产品应用 | 激光气体分析系统在污泥干化焚烧工艺过程中的应用

污泥处理方式主要有厌氧消化、干化填埋、干化焚烧等技术，其中污泥干化焚烧占地小、处理快速、处理量大，可最大程度地实现“减量化、资源化、无害化”，为国外发达国家所主要采用。同时国内发达城市已将该工艺作为主要处理方式。

一、了解污泥干化焚烧工艺

污泥干化：污泥干化又称污泥脱水，是指通过渗滤或蒸发等作用，从污泥中去除大部分含水量的过程。

污泥焚烧：污泥焚烧是利用焚烧炉在有氧条件下高温氧化污泥中的有机物，使污泥完全矿化为少量灰烬的处置方式。

污泥干化焚烧不仅可充分利用污泥中热量，使污泥达到最大程度的减容，还能在焚烧过程中杀灭所有的病菌、病原体，同时使有毒、有害的有机残余物被氧化分解。

污泥干化-焚烧工艺流程：

1. 脱水污泥由运泥车运至污泥接收仓；

2. 脱水污泥被输送至干化器，通过直接与热烟气接触，在干化器内实现加热和干化；经干化后的物料与一定比例的辅助燃料充分混合后进入立式清洁焚烧炉焚烧，干化后的尾气经尾气处理系统清洁净化后，无烟洁净排放；3. 干化后污泥进入立式清洁焚烧炉进行焚烧处理，焚烧后形成的炭化物在燃烧过程中逐渐向立式清洁焚烧炉中心移动，彻底完成焚烧的灰渣经由多孔管吹出的空气得到冷却，最终从处于中心部位的灰渣排出口排出。焚烧产生的热烟气调温后，迅速地回到转子干化器，热量循环利用，对污泥进行加热干化；

4. 焚烧产生的灰渣集中至灰渣收集仓，装车外运进行综合利用。

污泥干化焚烧工艺气：

污泥干化焚烧工艺过程中会产生H2S、CH4、CO、NH3、HF、SO2、NOx等气体，我们需要对其进行监测，以保障车间安全、监测处理后的尾气是否满足排放标准等。

二、污泥焚烧处理技术主要特点：

(1) 污泥焚烧处理技术可迅速、有效地使污泥得到无菌化和减量化的目的，其产物为无菌、无臭的无机残渣，含水率为零．其中多环芳烃类污染物不复存在，其他有机污染物含量出几乎为零(重金属离子不能被有效去除，沉积物、煤灰中)，其体积大为缩小，且在恶劣的天气条件下不需存储设备，使污泥最终处置极为便利。(2) 污泥能满足热能自持的需要，使焚烧法处置可能是经济有效的。(3) 污泥焚烧处理技术燃烧产物可以有效进行后续的处理与处置。从焚烧的产物来看，干污泥颗粒可用做发电厂燃料的掺和料，也可通过干馏提取焦油、焦炭、燃料油和燃气等；污泥焚烧灰可做水泥添加剂、污泥砖、污泥陶粒等建筑材料；污泥细菌蛋门可制造蛋白塑料、胶合生化纤维板等；污泥气可用做燃料，还可制造四氯化碳、氢氰酸、有机玻璃树脂、甲醛等化工产品；污泥灰也可以作为混凝土混料的细填料。(4)污泥焚烧处理技术可以从废气中获得剩余能量，用来发电。在脱水污泥中加入引燃剂、催化剂、疏松剂和同硫剂等添加剂制成合成燃料，该合成燃料可用于工业和生活锅炉，燃烧稳定，热工测试和环保测试良好，是污泥有效利的一种理想途径。

三、激光气体分析系统的应用

污泥干化焚烧工艺过程中，可以使用天禹智控的激光气体分析系统，同时在线监测污泥干化焚烧工艺中产生的H2S、HF、HCl等气体的体积浓度同时输出热值。

预处理系统采用热湿法设计，该系统具有灵敏度高、响应速度快、不受背景气体干扰、非接触式光学测量等特点，为实时准确地反映逃逸氨的变化提供了可靠保证。

产品特点● 采用热湿取样方法，不受现场安装条件的限制，适用性广，使用和维护简单；● 可靠的长光程加热气室设计；● 超低浓度测量，分辨率可达0.1ppm；● 高温取样，涂层气室，取样损失小于0.1ppm/米；

● 免标定设计，维护简单，使用成本低；

系统原理：

可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术

1.可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）该技术主要是利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流改变的特性实现对分子的单个或几个距离很近很难分辨的吸收线进行测量。2.可调谐半导体激光吸收光谱原理TDLAS通常是用单一窄带的激光频率扫描一条独立的气体吸收线。为了实现高的选择性，分析一般在低压下进行，这时吸收线不会因为压力而加宽。这种测量方法是Hinkley和Reid提出的，现在已经发展成为了灵敏 和常用的大气中痕量气体的监测技术。3.可调谐半导体激光吸收光谱的主要特点(1) 高选择性，高分辨率的光谱技术，由于分子光谱的“指纹”特征，它不受其它气体的干扰。这一特性与其它方法相比有明显的优势。(2) 它是一种对所有在红外有吸收的活跃分子都有效的通用技术，同样的仪器可以方便的改成测量其它组分的仪器，只需要改变激光器和标准气。由于这个特点，很容易就能将其改成同时测量多组分的仪器。

(3) 它具有速度快，灵敏度高的优点。在不失灵敏度的情况下，其时间分辨率可以在ms量级。应用该技术的主要领域有：分子光谱研究、工业过程监测控制、燃烧过程诊断分析、发动机效率和机动车尾气测量、爆炸检测、大气中痕量污染气体监测等。