除真空预压装置，拔出冻结管、测温管、排水结构，将淤泥质土从土池中取出；

S10、将冻融处理后的淤泥质土与高水分煤按4～20％的掺烧比在循环流化床锅炉上进行掺烧发电处理。

进一步的，所述冻结孔在淤泥层中按梅花形等间距分布，冻结孔的间距为0.9-1.5m。

进一步的，所述冷媒剂溶液为冷却至-10～-30℃的CaCl₂溶液，所述常温媒剂溶液为常温CaCl₂溶液。