太阳能干化污泥

太阳能干化污泥
太阳能干化污泥

太阳能污泥干化技术

2009/12/27 14:10 [未分类] 1国外污泥干化技术的发展状况

1. 1国外污泥干化技术的发展动态

早在20世纪40年代,日本和欧美就已经用直接加热鼓式干燥器来干燥污泥。进入80 年代末期,由于污泥在农用、填埋、投海的各种限制条件和不利因素逐渐突出。同时,由于污泥干化技术的不断改进,设备性能日趋完善,使污泥干化技术在西方工业发达国家得到很快推广。例如,在20世纪80年代初,欧盟只有数家污水处理厂采用污泥热干化设备处理污泥,但到1994年底已有110家污泥干化处理厂,并且还在逐年增加。据估计,在未来10年内,欧洲采用热处理的污泥量将翻番。英国在2001年7月,颁布了第一个与污泥热处理厂设计、运行、管理密切相关的标准《HSE847 /9污泥干燥厂的健康和安全控制》,随着近几年大型污泥干燥厂的投产运行,目前英国污泥干化处理量已达到污泥总量的30%。而在北美,污泥热干化的市场增速很快,平均年增长率为7% ~10% (同期污泥产量的增加率约为1. 5% ) 。目前在纽约、密尔沃基、波士顿等地都有年设计生产能力在350 000 t干质量以上的大型污泥加热干燥工厂[ 2 ] 。

2欧美常见的污泥干化方法比较

目前主要运用的干化模式有: 传统热能污泥干化和太阳能污泥干化。

传统热能污泥干化是指利用污泥热干化集成设备对污泥实现干化处理。按照热介质与污泥的接触方式, 干化设备又可分为直接干化、间接干化和直接- 间接联合式干化等工艺类型。

其中直接加热污泥干化厂最具有代表性的是欧洲最大的污泥干化厂———英国的B ransands (可蒸发水量为7 ×5 000 kg/h) ;间接加热干化厂最具代表性的是西班牙的巴塞罗那(可蒸发水量为4 ×5 000 kg/h) 。欧美常见的干化工艺一般以转鼓干化、流化床干化、盘式干化为主。

(1)转鼓干化工艺。以天然气或沼气为能源,以空气为传热介质,湿污泥和部分干化污泥颗粒在混合器中混合,由气流把它带入转鼓干燥器,污泥在转鼓干燥器中随气流以稳定的速度旋转前进,由内筒向外筒转移,污泥逐渐被干化成颗粒。该工艺分为直接加热式和间接加热式。直接加热的转鼓式干燥器要依靠非常复杂的监控系统来保持。间接加热式转鼓干燥器要在严格的惰性环境下操作,由于内部的温度和热量分配不均衡,易导致小环境中的粉尘积聚、过热,会造成很大的危险隐患。

(2)流化床干化工艺。污泥不需要预处理,直接送入流化床干燥器。在流化床干燥器的整个底部断面均匀地吹进流化气体,使其内部形成流化层。随着污泥逐渐干化,密度减小,升到上部,再随上部抽走的气体而抽出流化床。因污泥的成分决定其流化特性,该处理系统对污泥的成分变化非常敏感,常导致流化床内的热交换不能顺利进行,流化床及管道的磨损很严重,系

统的能耗也较高。

(3)盘式干化工艺。先用外部热源加热一个油炉,再通过油体将热能传到干燥盘。盘式干燥器分为卧式圆盘干燥器和立式多盘干燥器。卧式圆盘干燥器只能采用蒸汽这种标准加热介质。塔吊构造为一个固定体,形成一个水平外壳,其内部旋转部分由一个管状空心轴,轴上固定一些空盘,盘中充满蒸汽等,还有一些搅拌叶片用于输送物料。热媒介通过中心轴进入圆盘,同时被分配到旋转体中。该方法的缺点是干化产品的含尘量极大,须另加单独的造粒系统,并且设备极易磨损。立式多盘干燥器利用污泥特殊的蒸发曲线,制备成污泥的硬质颗粒,使污水处理厂在实现污水达标排放的同时,能安全无二次污染,并且节约能源。此外,还有碟片式、带式、日光式、闪蒸式等干化工艺,但目前大型工程用得很少。欧美的干化装置在技术上已非常成熟,安全性高,设备布置紧凑,占地面积小,并且自动控制水平高,操作运行简单,符合工业化的流行趋势。各种干化工艺主要参数的比较及主要设备供货商见表1[ 3 ] 。

__表1各干燥器主要参数汇总

序号干燥器形式热源热媒温度/℃颗粒温度/℃系统含氧量/% 主要设备供货商

1 流化床式蒸汽220 85→40 < 3 W ABAG

2 盘式热油250~300 100→40 < 5 SEGHERS

3 转筒式天然气/热油/沼气800 95 < 8 Passavant - rodiger

4 转盘式蒸汽200~300 半干100,全干10

5 < 10 Atlas - stord

5 转鼓式天然气/沼气450~510 75~80→40 5~7 ANDR ITZ

6 膜式热油280~300 90→40 < 12 Poim

7 带式冷风< 50 < 50 < 10 HUBER

3太阳能污泥干化处理

太阳能污泥干化是指利用太阳能为主要能源对污泥进行干化处理。该工艺借助传统温室干燥技术, 结合当代自动化技术的发展, 将其应用于污泥处理领域, 主要目的是利用太阳能这种清洁能源作为污泥干化的主要能量来源。其实际商业化应用最早见于1994年德国南部的污水处理厂IST Anlagen2bau GmbH[ 1 ] 。近几年, 随着污泥产量的不断攀升以及相关环境卫生政策的出台制约了传统的污泥处置途径(如: 填埋、农用等) , 在欧洲尤其在法国和德国, 该技术得到了进一步推广和运用, 如威立雅和得利满等水处理公司都相继开发了自身的专利技术Solia工艺和Helantis工艺。

3.1工作原理和工艺流程

污泥在温室内主要存在有以下三种干化过程:①辐射干化, 当温室内的污泥接受外部太阳光线有效辐射后温度升高, 使其内部水分得以向周围空气加速蒸发, 从而增加了污泥表面的空

气湿度, 甚至于达到饱和; ②通过自然循环或通风, 将温室内的湿空气排出, 使污泥表面的湿度由原先的饱和状态进入非饱和状态, 从而促使污泥内部水分进一步向周围空气蒸发。实验证明, 后者污泥干化过程中占据更重要的位置; ③当污泥中的含水率减至近40%~60%时, 污泥中有机物会在有氧的条件下进行发酵, 从而可以观察到污泥堆的内部温度的进一步升高, 起到加速干化作用, 同时也使污泥得到稳定化处理。为了进一步加速污泥中的水分(包括污泥中的自由水分和间隙水分) 蒸发, 一些温室附属设备也得到了相应的开发和利用, 其中包括: ①大流量强制通风系统并附加气体收集和除臭装置, 满足大面积温室处理污泥的需要; ②半自动化甚至全自动化的翻泥系统, 使污泥得到经常性的翻动并混合均一, 从而不断翻新蒸发面积, 同时也起到供氧作用, 避免污泥堆内部出现局部厌氧而释放恶臭气体; ③暖气系统, 用于减小温室的设计面积,使其适应在不同天气和不同季节条件下干化作业的需求, 缩短处理周期。

313太阳能污泥干化特点

太阳能污泥干化与传统的热干化技术相比, 其优点主要在于: ①能耗小, 运行管理费用低(在无附加除臭系统的条件下, 蒸发1 t水耗电量仅为25~30kWh, 而传统的热干化技术需耗电为800~1060kWh) ; ②处理后污泥体积减少可达3~5倍,实现稳定化并仍保留其原有的农业再利用价值(低温干化) ; ③系统运行稳定安全, 温度低, 灰尘产生量小; ④操作维护简单、使用寿命长; ⑤系统透明程度高, 环境协调性好; ⑥可同时解决污泥存储的需要; ⑦利用可再生能源太阳能作为主要能源来源, 满足可持续发展的需求。其主要缺点在于: ①占地面积大, 需要在污水处理厂有足够可利用的场地空间; ②处理效果受天气和季节性条件约束;

③在密闭空气条件下作业; ④在大多数情况下, 需要设置除臭设备。

314太阳能污泥干化的运用

太阳能污泥干化处理是污泥处理工艺的一种创新方法, 但它不是以污泥的最终处置为目的, 而是通过太阳能干化处理, 使干化后的污泥实现资源利用。此外, 该工艺可以与不同的污泥处置途径相结合, 使其成为通往不同污泥处置途径的一个中转平台, 从而达到降低污泥处置费用, 提高处置手段的灵活性。

4欧洲实用的太阳能污泥干化处理工艺

在欧洲市场上现有的不同工艺系统(见下表)都基于以下相同的自然现象:

(1) 表面干化: 通过污泥的翻动来不停更新污泥的表面, 使污泥表层水分蒸发, 同时利用通风系统将含湿气体排出。

(2) 好氧干化: 利用翻泥系统对污泥进行通风, 使其在好氧条件下实现稳定化处理, 避免厌氧条件下不良气味的产生。但是, 这些工艺使用的技术并不完全相同, 主要体现在以下几点:

(1) 翻泥设备: ①廊道式翻泥机, 常用于堆肥场, 自动化程度较高, 无需现场操作人员; ②机器人装置, 可实现全自动化操作控制, 典型的有Thermosystems工艺中的Electric Mole和Solia工艺中Solimax装置, 集污泥运输和翻动功能为一体;③跨越式翻泥机, 自动化程度较高的移动设备, 适用于大面积操作; ④由农用拖拉机和翻泥机组成,需现场操作人员, 适用大面

积操作。

1. 3污泥干化工艺存在的问题

干化虽是污泥处置的一个比较理想的途径,但投资和运行费用高,主要表现为:干燥设备的能耗高,在工业发达国家, 其能耗超过能耗总量的10% ,因此降低干燥设备能耗是设计面临的长远课题。此外,污泥干化对管理和操作技术的要求也较高,若干化过程中含氧量控制不当,就会引起粉尘爆炸,造成重大事故。为此,早在1994年,欧共体就颁布了有关潜在爆炸危险的安全标准: ATEX95(94 /9 /EC) [ 4 ]和ATEX137 ( 1999 /92 /EC) [ 5 ] ,并从2003年7月1日起,这两个标准强制在欧共体各成员国执行。美国也颁布了适用于干污泥处理的NFPA654[ 6 ]标准和EPA503 标准。这些标准不仅涉及到安全设计,并对运行人员也提出了要求,以确保工作环境和设备符合安全规范,包括工作程序的规范、例行的系统改造升级以及足够的培训等。国外污泥干化技术一直处在发展之中,并有部分开始采用二级干化工艺。二级干化工艺由于防止了粉尘的产生,减少了运行的风险性。自1996年至今,国外二级干化工艺已有较多的工程实例[ 7 ] 。由于太阳能污泥干化占地大、效果不稳定, 所以从目前来看还无法取代传统的热干化技术, 其发展方向是进一步提高温室的集热效率或利用一些辅助能源, 如热力泵等。类似的太阳能干化系统在国内还未见应用实例, 相关报道也较少。虽然, 国内的一般城市污水处理厂规模都较大, 太阳能污泥干化的低效率问题限制了该工艺在国内的应用。但该工艺对于一些工业区或者小城镇中的中小型污水处理厂, 在场地条件允许条件下, 对于节能减排有实用价值, 可有效降低污泥处置成本。

2国内污泥干化技术的研究进展

2. 1研究新进展

马德刚和张书廷[ 8 ]对电场协同污泥热干燥技术进行了研究,发现加入电场后,可防止污泥干化过程中粘壁现象的发生,减少了污泥内部的传热阻力,以及污泥与加热面之间的传热阻力。同时,由于在电场作用下,带负电荷的微生物向阳极运动,而水分由于阳离子的驱动和污泥的挤压向阴极运动,从而使泥水分离,改善了污泥的干化效果。朱南文等[ 9 ]对燃气红外干化污泥进行了研究。红外线具有较强的穿透力,不易被大气吸收,可使较薄的污泥层从内到外加热。经红外处理污泥的氮、磷、钾、有机物和重金属都没有变化,而大肠杆菌、蛔虫卵完全被杀死,污泥产品卫生无害。当污泥中重金属含量较低时,干化后的污泥可用于农田和绿化。

2. 2发展趋势

国内污泥处理处置技术起步较晚,以污泥农用和简单填埋为主。随着经济的发展和环境意识的加强,这两种方法的局限性逐步凸现,并且从国内今后的发展趋势看,城市污水处理将形成以国家投资的大型污水处理厂为主,各个地区根据经济发展状况,而投资兴建不同规模的污水处理厂的局面并存。因此,中国的污泥处置必须寻求适合国情的新途径。污泥干化是比较理想的方法,基本上满足了污泥处置“四化”的要求,而且进一步,能够向资源化开发;退一步,干化污泥仍然可以再去填埋、农用、焚烧[ 10 ] 。国内很多大型城市土地资源紧缺而社会经济

水平又较发达,污泥干化技术有一定的推广价值。深圳、上海、北京、天津、广州等一些城市建立了大型污水处理厂,迫于污泥处置的压力,正在尝试引进国外的污泥干化和焚烧技术及设备,以提高污泥处理和处置水平。如在2004年底,国内第一个采用干化焚烧处理工艺的污水

处理厂:上海市石洞口城市污水处理厂建成运行;北京每年有70万t的污泥要消纳,现在已经采用了污泥干化技术;深圳市也已完成专项规划,拟采取热干化加焚烧工艺。

3结论和建议

污水处理厂污泥的干化处置工艺在国内已经提上议事日程,应针对国内现阶段的经济发展水平,以最低的成本、最有效的方式进行污泥的减量化、资源化、无害化处置。笔者认为,在进行污水处理厂污泥干化处理工艺选择时,应遵循以下原则:

(1)尽量降低能耗和节约运行成本。如采用部分污泥干化以后和湿污泥混合,以降低干化能耗和运行成本。此外,污泥干化具体工艺的选择要和干化后的污泥利用结合,作好干化污泥应用规划,尤其是污泥的工业化利用,如干化制肥、制砖、烧制水泥等,可以补偿污泥处理处置的成本。

(2)尽量降低干化设备投资费用。由于进口污泥干化装置投资费用高,要积极开拓国内干化技术,培育国内干化设备的制造能力,以降低投资成本。同时考虑利用沼气作为干化的第一能源以降低成本,尽量少用增加费用的天然气、燃油等。保持运行中干化设备的最大使用率。

(3)结合本国污水处理厂的现状,逐步改进。要形成以干化为主,综合利用为辅的污泥处置思路和分散处理方案,借鉴国外现行污泥处理处置标准,尽快建立和健全国家污泥处理处置的有关标准,以指导实际生产。

低温污泥干化技术知识交流

低温污泥干化技术? 2009年以来,我国环境保护部、住房和城乡建设部以及科技部等部委,纷纷颁布了《污泥处理处置及污染防治技术政策》、《污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》以及《城镇污水厂污泥处理处置技术规范》等多项污泥处理处置的相关政策、规范及标准。这些文件明确了污泥干化焚烧技术在我国的定位及应用条件。其中,《污泥处理处置及污染防治技术政策》(2009年)明确提出:经济较为发达的大中城市,可采用污泥焚烧工艺。鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建;在有条件的地区,鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧。该技术政策的颁布促进了污泥干化焚烧项目的建设,据不完全统计,目前已建成的项目接近40个,主要在建项目有30个。环保部出台的《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》(2010年)则确定了两个污泥处理最佳可行技术:厌氧消化和污泥堆肥;确定了两个污泥处置最佳可行技术:土地利用和污泥干化焚烧。文件细化了单独焚烧、混烧和掺烧的排放限值,以及相关环节的污染控制策略及技术经济适用性等。之后出台的《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》(2011年)给出了不同技术应用的优先序。例如,厌氧消化后污泥优先考虑土地利用;不具备土地利用条件时,采用焚烧和建材利用。综上所述,干化焚烧技术是政策标准范围内规定的一项最佳可行技术,是我国污泥处理处置的主流技术之一。

低温污泥干化技术是一种通过低温干化系统产生的干热空气在系统内循环流动对污泥进行干化的处理技术。可把经板框压滤机、带式压滤机和离心脱水机的含固量20%的污泥干燥为含固率90%的干化泥块。该技术能够将污泥体积缩减4分之1,只需要消耗电能,不需要其他辅助能源,而且能耗是常规干化设备的1/3。进料时也无需特别对污泥进行均匀分布的装置,对湿度也没有任何要求,只要外界的温度在10-35摄氏度之间,整个系统就能保持高效率的运动。这种技术所集成的全智能自动控制系统,在提高运行效率的同时也具有良好的运行环境,用于处置特别是中小型污水厂产生的各类污泥。 污泥干化焚烧热处理技术作为最快捷、最彻底实现污泥减量化、稳定化、无害化的最终处置技术,在国外已发展成为主流的成熟技术之一。而在我国,雾霾问题的日益加剧,对污泥干化焚烧热处理技术而言成为一个挑战,社会舆论也俨然已把生活垃圾焚烧妖魔化,污泥干化焚烧热处理技术着“去”和“留”的局面。 低温污泥干化技术的设备结构 污泥除湿干化=热风循环+冷凝除湿烘干(除湿热泵)。其核心过程有二。其一:污泥水份吸热(热空气)汽化=湿空气+干料(汽化);其二:★湿空气经过除湿热泵=冷凝水+干燥热空气(冷凝)

污泥制砖分析

污泥变废为宝,污泥制砖先进成功案例 鑫翔新型建材公司污泥干化制砖生产线通过专家组考核验收含水率超过80%的污泥,如何进行干化后制砖?这个被业界称为世界级难题的技术,江苏省南京市企业又是如何攻克的?昨天,记者探访了南京鑫翔新型建材公司污泥干化制砖生产线。此前,该公司的污泥制砖生鑫翔新型建材公司污泥干化制砖生产线通过专家组考核验收 含水率超过80%的污泥,如何进行干化后制砖?这个被业界称为世界级难题的技术,江苏省南京市企业又是如何攻克的?昨天,记者探访了南京鑫翔新型建材公司污泥干化制砖生产线。此前,该公司的污泥制砖生产线刚刚通过了专家组考核验收,成为江苏第一家对污泥进行资源化利用的企业。 晾:密闭遮阳棚内“上晒下蒸” 污泥制砖最大的难题是脱水成本过高。统计显示,100吨含水率80%的污泥要燃烧18吨标准煤,才能将其含水率降至60%左右。脱水成本过高,是污泥资源化利用技术一直不成熟的关键原因。 为了解决这一难题,鑫翔建材公司首先对污泥进行晾晒。在该公司长60米、宽30米的污泥干化生产线上,黑色污泥从污泥库中用空气压缩泵自动挤进一个料斗中,再均匀摊铺在遮阳棚下的晾晒车间里。这

个晾晒车间上下均有“玄机”。 鑫翔建材公司工作人员表示,车间上方安装了太阳能,可不停对车间进行加热。此外,车间下方安装了管道,隔壁烧砖的隧道窑内高达1000摄氏度的烧砖余热,源源不断地抽进车间下方管道,通过“上晒下蒸”对污泥进行干化。 翻:机器翻抛污泥成功“脱水” “上晒下蒸”干化污泥速度仍然太慢,为了更快将污泥含水率从80%降至25%左右,工作人员还采取了翻抛技术。 在车间现场,一个30米长、带有密集齿轮的行车在污泥上前进,随着前进方向污泥被不断翻抛晾晒,污泥干化速度大大加快。工作人员表示,经过“上晒下蒸”、翻抛晾晒后,污泥迅速脱水,经过大约36小时处理,含水率就降至25%左右。这一含水率的污泥已和泥土颗粒很像,可以直接添加进制砖原料进行烧砖。 “这种干化技术最大的优点,就是充分利用了隧道窑内免费的余热,大大降低了污泥干化的成本。”工作人员说。 烧:按照比例掺入煤矸石制砖 污泥成功干化后,就可以和煤矸石按照1:9的比例掺入,然后经过切坯后,再送入隧道窑经最高1130摄氏度、48小时煅烧,最终烧制成一种多孔节能砖。砖窑内1000多摄氏度以上高温,将会保持7―8个

太阳能污泥干化工艺的真实处理能力与能耗

阳光下的迷失——太阳能污泥干化工艺的真实处理 能力与能耗 一、又一个“革命性”的技术 最近,山东的一家环保公司在各种媒体上对其太阳能干化进行了高强度宣传。几乎所有的网站、论坛都被该公司的销售员们给做上了小广告。用“福航太阳能干化”一词上谷歌搜,能搜出88000条来。多个视频都以一串颇具震撼性的口号开始:“中国污泥干化产业的先驱”、“新能源污泥处理技术的领航人”、“福航环保开创污泥处理产业革命”、“日处理污泥200-2000吨”…… 该公司的标准版新闻稿称:“福航环保自主研发太阳能与热泵结合技术污泥干化系统”、“利用太阳能作为主要能源,满足可持续发展的需求;耗能小,运行管理费用低,蒸发1t 水耗电量仅为60-80kW·h,而传统的热干化技术需耗电为800-1060kW·h”…… 总之,这又是一个号称具有“革命性”意义的干化技术! 仅凭该文强加给传统热干化离谱的电耗这一点,笔者就对该公司宣传的科学性和可靠性不禁打上了个的问号。前一时期,笔者已经对几个自称具有“革命性意义”的污泥处理技术进行过剖析,最终发现这类技术其实都名不副实。过度的不实宣传,是会产生误导的,因为基于信息的不对称性,以“新技术”之名忽悠项目,除了可能给投资者造成损失外,也有违公平竞争的基本原则。 二、国际上太阳能干化的设计参数 太阳能污泥干化始于上世纪90年代,有关这一技术的历史,可以参考同济大学顾忠民等《太阳能污泥干化在欧洲的应用》(2008) 一文。国内对这种技术的研究也是近两年才开始的,同济大学赵磊等《太阳能温室内污泥主要干燥参数的变化》(2009)、同济大学刘敏等《太阳能干燥污泥的中试研究》(2010) 的论文代表了目前的研究成果。此外,国内已有大约20多个有关太阳能污泥干化的专利。山东福航的专利是以该公司董事长王某个人名义申报的,这几项专利都是在2010年以后才申请注册的。 国外对太阳能干化的研究比较成熟,提供这种技术的厂家很多,差异性不大,工程上已积累了数十个项目的经验,并已开发了多个数学模型。 从热干化原理来分析,太阳能干化实际上是采用温室原理,在一个相对封闭的空间里,在相对低温下,实现污泥中水分向空气中转移的过程。它主要利用白天的太阳能来提高干化空气的温度,并辅以其它手段,如辐射加热、地板加热、热空气吹扫、提高通风量等,以有效提高污泥温度,加大污泥表面水蒸气与干化空气之间的蒸汽压差,从而实现污泥干化。 在不采用外来热源的前提下,太阳能干化与热干化相比,电耗要低得多。但是,它也有一些缺点:占地面积大、干化时间长、干化最终干度有限制(有些季节可能难高于80%)、产品干度受天气影响大,等等。 无需采用化石燃料是它最为突出的优点,但这也是它在可应用性方面存在较大变数的根本原因。由于太阳能辐射量随地理位置、季节、天气等原因变化,实际运行结果(以每平方米每日的蒸发量计)存在较大波动,这一点也意味着日处理量、干化后污泥含固率方面的波动。在工程化时,各地实施的条件也会有很大差别。基于此,这种工艺的应用一般是对处理量、土地资源、日照辐射、废热来源等多种条件的综合比较后才能进行的选择。

全封闭污泥干化技术与设备

全封闭污泥干化技术与设备 一、污泥干燥焚烧 污泥焚烧工艺依照焚烧方式又分为直截了当焚烧和干燥焚烧两种。 污泥的直截了当焚烧是将高湿污泥在辅助燃料作为热源的情形下直截了当在焚烧炉内焚烧。由于污泥的含水量大、热值低,只有加入辅助燃料(煤、重油、柴油等)的情形下,污泥才能燃烧,耗费大量能源。由于污泥含水量大,焚烧后的尾气量也比较大,后续尾气处理需要庞大的设备,操作操纵难度大,相应造成后续喷淋塔、除雾塔等设备处理量大大增加,同时使设备投资和系统运行费用大大提高。 为了降低污泥处理运行费用和提高污泥焚烧效率,将污泥的直截了当焚烧改造为污泥经干燥后焚烧,因此需要配套污泥干燥设备系统。 污泥的干燥焚烧目的是高效、安全的实现污泥的完全矿化。在焚烧工艺前面采纳污泥干燥工艺的目的是实现污泥的减量化,节约后续焚烧处置的费用。污泥中大量的水分在干燥时期被除去,后续的焚烧炉将比直截了当燃烧时的体积减小,尾气处理系统在设备体积减小的同时,由于水蒸气含量的减少,处理难度会降低而效率会增加。 污泥干燥焚烧把污泥中的水分进行干燥处理后,配以适当比例的煤灰,焚烧产生热能发电。尽管一次性投资稍高,但由于它具有其它工艺不可代替的优点,专门在污泥量的消减上,卫生化,最终出路上,处置占地面积上,都有其他工艺无法比拟的优势,是一种污泥最终出路的解决方法,在污泥的最终处置方面将有着广泛的前景。 污泥的干燥最早是在二十世纪四十年代开发的,通过几十年的进展,污泥干燥的优点正逐步显现出来:干燥后的污泥与湿污泥相比,能够大幅度减小体积,从而减小了储存空间,以含水的湿污泥为例,干燥至含水30%时,体积能够减小;形成颗粒或粉状的稳固产品,使污泥形状大大改善;最终产品无臭且无病原体,减轻了污泥的有关负面效应,使处理的污泥更容易被同意;干化后的高热值污泥也能够替代能源,实现变废为宝。 1、污泥干燥的机理 干燥是为了去除水分,水分的去除要经历两个要紧过程: (1)蒸发过程:物料表面的水分汽化,由于物料表面的水蒸气压低于介质(气体)中的水蒸气分压,水分从物料表面移入介质。 (2)扩散过程:是与汽化紧密相关的传质过程。当物料表面水分被蒸发掉,形成物料表面的湿度低于物料内部湿度,现在,需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。 上述两个过程的连续、交替进行,差不多上反映了干燥的机理。

污泥干化焚烧技术及运用

污泥干化焚烧技术及运用 发表时间:2019-12-23T13:22:55.237Z 来源:《电力设备》2019年第18期作者:吴雪梅 [导读] 摘要:随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,工业废水和城市污水的产量日益增多,污水在处理的过程中会产生大量的悬浮物质,这些物质统称为污泥。污泥的成分较为复杂,若任意堆放将会对人类及动植物的健康造成较大影响。 (华电青岛发电有限公司山东省青岛市 266032) 摘要:随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,工业废水和城市污水的产量日益增多,污水在处理的过程中会产生大量的悬浮物质,这些物质统称为污泥。污泥的成分较为复杂,若任意堆放将会对人类及动植物的健康造成较大影响。减量化、稳定化和无害化是污泥处理的基本原则。污泥焚烧技术具有处理速度快、减量化程度高、能源可再利用等优点,在国内外被广泛应用。该技术是污泥处置最彻底的方式,当污泥中有毒有害物质含量很高且短期不可降低时尤为实用。 关键词:市政污泥;干化;焚烧;运用 一、污泥干化、焚烧技术介绍 1.1污泥干化技术 通过开展污泥干化能够有效降低污泥体积,通常能够缩小到4倍以上,生产出稳定、无菌、无臭的原生物,干化后的污泥产品用途非常广泛,不仅能够用作于肥料、土壤改良剂等,同时也能够替代部分能源。将污泥干化设备根据介质与接触方式进行划分,能够分为直接加热、间接加热两种形式。其中,直接加热又称之为对流干燥,主要通过热空气与污泥直接接触,从而蒸发污泥表面上的水分。该种方法利用率高、能够让污泥的含固率从25%提升到85%以上,但由于是直接与污泥接触,传热介质极其容易受到污泥污染,废气需要通过无害处理才能够排放。直接干燥设备主要是转鼓干燥器等。但由于直接干燥尾气处理的成本相对较高,因此可以采用尾气循环技术进行处理,也就是将尾气传输回热风炉中,其余会经过再生热氧化器加温处理后再次排放。间接加热不与污泥直接接触,而是通过热源加热容器表面所传递的热量接触污泥,从而实现干化目的。该种方式能够不接触热介质,避免了介质与污泥分离环节,但是热传输效率与蒸发率相对较差,污泥中的有机物质分解不够彻底,而且还需要配备单独热源系统,会大大提高维护成本。 1.2污泥焚烧技术 污泥焚烧需要在非常高的温度下进行,在氧气充足的环境下让污泥中的有机物质进行燃烧反应,从而转化为二氧化氮、二氧化碳、水蒸气等气体,焚烧产物主要是烟气与灰渣。焚烧处理技术能够将有机物质全部分解,并且能够彻底杀死病原体,提高重金属稳定性,并且焚烧后的污泥体积只有机械脱水污泥体积的1/10。污泥焚烧设备主要有阶梯焚烧炉、多段焚烧炉等。具有干化后焚烧和直接焚烧两种形式。其中,干化后焚烧设备前期投资相对较大,但处理成本相对较低,从长远角度和安全角度分析,干化后焚烧形式的经济性、应用性都非常高。 二、市政污泥干化焚烧技术的应用要点 2.1污染控制与尾气处理 根据污泥的特点与来源进行分析,不同泥质的污泥干化焚烧中所产生的气体多少都会对生态环境造成一定影响,包括酸性气体、重金属、二恶英等。因此,我们必须要加强废气的处理工作,保障所排放的气体能够达到国家要求标准。根据有关文献显示,在焚烧炉中添加石灰石或生石灰,能够有效降低烟气中的二氧化氮与二氧化硫等有害气体。其次,对于重金属来说,包括镉、汞、铅等,虽然经过干燥焚烧能够大大减少飞灰体积和灰渣,但重金属依然会残留在残渣当中,因此,如果重金属量没有超标,可以将残渣进行回收制作砌砖和水泥等;如果重金属含量超标,为了不对土地造成污染,不能直接填埋处理,需要采用飞灰再燃的形式进行处理,降低重金属含量后即可进行填埋,或者采用化学制剂将重金属分解后再利用。二恶英对环境的影响非常大,其主要是含有两个氧键连接两个苯环的有机氯化物,是一种毒性非常强的致癌物质。二恶英的产生渠道主要有两种,一是污泥中的氯有机物较高,通过高温分解能够产生二恶英,另一种是未完全燃烧所产生的二恶英。在污泥干化焚烧中,为了能够降低二恶英产生量,通常可以在干化焚烧中添加化学药剂,在燃烧过程中能够提高“3T”作用效果,从而使燃烧物和氧气充分混合,形成富氧燃烧状态,保障燃烧率,降低二恶英前驱物生成。其次,可以通过袋式除尘器或活性炭,这样能够降低二恶英物质重生和吸附率。再者,通过改进燃烧装置与废气处理系统,将被吸附二恶英的灰粒转移到灰渣系统中,之后对灰渣进行加热处理,加热温度至少在1200℃以上,这样能够在高温中迅速分解、燃烧二恶英。 2.2污泥焚烧产物利用 虽然污泥干化焚烧产物能够进行堆肥和填埋,但其污泥干化焚烧产品计数依然非常大。因此,为了避免污泥产品遇水或在潮湿环境下产生二次污染,我们必须要强化污泥产品的利用率。由于污泥焚烧后的化学成分与黏土化学成分类似,所以可以将污泥焚烧产物进行烧灰制砖,在制作过程中加入少量的硅砂、黏土,还能够制造出高质量的空心砖,具有质量轻、保温性好、强度高、抗震性强等特点,这样不仅能够降低填埋场所占用的土地空间,同时也能够为建筑行业提供更多的材料。 2.3降低污泥处理成本 由于不同的干化焚烧工艺所造成的成本不同。从本质上分析,污泥处理成本主要有设备成本与运行成本。例如流化床焚烧炉,国产设备相比国际要便宜25%~50%左右,因此,可以重点考虑国产焚烧设备。对于特殊行业所产生的污泥,需要根据污泥特点选择适用性强的污泥处理技术,这样能够降低污泥处理成本,提高热能利用效率,降低运行损耗。 三、问题与建议 3.1在现有燃煤锅炉上直接掺烧污泥。目前部分城市,尝试将不超过总燃料量10%的湿污泥直接掺入循环流化床燃煤锅炉中混烧。由于污泥组分复杂,污泥中的有害组分会导致尾部受热面腐蚀和二次污染物的潜在排放,对原有电厂运行和周边环境造成影响。此外,这种方式污泥处理量不能太大,对于污泥产生量多的城市难以满足要求。目前尚无相应的污泥燃煤锅炉排放标准,从环境保护和能源利用综合考虑,目前的研究积累还不足以支撑大规模工业性推广活动,只能在个别项目中因地制宜,谨慎实施。 3.2来料污泥脱水不到位。从温州项目的实际运行情况来看,来料污泥脱水不到位是影响污泥干化焚烧项目处理处置成本的关键原因。大多数污水处理厂仅重视净化水的指标参数是否满足相应规范的要求,而忽视所产生污泥的品质是否满足国家标准规范。例如污泥的含水率、矿物油脂含量等指标大部分污水处理厂无法达到,这将大大增加了污泥处理处置的难度。因此,建议对污水处理厂产生的污泥进行统

污泥干化焚烧技术介绍

污泥干化焚烧技术介绍 一、技术背景 城市污泥的产量巨大并且成分复杂,如何对城市污泥处置与利用已成为人们所关注的问题。污泥的处理处置应该以“减量化、稳定化、无害化”为最终目的,在此原则下应选择经济性较好的技术。城市污泥的处理方法主要有填埋、用于农作肥和焚烧。 由于填埋侵占大量土地、处理费用日益提高、以及随着环保标准的提高和回收利用政策的实施,填埋法将不是可持续发展的途径。污泥作为农田肥是一种较好的出路,但污泥中的重金属和有机污染物将会使该应用受到一定的限制。污泥焚烧处理具有其它处理方法所不具备的一些优点:污泥焚烧减容量大;有机物热分解彻底等,尤其适合与发电厂等锅炉机组联合使用。 二、技术原理 技术原理: 利用燃煤电厂锅炉空预器前的高温烟气对市政污水处理厂产生的污泥等进行干燥,将干燥后的污泥送入锅炉进行焚烧,焚烧后的灰渣混合在锅炉灰渣里进行排放。利用完的低温烟气送回到锅炉烟气后处理装置(如静电除尘器入口、脱硫塔入口等)进行处理净化后排出。 技术路线: 1.污泥脱水:污水处理厂污泥浓浆(含水率99%)使用脱水机脱水至含水率60%出厂或经简单脱水处理后脱水至含水率80%出厂; 2.污泥运输:采用封闭运输方式将脱水出厂污泥送至电厂干化车间,存入污泥池; 3.污泥干化:以锅炉的中温烟气为热源,采用干燥器将污泥干化至含水率30%以下; 4.资源化利用:将干化污泥作为燃料同煤按照比例掺烧。

污泥干化焚烧系统流程 三、技术特点 1.采用燃煤锅炉高温烟气作为干燥介质,将干化后的污泥送至锅炉燃烧,内在热值得到充分利用,可以提供一部分热量,降低干化成本; 2.不影响锅炉运行及锅炉灰渣品质; 3.最大限度的达到污泥处置的:“减量化、无害化、稳定化和资源化”要求,没有二次污染。 四、主要的性能指标及适用范围 污泥干燥前水分:70~90%; 污泥干燥后水分:20~45%; 污泥热量来源:燃煤锅炉空预器前的高温烟气; 适用的污泥种类:城市污水处理厂污泥、造纸污泥、印染污泥、化纤污泥、制药污泥、发酵污泥等各种污泥; 适用的场所:适用具有烟气余热的燃煤锅炉的工厂; 型号规格:50t/d、100d/d、120t/d、150t/d、200t/d。 五、工程案例 以100t/d的污泥处理量为例,主要参数如下: 1、湿污泥量:100t/d 2、湿污泥含水率:80% 3、干化后干污泥含水率:30% 4、高温烟气温度:340℃

污泥干化的安全意识及危险防范

污泥干化的安全意识及危险防范 1 安全意识的重要性 污泥是所有垃圾中最难处理的一种,其本身的特性决定了我们从一开始就应该抱着极为慎重的态度来对待。 1.1 安全问题涉及干化的全过程 干燥器内以及后续处理工艺的粉尘量取决于不同的干燥工艺。所有干燥工艺中,有部分工艺会产生粉尘。污水污泥产生的粉尘是St1级的爆炸粉尘,其粉尘爆炸常数范围为0~200 bar.m.sec-1。根据干化厂的设计,主干燥器中、粉尘收集和处理装置、造粒和最终处理装置均有潜在的粉尘爆炸的危险。干燥后,干燥设施内的干燥产品也可因自热导致燃烧或因另有空气加入导致燃烧的加剧。储料仓的干燥产品也可能自燃。在欧美已经发生了很多起干燥器爆炸/着火和附属设施着火的事件。 1.2 安全隐患的不可预见性 干化的难点一般被认为是开机、停机、紧急停机、尤其是短暂停机后重新启动时。 开机时,原有设备中会有一定的干泥留存,此时,温度升高后,干燥器内的氧气水平接近外部环境,极少量的干泥遇到大量的热,将

会迅速蒸发掉表面水分,干泥表面形成过热,此时形成的粉尘团就变得极为危险; 同样,关机时,由于上料器不再喂料,此时,热量仍然大量存在,干燥器内的总蒸汽浓度下降,热量的撤除需要一定时间,大量的余热可能对残留的物料形成焖燃,此时也将形成危险的环境; 然而,危险并不限于此,往往在人们自以为最安全的时候,一些特殊因素的变化常常是意想不到的: (1)因为操作失误如絮凝剂增加,或脱水机器运行异常,导致污泥含水率突然下降; (2)因为天气、停机等原因,一些在空气中部分干化、含水率低的污泥混入; (3)污水进水导致污泥的物理/化学特性发生较大变化。工业废物,如造纸纤维、食物废渣、脂肪、油脂和清洁剂,意外事件的污染物如汽油泄漏等; (4)不同来源的污泥混入,如污水处理工艺添加三氯化铁等; (5)由于储存、搬运等条件的异常,金属或碎石混入污泥。 以上诸多原因,都可能严重影响干化工艺的安全性。 1.3 干化系统的安全余量非常有限

污泥干化详细方案

污泥干化方案 1.1 总体方案思路 本项目含铜污泥的处理处置流程为:污泥—收集运输—进场接收(称重计量)—鉴别—贮存—干化预处理—包装外售。 1.2 污泥干化工艺选择 根据调研资料,含铜污泥含水率一般在75%~80%,污泥呈半固态,需干化脱水后送至金属冶炼厂进一步提炼。污泥干化常规方法主要有自然干化、热力干化、高干脱水等。 1.2.1自然干化 自然干化是指将污泥摊铺晾晒于具有自然滤层或人工滤层的干化场中,借助自然力和介质(如太阳能、风能和空气),使得污泥中的水分因周边空气的蒸汽压的不同而形成从内向外的迁移(蒸发)。该方法适用于气候比较干燥、占地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。由于气候条件(降雨量、蒸发量、相对密度、风速、年冰冻期)起着至关重要的作用,我国南方大多数具有多雨潮湿季节的地区难以适用。此外随着工业化、城市化的高速发展,很多北方的大中型发达城市也已难找到适当的土地。 自然干化的周期长(根据气候条件差异极大),可以采用频繁机械搅拌和翻到工艺的强化自然干化来缩短周期;但占地面积大,臭气污染严重等问题的存在,仍以处理小规模经过厌氧消化的脱水污泥为佳。 1.2.2热力干化 污泥的大规模、工业化处理工艺中最常见的是热力干化。事实上,通常人们所讨论的“干化”多数是指热力干化。热力干化是指利用燃烧化石燃料所产生的热量或工业余热、废热,通过专门的工艺和设备,使污泥失去部分或大部分水分的过程。这一

过程具有处理时间短、占用场地小、处理能力大、减量率高、卫生化程度高、外部因素影响小(如气候、污泥性质等)、最终处置适用性好和灵活性高等优点。 污泥热力干化工艺通常有半干化(含水率不高于40%)和全干化(含水率低于20%)两种,热干化工艺一般仅用脱水污泥,主要技术性能指标(以单机升水蒸发量计)为:热能消耗2940~4200KJ/kgH2O,电能消耗0.04~0.90KW kgH2O。污泥含水率55%~65%时,热值为4.8~6.5MJ/kg,可自持燃烧,这样不会受电厂热负荷的影响,真正达到无害化处理效果。 但热力干化的缺点在于初建投资大,具有一定的运行风险,采用化石燃料提供热能的成本因燃料价格而相对较高。因此,对于人口密集、土地资源紧张的大中型城市污水厂来说,热力干化成为一种首先的减量化工具。 1.2.3高干脱水 高干脱水一般是指采用化学和物理的综合方法对污泥颗粒进行表面化学改性,使其颗粒表面的水和毛细孔道中的束搏水使其成为自由水,然后通过高强度机械压滤析出达到高干的目的。一般污泥是通过加药改性和机械压滤方式把含水率从80%左右降低至50%以下,干化后的污泥或填埋或送至燃煤电厂或垃圾电厂与燃煤或生活垃圾混合焚烧发电。 该技术是从机理、药剂、机械进行匹配。其中所加药剂不仅可以通过螯合作用除去水中的金属离子,还可以通过电中和作用、氢键作用和架桥作用将水中的微粒凝聚成较大的絮体而聚沉下来。因此,药剂中主要起吸附作用的改性固体无机药剂与主要起架桥作用的有机高分子药剂相互协同互补。药剂中的无机成分对污泥微粒进行吸附聚沉,其成分中存在着可交换的水合阳离子(如Ca2+、Na+、K+)和层间水等,这种结构特点就决定了它在垂直层面方向上有可膨胀性和较大的内、外表面积,使其具有较强的吸附性能和阳离子交换性能, 因而对水中的金属阳离子和微粒均有一定的吸附性,而

关于污泥干化技术的总结

每年我国城市污水处理厂产生的污泥超过6000万吨(含水率80%),每万吨污水产80%污泥量约为3-8吨,由于长期存在“重水轻泥”的问题,污泥处理处置形势越来越严峻。污泥处理主要遵循“无害化、稳定化、减量化、资源化”四个原则,其中无害化是基础,稳定化、减量化是原则,资源化是主要发展方向。污泥干化技术多种多样,有自然干化、热力干化、高干脱水等。本文主要谈谈污泥干化技术的及其的运用。 一、污泥干化技术 1、自然干化 自然干化是指将污泥摊铺晾晒于具有自然滤层或人工滤层的干化场中,借助自然力和介质(如太阳能、风能和空气),使得污泥中的水分因周边空气的蒸汽压的不同而形成从内向外的迁移(蒸发)。该方法适用于气候比较干燥、占地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。由于气候条件(降雨量、蒸发量、相对密度、风速、年冰冻期)起着至关重要的作用,我国南方大多数具有多雨潮湿季节的地区难以适用。此外随着工业化、城市化的高速发展,很多北方的大中型发达城市也已难找到适当的土地。自然干化的周期长(根据气候条件差异极大),可以采用频繁机械搅拌和翻到工艺的强化自然干化来缩短周期;但占地面积大,臭气污染严重等问题的存在,目前运用不多,以处理自来水厂污泥等为主。 2、热力干化 污泥的大规模、工业化处理工艺中最常见的是热力干化。事实上,通常人们所讨论的“干化”多数是指热力干化。热力干化是指利用燃烧化石燃料所产生的热量或工业余热、废热,通过专门的工艺和设备,使污泥失去部分或大部分水分的过程。这一过程具有处理时间短、占用场地小、处理能力大、减量率高、卫生化程度高、外部因素影响小(如气候、污泥性质等)、最终处理适用性好和灵活性高等优点。污泥热力干化工艺通常可以将污泥含水率降低至40%或以下,干化后污泥多进行焚烧处理。

污水处理厂的污泥干化方式总结

污水处理厂的污泥干化方式总结 污泥所含的污染物一般均有很高的热值,但是由于大量水分的存在,使得这部分热值无法得到利用。如果焚烧高含水率的污泥,不但得不到热值,还需要大量补充燃料才能完成燃烧。 如果将污泥的含水率降到一定程度,燃烧就是可能的,而且,燃烧所得到的热量可以满足部分甚至全部进行干化的需要。同样的道理,无论制造建材还是其他利用,减少含水率是关键。因此,可以说污泥干化或半干化事实上是污泥资源化利用的第一步。 目前主要运用的污泥干化模式有: 自然干化、传统人工污泥干化和太阳能污泥干化。现分别叙述如下:自然干化: 污泥自然干化,即将污水厂湿污泥铺垫在自然地面上,一般为远离城市的荒地或戈壁等。通过太阳照射、风干等作用将污泥干化。这种方式可以节约能源,降低运行成本。但要求当地降雨量少、蒸发量大、可使用的土地多、环境要求相对宽松等条件,故受到一定限制。由于目前城市用地的紧张、环境保护要求的不断提高,这种方式已经越来越少使用了。 人工干化: 污泥人工干化,采用最多最普遍的是热干化,降低污泥的含水率。在我国大连开发区、秦皇岛、徐州等污水厂已经采用热干化工艺烘干污泥达到污泥减量效果,目前这些工程均运行良好。 但是污泥热干化工艺因消耗热量较大,一般应与利用余热相结合,利用工业余热、发电厂余热或其他余热作为污泥干化处理的热源;若采用优质一次能源作为主要干化热源,则会造成燃料消耗大、运行成本高以及投资过大等问题; 污泥热干化一般均需要专门的污泥干化设备,在生产过程中要严格防范热干化可能产生的安全事故,对设备技术要求及生产管理的要求很高。根据目前的运行经验,一般在大型集中式的污泥干化处理工程中采用此方式,小型干化处理工程极少采用。 太阳能干化:

污泥干化项目安全注意事项标准版本

文件编号:RHD-QB-K7780 (管理制度范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 污泥干化项目安全注意事项标准版本

污泥干化项目安全注意事项标准版 本 操作指导:该管理制度文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 牢记安全生产的基本方针: 安全第一预防为主综合治理。杜绝人的不安全行为,消除物的不安全状态,控制不安全的环境因素,确保人身安全和设备安全。要求做到以下五方面,共36条安全注意事项。 一、生产厂区内十五个不准 1、加强明火管理,厂区内不准抽烟。 2、生产厂区内,不准未成年人进入。 3、上班时间不准睡觉、干私活、串岗、离岗或从事与本职工作无关的活动。

4、在班前,班上不准喝酒。 5、不准使用汽油等易燃液体擦洗设备、用具和衣服。 6、不安规定穿戴劳动保护用品,不准进入生产岗位。 7、安全装置失效或不齐全的设备不准使用。 8、不是自己管的设备、工具不准擅自使用。 9、检查设备时,安全措施不落实、不准开始检修。 10、停机检修后的设备,未经彻底检查,不准启用。 11、未办高处作业证,不系安全带,脚手架、跳板不牢,不准登高作业。 12、不准违规使用压力容器等特种设备。 13、未安装触点保安器的移动式电动工具,不

准使用。 14、未取得安全作业证的职工,不准独立作业;特殊工种职工,未经取证,不准作业。 15、不准从事违反其它法律、法规明文规定的活动。 二、操作工的六大严格 1、严格执行交接班制度。 2、严格执行巡回检查制度。 3、严格控制工艺指标。 4、严格执行操作规程。 5、严格遵守劳动纪律。 6、严格执行安全规定。 三、动火作业六大禁令 1、动火证未经批准,禁止动火。 2、不与生产系统可靠隔绝,禁止动火。

污泥干化详细方案

污泥干化案 1.1 总体案思路 本项目含铜污泥的处理处置流程为:污泥—收集运输—进场接收(称重计量)—鉴别—贮存—干化预处理—包装外售。 1.2 污泥干化工艺选择 根据调研资料,含铜污泥含水率一般在75%~80%,污泥呈半固态,需干化脱水后送至金属冶炼厂进一步提炼。污泥干化常规法主要有自然干化、热力干化、高干脱水等。 1.2.1自然干化 自然干化是指将污泥摊铺晾晒于具有自然滤层或人工滤层的干化场中,借助自然力和介质(如太阳能、风能和空气),使得污泥中的水分因边空气的蒸汽压的不同而形成从向外的迁移(蒸发)。该法适用于气候比较干燥、占地不紧以及环境卫生条件允的地区。由于气候条件(降雨量、蒸发量、相对密度、风速、年冰冻期)起着至关重要的作用,我国南大多数具有多雨潮湿季节的地区难以适用。此外随着工业化、城市化的高速发展,很多北的大中型发达城市也已难找到适当的土地。 自然干化的期长(根据气候条件差异极大),可以采用频繁机械搅拌和翻到工艺的强化自然干化来缩短期;但占地面积大,臭气污染重等问题的存在,仍以处理小规模经过厌氧消化的脱水污泥为佳。 1.2.2热力干化 污泥的大规模、工业化处理工艺中最常见的是热力干化。事实上,通常人们所讨论的“干化”多数是指热力干化。热力干化是指利用燃烧

化燃料所产生的热量或工业余热、废热,通过专门的工艺和设备,使污泥失去部分或大部分水分的过程。这一过程具有处理时间短、占用场地小、处理能力大、减量率高、卫生化程度高、外部因素影响小(如气候、污泥性质等)、最终处置适用性好和灵活性高等优点。 污泥热力干化工艺通常有半干化(含水率不高于40%)和全干化(含水率低于20%)两种,热干化工艺一般仅用脱水污泥,主要技术性能指标(以单机升水蒸发量计)为:热能消耗2940~4200KJ/kgH2O,电能消耗0.04~0.90KW kgH2O。污泥含水率55%~65%时,热值为4.8~6.5MJ/kg,可自持燃烧,这样不会受电厂热负荷的影响,真正达到无害化处理效果。 但热力干化的缺点在于初建投资大,具有一定的运行风险,采用化燃料提供热能的成本因燃料价格而相对较高。因此,对于人口密集、土地资源紧的大中型城市污水厂来说,热力干化成为一种首先的减量化工具。 1.2.3高干脱水 高干脱水一般是指采用化学和物理的综合法对污泥颗粒进行表面化学改性,使其颗粒表面的水和毛细道中的束搏水使其成为自由水,然后通过高强度机械压滤析出达到高干的目的。一般污泥是通过加药改性和机械压滤式把含水率从80%左右降低至50%以下,干化后的污泥或填埋或送至燃煤电厂或垃圾电厂与燃煤或生活垃圾混合焚烧发电。 该技术是从机理、药剂、机械进行匹配。其中所加药剂不仅可以通过螯合作用除去水中的金属离子,还可以通过电中和作用、氢键作用和

太阳能温室日处理20吨污泥项目

太阳能温室日处理20吨污泥项目 整 体 设 计 方 案 设计:菏泽天一太阳能科技有限公司日期:2010年9月16日

引言 随着人类社会的不断进步,到上个世纪末,人类共同面临环境污染和资源短缺两大可持续发展障碍。如何克服这两大障碍,实现可持续发展是摆在全人类面前的重大问题。据不完全统计,目前全国日污水排放量已达133.7亿吨,污水经过处理后其体积的0.5%-10%将转化为污泥。随着我国污水处理设施的普及、处理率的提高,产生的污泥量将继续增大。由于污泥的成分很复杂,如不妥善处置将未经处理的污泥随处堆放和排出则会对人类环境造成巨大的威胁。目前在我国,污泥处理设备大约占污水处理厂的40%-60%基建投资,污泥处理则占50%左右的处理费用,也造成了和其经济费用不成比例的处理难度。如何实现污泥处理高效化,变废为宝,实现能源的充分利用是一个值得所有人关注的问题。国际上,西方发达国家经济雄厚、技术先进、处理程度较高。例如,西欧主要以间接热干化为主,美、英、北爱尔兰三国以填埋、农用为主,而日本主要采用焚烧。间接热干化在发达国家已成为一条重要的途径,欧洲如德国、荷兰等国建有大型污泥预干化厂,预干化的污泥含水达到60%后,进入电厂焚烧,或者堆肥农 用,实现能源再利用。

1 设计目的及意义 1.1 污泥的资源化道路探究 污泥主要成分包含有机质和矿物质,处置主要采用堆肥农用、填埋和综合利用等多种形式。堆肥处理是一种比较适宜的处理方式,它通过堆肥使污泥变为沼气,在一定程度上实现废物的可回收利用。填埋也是较符合中国国情的处置方法。而污泥如果含水率能降到20%左右,燃烧就是可行的。在我国动力用商品煤中,其发热量以褐煤的为最低,平均仅14.34MJ/kg,约为3430kcal/kg,其热值与干化后的污泥相近。如表1-1。因此经过适宜的脱水处理降低含水率后,污泥固化,此时的污泥是可以作为低热值的固体燃料加以利用。既可以实现能源的节约,又可以变废为宝创造污泥新的价值。 表1-1干化污泥与褐煤的工业分析及其对比[1] 污泥褐煤 可燃分65.63% 可燃分50% 灰分34.37% 灰分7.43% 低位发热值3030kcal/kg 低位发热值3430kcal/kg

污泥干化技术总结

污泥干化技术总结 污泥干化技术总结 污泥是污水处理后的产物,污泥的主要特性是含水率高(可高达99%以上),有机物含量高,容易腐化发臭,这就需要进行污泥干化处理,目前污泥处理工艺中,污泥处理的干化处理方式占比仍居前位。今天总结了一些关于污泥干化技术解答,以供大家参考。 1.干化为什么要区分间接或直接加热方式? 直接和间接加热方式的划分在于热源利用的形式区别,具体来说就是直接作为介质还是间接对换热的介质进行加热。干化是依靠热量来完成的,热量一般都是能源燃烧产生的。燃烧产生的热量存在于烟道气中,这部分热量的利用形式有两类: 1.1.间接利用: 将高温烟道气的热量通过热交换器,传给某种介质,这些介质可能是导热油、蒸汽或者空气。介质在一个封闭的回路中循环,与被干化的物料没有接触。热量被部分利用后的烟道气正常排放。间接利用存在一定的热损失。对干化工艺来说,直接或间接加热具有不同的热效率损失,也具有不同的环境影响,是进行项目环评和经济性考察的重要内容。 1.2.直接利用: 将高温烟道气直接引入干燥器,通过气体与湿物料的接触、对流进行换热。这种做法的特点是热量利用的效率高,但是如果被干化的物料具有污染物性质,也将带来排放问题,因高温烟道气的进入是持续的,因此也造成同等流量的、与物料有过直接接触的废气必须经特殊处理后排放。 2.旋风分离器的固体回收率是多少? 在许多热对流系统中,污泥干化必须将全部或部分产品通过旋风分离的方式收集起来,由于各个工艺的风量和风压不同,通过此方法进行回收的颗粒粒径和比例不同,造成其设计的千差万别。一般来说,旋风分离器的固体回收率在95-98%之间。含固率越高,产品的粒度越小,捕集的难度也就会提高。 干化包括哪些必要的工艺步骤?污泥干化的目的在于去掉湿泥中的部分水分,以适应不同的处置要求。干化意味着在单位时间里将一定数量的热能传给物料所含的湿分,这些湿分

太阳能污泥干化处理解决方案

太阳能污泥干化处理解决方案篇一:利用太阳能处理干化市政污泥 参考资料:/ 篇二:“太阳能”开启污泥处理新模式 “太阳能”开启污泥处理新模式 据有关数据调查显示,中国国内的污泥无害化处置率不高于30%,污泥的实际处理情况远远不够理想,与污水处理相比效果相差太大。到底是什么原因导致的那? 有人认为是污泥处理占压资金太大,无法承受巨大的资金链;也有人认为是当前的污泥处理技术路线不够成熟??各种问题接踵而至。 山东省禹城市污泥处理中心污泥干化项目由福航环保承建,该项目自与污水厂污泥联动连续运行以来,处理能力稳定可靠,效果优良,项目车间及办公环境清洁舒适,多次接待国内外企事业单位人员及政府领导前来参观,已被市项目部列为“建议向全国推广的示范项目”。该项目不仅成为全国范围内污泥领域为数不多的达到设计标准、成功运行的示范工程,同时也建立起一种污泥厂与热电厂之间资源循环共享、协同处置的全新模式——“福航污泥干化模式”。充分体现了目前国家提倡的经济发展和环境保护之间彼此依托、互相推动的循环经济发展模式,实现了良好的社会、经

济、环境效益,适合在全国范围内推广。 “福航污泥干化模式”的特点优势详述为以下几点: 污泥100%减量化、无害化、稳定化 进场污泥通过太阳能干化系统,完全实现了污泥的减量化、无害化、稳定化。而处理污泥所产生的废水、废气及固体废物均在厂区内进行无害化处理,避免产生二次污染。 能量和资源的循环利用福航太阳能干化系统是太阳能与热泵结合技术污泥干化成套设备。该系统主要利用太阳能、地热能等清洁能源作为污泥干化处理的热源,借助传统温室干燥技术,结合当代自动化技术的发展,将其应用于污泥处理领域;主要目的是利用太阳能这种清洁能源作为污泥干化的主要能量来源。首先工业所产生的工业废气、余热可利用于污泥干化系统;其次整个污泥处理的载气、臭气通过除臭系统进行封闭处理;最为重要的是,送至电厂的干污泥,充分利用了污泥的热值,为污泥的资源化利用找到了出路。 节能降耗、土地节约、安全环保、集约经济 首先由于太阳能干化系统是利用廉价太阳能和地热能(或污水)进行污泥干化,成本低,使得污泥干化处理运行成本大大降低,达到政府和企业可以承受的范围;其次,这种污泥处理工艺布置合理、结构紧凑、占地节省,几乎可在所有的现有电厂新建,省去征地的审批程序和相关费用;再

6大类污泥干化技术及其工艺综合盘点

6大类污泥干化技术及其工艺综合盘点 污水处理过程中,污泥处理一直是行业内人士所关心的问题,高产量、高含水率的污泥,在贮存、运输、装卸等过程中既不方便,还存在很高的潜在环境安全风险和隐患,因此污泥的干化处理势在必行。 污水处理厂污泥主要由初沉池(沉砂池)及隔油池底泥、气浮机浮渣、剩余活性污泥以及其他工艺单元的化学污泥组成。污泥是一种固体废物,若具有急性毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、浸出毒性和疾病传染性等特征中的一项就是危险废物。 污泥干化技术 电能污泥干化法 电能污泥干化法,是将电能转化为热能或微波等形式的能,加热湿污泥使之水分蒸发,污泥得到干化,通常采用电加热炉间接烘干的干化方式进行污泥干化。干化系统由污泥存储单元、输送计量单元、电加热干化(电能污泥烘干机)单元、输出单元及暂存单元构成。由于能耗较高,不适合用电紧张、产泥量大的污水处理厂,适合产泥量少、电能丰富、价格便宜地区。 热水干化法 热水干化法是利用高温热水的热能,经过换热器进行热交换,蒸发污泥中的水分使得污泥干化。这种热源进行污泥干化一般为间接干化方式,对换热器要求较高一些。 近年来热水干化法发展快速,德国开发的“板框压滤—热水真空干化技术”就是热水干化技术的典型代表。

蒸汽干化法 蒸汽干化法是利用蒸汽热能,经过换热器壳层进行热交换,蒸发污泥中的水分使之干化。蒸汽为热源的污泥干化机根据构造或内部构件不同又分为盘式干化机、桨叶式干化机、涡轮式干化机等不同形式。蒸汽可实现综合循环利用,是非常理想的清洁热源。 一般使用1.0MPa, 160—230℃左右的低压蒸汽,因蒸汽干化效率高、操作弹性大、易于控制、稳定性好等优点,加上新型蒸汽污泥干化机效率高、能耗较低,因而目前应用很多。 太阳能污泥干化法 太阳能污泥干化法是利用太阳能为主要能源对污水处理厂污泥进行干化和稳定化的污泥处理技术。该技术利用太阳能,借助传统温室干燥工艺,具有低温干化、运行费用低廉、操作简单、运行安全稳定等优点。其驱动力为污泥中水分含量与和空气中水蒸汽分压之间的水蒸气压力差。考虑气候、季节、天气影响,太阳能干化过程是在一个配置翻泥机的大型暖房内进行,湿污泥从一端输入,干污泥从另一端输出。

(整理)圆盘式污泥干化安全性技术说明

超圆盘污泥干化工艺安全性说明 一.爆炸极限理论与分析 专业解释——爆炸性混合气体与火源接触,便有原子或自由基生成而成为连锁反应的作用中心。热以及活化中心引起临近层爆炸混合气体起化学反应,这种作用逐渐传播。同时,火焰也逐层传播,如果爆炸性气体浓度处于爆炸极限范围,则反应放出的热量足以维持化学反应和火焰的持续传播,最终导致爆炸的发生。 简单的说——可燃性气体的动力燃烧成为爆炸,是可燃性气体在燃烧前按一定比例均匀混合,形成混合气体,在明火或点燃能量时,发生瞬时的燃烧,即燃爆现象。 可燃气体的爆炸极限受诸多因素影响,主要有下列几种因素: (1)初始温度。混合气体的原始温度越高,则爆炸下限越低,上限提高,爆炸极限范围扩大,爆炸危险性增加。这是因为混合物温度升高,其分子内能增加,引起燃烧速度加快,从而改变爆炸极限的范围。 (2)含氧量。混合气体中含氧量的增加,爆炸极限范围扩大,尤其爆炸上限提高得更多。 (3)压力。爆炸性混合物初始压力对爆炸极限影响很大。一般爆炸性混合物初始压力在增压的情况下,爆炸极限范围扩大。这是因为压力增加,分子间更为接近,碰撞几率增加,燃烧反应更容易进行,爆炸极限范围扩大。 (4)惰性介质 爆炸性混合物中惰性气体含量增加,其爆炸极限范围缩小。当惰性气体含量增加到某一值时,混合物不再发生爆炸。惰性气体的种类不同对爆炸极限的影响亦不相同。在一般情况下,爆炸性混合物中惰性气体含量增加,对其爆炸上限的影响比对爆炸下限的影响更为显著。这是因为在爆炸性混合物中,随着惰性气体含量的增加氧的含量相对减少,而在爆炸上限浓度下氧的含量本来已经很小,故惰性气体含量稍微增加一点,即产生很大影响,使爆炸上限剧烈下降。 (5)容器 容器大小对爆炸极限的影响与器壁效应相似。燃烧是自由基进行一系列连锁反应的结果。只有自由基的产生数大于消失数时,燃烧才能继续进行。随着管道直径的减小,自由基与器壁碰撞的几率增加,有碍于新自由基的产生。当管道直径小到一定程度时,自由基消失

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