污泥干化炭化技术
污泥干化炭化技术
市政污泥干化-炭化技术目录一、常用污泥干化概述四、干化-炭化工艺介绍二、传统污泥干化工艺三、炭化技术的介绍五、工艺特点六、污泥炭产品性能及利用七、污泥炭化技术案例一、常用污泥干化概述工艺和设备，直接或间接的使污泥中水分快速的蒸发的一种工艺。
二、常用污泥干化工艺• 2.1流化床干化工艺优点：结构简单、操作方便、投资成本低、占地面积小排空缺点：热效率低、设备易磨损、运行成本高、尾气处理量大，易造成二次污染湿物料洗涤塔旋风除尘器蒸汽换热器冷凝水鼓风机自然空气引风机成品成品进水回水料仓二、常用污泥干化工艺• 2.2薄层干燥工艺优点：无返料混合，处理时间短、尾气处理量少、物料适应范围广缺点：热效率低、设备易磨损、占地面积大、投资运行成本较高二、常用污泥干化工艺• 2.3 圆盘式干燥工艺优点：热效率较高、噪声低、占地面积小、运行成本较低缺点：设备投资成本高、处理量受限、易磨损、不适用于粘性物料二、常用污泥干化工艺• 2.4浆叶式干燥工艺优点：占地面积小、热效率高、投资成本低、尾气处理量少缺点：设备结构复杂、检修困难，易磨损、使用寿命短、运行成本较高三、传统炭化技术介绍四、干化-炭化工艺介绍由上述分析，可知目前国内常用的污泥干化、炭化方式均存在热效率低、能源消耗量大、易产四、干化-炭化工艺介绍•污泥二级干化-炭化技术，具有物料适应能力强，速度快，能耗低等优点，拥有多项国家专利。
该系统将一级烘干机、二级烘干机、污泥炭化机立式串联设计，大幅度提高了能源利用效率，实现了污泥资源化利用。
一级干化机安装位置二级干化机安装位置裂解炭化机安装位置系统安装图一级干化系统80%含水污泥•二级干化-炭化流程图四、干化-炭化工艺介绍污泥炭裂解炭化系统尾气处理系统生物质汽化炉二级干化系统四、干化-炭化工艺介绍• 4.1生物质气化炉原理：生物质气化炉是通过热化学过程，将生物质裂解气化成为气体燃料，俗称“木煤气”。
生物质气化炉为整套工艺系统提供热源四、干化-炭化工艺介绍实现以可燃气体热值高四、干化-炭化工艺介绍一级干化污泥二级干化污泥四、干化-炭化工艺介绍污泥裂解炭化技术污泥裂解炭化装置•炭化裂解技术原理本技术立足于传统生物质汽化炉四、干化-炭化工艺介绍制炭工艺，研发出更适用于污泥裂解炭化的设备，设备成本较低，能量利用效率及处理效果均有明显提高。
污泥炭的制备注意事项
污泥炭的制备注意事项污泥炭是一种具有广泛应用价值的绿色环保材料，其原材料主要来源于污水处理厂等处处理过的污泥。
污泥炭的制备需要遵循一定的注意事项，本文将从工艺流程、原材料选取、干燥方式等方面分别进行阐述。
一、工艺流程污泥炭的制备工艺流程主要包括污泥的晾晒、水分的脱除、炭化、破碎、筛分等环节，具体如下：1、污泥晾晒：将经过处理的污泥铺放在晾晒场上，通过风吹晒干，使得其含水率降低，方便后续的加工。
2、水分脱除：将晾晒后的污泥送到反应釜中，逐渐将其中的水分蒸发、挥发出来，其含水率可控制在60%以下。
3、炭化：将脱水后的污泥放入密闭反应釜中进行炭化，采用高温热解方式使污泥中的有机成分分解、转化为炭质和水，消除了污泥中的大部分臭味，并在炭化过程中释放少量的热量。
4、破碎与筛分：将炭化后的污泥通过粉碎机破碎，使之成为颗粒状，再利用筛网筛去大颗粒，得到最终的污泥炭产品。
二、原材料选取污泥炭的原材料是进行制备的基础与核心，原材料的选取直接影响到后续的制备，应该具备以下特点：1、污泥含水率不超过80%：太高的含水率会增加制备难度和成本，同时对后续的炭化、破碎等工艺环节也会有影响。
2、污泥及垃圾含量低：污泥与垃圾对炭化产物会产生污染，同时会增加处理和筛选的难度，应尽量避免。
3、污泥炭碳含量高：污泥炭碳含量越高，热值也越高，同时污泥炭的应用范围也会更广。
三、干燥方式干燥是制备污泥炭的重要步骤，常用的干燥方式有自然晾晒和机械挤压两种方法。
1、自然晾晒：自然晾晒是传统的干法处理方式，即将污泥铺放在晾晒场上，利用自然气候条件晾晒。
这种方式虽然成本低、易操作，但需要比较大的晾晒场地，且受天气、季节等原因制约。
2、机械挤压：机械挤压利用机械设备挤压污泥，使水分蒸发，干燥速度快、效果好，同时也减少晾晒场地的需求，但成本较高，同时对机械设备的要求也较高。
综上所述，污泥炭是一种绿色环保材料，虽然其制备过程较为复杂，但采用适宜的工艺流程、原材料选取和干燥方式，仍能生产出优质的污泥炭产品。
污泥处理之污泥碳化技术
污泥处理之污泥碳化技术【学员问题】污泥处理之污泥碳化技术？【解答】所谓污泥碳化，就是通过一定的手段，使污泥中的水分释放出来，同时又最大限度地保留污泥中的碳值，使最终产物中的碳含量大幅提高的过程（SludgeCarbonizationo在世界范围内，污泥碳化主要分为3种。
（1）高温碳化。
碳化时不加压，温度为649982℃。
先将污泥干化至含水率约30%，然后进入碳化炉高温碳化造粒。
碳化颗粒可以作为低级燃料使用，其热值约为836012540kJ/kg（日本或美国）。
技术上较为成熟的公司包括日本的荏原、三菱重工、巴工业以及美国的IES等。
该技术可以实现污泥的减量化和资源化，但由于其技术复杂，运行成本高，产品中的热值含量低，目前尚未有大规模地应用，最大规模的为30删湿污泥。
（2）中温碳化。
碳化时不加压，温度为426537℃。
先将污泥干化至含水率约90%，然后进入碳化炉分解。
工艺中产生油、反应水（蒸汽冷凝水）、沼气（未冷凝的空气）和固体碳化物。
该技术的代表为澳大利亚ESI公司。
该公司在澳洲建设了1座100t/d的处理厂。
该技术可以实现污泥的减量化和资源化，但由于污泥最终的产物过于多样化，利用十分困难。
另外，该技术是在干化后对污泥实行碳化，其经济效益不明显，除澳洲一家处理厂外，目前尚无其他潜在的用户。
（3）低温碳化。
碳化前无需干化，碳化时加压至68MPa，碳化温度为315℃，碳化后的污泥成液态，脱水后的含水率50%以下，经干化造粒后可作为低级燃料使用，其热值约为15048～20482kJ/kg（美国）。
该技术通过加温加压使得污泥中的生物质全部裂解，仅通过机械方法即可将污泥中75%的水分脱除，极大地节省了运行中的能源消耗。
污泥全部裂解保证了污泥的彻底稳定。
污泥碳化过程中保留了绝大部分污泥中热值，为裂解后的能源再利用创造了条件14t.污泥水解热干化技术污泥水热干化技术通过将污泥加热，在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥的胶体结构，可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。
污泥碳化技术简介
污泥碳化技术简介:1、污泥低温碳化技术1.1、什么是低温碳化市政污泥中含有可燃物质，尤其是生化污泥（二沉池排出的剩余污泥），由于其中含有大量的活性污泥细菌，可燃物质量更大。
根据上海、天津等地的污泥发热量试验，中国市政污泥中的发热量约为2200－3300大卡/吨干物质。
其中消化后的污泥发热量较低，一般仅为未消化污泥的70％左右。
夏季污泥的发热量比冬季低。
所谓污泥碳化，就是通过给污泥加温和加压，使生化污泥中的细胞裂解，将其中的水分释放出来，同时又最大限度地保留了污泥中碳质的过程。
污泥碳化的优势在于，污泥碳化是通过裂解方式将污泥中的水分脱出，能源消耗少，剩余产物中的碳含量高，发热量大，而其它工艺大多数是通过加热，蒸发的方式去除污泥中的水分，耗能大，灰分中的碳质低，利用价值小。
1.2污泥碳化的发展世界上污泥碳化技术的发展分为以下三个阶段（1）理论研究阶段（1980－1990年）。
这个阶段的研究集中在污泥碳化机理的研究上。
这个阶段一个突出特点就是大量的专利申请。
Fassb ender, A.G等人的STORS专利，Dickinson N.L污泥碳化专利都是在这期间申请和批准的。
（2）小规模生产试验阶段（1990－2000年）。
随着污泥碳化理论研究的深入和实验室试验的成功，人们开始思考将污泥碳化技术转变成为真正商业化污泥处理的装置。
在大规模商业化之前，为了减少投资风险，需要对该技术进行小规模生产性试验（Pilot Trial）。
通过这些试验，污泥碳化技术开始从实验室走向工厂。
这期间设计和制造了许多专用设备，解决了大量实际工厂化的技术问题。
这个阶段的特点如下：规模小。
例如1997年日本三菱在宇部的污泥碳化厂规模为20吨/天；1992年，日本ORGANO公司在东京郊区建了一个污泥碳化试验厂；1997年Thermo Energy 在加利福尼亚州Colton市建立了一个污泥碳化实验厂规模为每天处理5吨干泥。
试验资金来自大公司和政府，而不是商业用户。
污泥处理之污泥碳化技术
污泥处理之污泥碳化技术【学员问题】污泥处理之污泥碳化技术？【解答】所谓污泥碳化，就是通过一定的手段，使污泥中的水分释放出来，同时又最大限度地保留污泥中的碳值，使最终产物中的碳含量大幅提高的过程（SludgeCarbonizationo在世界范围内，污泥碳化主要分为3种。
（1）高温碳化。
碳化时不加压，温度为649982℃。
先将污泥干化至含水率约30%，然后进入碳化炉高温碳化造粒。
碳化颗粒可以作为低级燃料使用，其热值约为836012540kJ/kg（日本或美国）。
技术上较为成熟的公司包括日本的荏原、三菱重工、巴工业以及美国的IES等。
该技术可以实现污泥的减量化和资源化，但由于其技术复杂，运行成本高，产品中的热值含量低，目前尚未有大规模地应用，最大规模的为30删湿污泥。
（2）中温碳化。
碳化时不加压，温度为426537℃。
先将污泥干化至含水率约90%，然后进入碳化炉分解。
工艺中产生油、反应水（蒸汽冷凝水）、沼气（未冷凝的空气）和固体碳化物。
该技术的代表为澳大利亚ESI公司。
该公司在澳洲建设了1座100t/d的处理厂。
该技术可以实现污泥的减量化和资源化，但由于污泥最终的产物过于多样化，利用十分困难。
另外，该技术是在干化后对污泥实行碳化，其经济效益不明显，除澳洲一家处理厂外，目前尚无其他潜在的用户。
（3）低温碳化。
碳化前无需干化，碳化时加压至68MPa，碳化温度为315℃，碳化后的污泥成液态，脱水后的含水率50%以下，经干化造粒后可作为低级燃料使用，其热值约为15048～20482kJ/kg（美国）。
该技术通过加温加压使得污泥中的生物质全部裂解，仅通过机械方法即可将污泥中75%的水分脱除，极大地节省了运行中的能源消耗。
污泥全部裂解保证了污泥的彻底稳定。
污泥碳化过程中保留了绝大部分污泥中热值，为裂解后的能源再利用创造了条件14t.污泥水解热干化技术污泥水热干化技术通过将污泥加热，在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥的胶体结构，可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。
干化污泥处置方案
干化污泥处置方案随着城市化进程的不断加速，城市污水处理厂的处理量也进一步提高。
而污泥处理一直是污水处理过程中的一个瓶颈。
传统的污泥处理方式主要有压滤、浓缩、脱水等方法。
但是，这些方法需要大量的能源和化学药剂，并且会产生很多的污泥。
上述方法难以处理大量的污泥，也无法满足环保要求。
因此，干化污泥处置方法应运而生。
干化污泥处置方法的基本原理干化污泥处置方法是采用物理吸附、化学作用和微生物代谢等多种机制，通过干化污泥，将污泥中的水分蒸发掉，从而降低体积并增加固形物含量。
干化过程中，由于有机物的分解，碳化和氨化，污泥中的有机物得到了有效降解而达到了稳定化处理的目的。
由于干化污泥的含水量降低，加热值增大，成为一种可替代化石能源的新能源。
干化污泥处置方法相对于传统的处理方法，具有节能、环保等多种优点。
干化污泥处置方法的技术路线干化污泥处置方法的技术路线包括厌氧消化、干化、炭化等环节。
其中，干化和炭化是干化污泥处理过程中的主要环节。
厌氧消化厌氧消化是干化污泥处理的前置技术。
将新鲜污泥在密闭的容器中进行厌氧发酵，将污泥中的有机物转化为甲烷等可燃气体，达到减少体积、稳定化处理和能源回收的效果。
底部产生的厌氧消化渣可作为有机肥使用。
干化干化是将含大量水分的污泥进行烘干，除去其中的水分，使污泥达到稳定化的处理方式。
烘干温度一般在200℃到400℃之间，烘干时间取决于处理的污泥特性和处理量等因素。
通过干化，污泥中含水量减少，体积减小，动力耗费降低，同时烘干后蒸发的水分也可作为蒸汽供应给烘干机组等设备使用，降低企业成本，达到资源回收的效果。
炭化炭化是将经过干化处理的污泥进行炭化处理，使其变成炭或炭块。
炭化后污泥的体积再次减小，同时具有燃料的性质，可作为清洁能源使用，如生物质锅炉、热水器等。
干化污泥处置方案的优点干化污泥处置方案相对于传统的污泥处理方法，具有如下优点：1.节能环保：烘干的废热可用于干燥下一批污泥，降低设备运行费用和能耗。
污泥干化技术概述
污泥干化技术概述要使污泥能够得到更好的处置，含水率必须降到40%～50%，有些处置工艺甚至要求含水率降到20%～30%或更低，这就需要对污泥进行干化处理。
干化是一种污泥深度脱水方式，干化过程是将热能传递至污泥中的水，使水分受热并最终汽化蒸发，以降低污泥的含水率。
利用自然热源（太阳能）的干化过程称为自然干化，使用人工能源作为热源的则称为热干化。
一、污泥干化技术原理根据污泥的干燥特性曲线（图1），污泥干燥过程分为三个区域：首先是湿区，污泥含水率高，在这个区域的污泥能自由流动，能非常容易地流入加热管；然后是黏滞区，在这个区域的污泥含水率为40%～60%，具有黏性，不能自由流动；最后是粒状区，这个区域的污泥呈粒状，容易和其他物质掺混。
图1 污泥的干燥特性曲线当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始汽化，并向周围介质传递。
根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。
第一个阶段为恒速干燥阶段。
在此过程开始时，由于整个污泥的含水率较高，其内部的水分能迅速地移动到污泥表面。
因此，干燥速率为污泥表面上水分的汽化速率所控制，故此阶段亦称为表面汽化控制阶段。
在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的汽化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸气分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。
第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。
此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的汽化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。
故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。
随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减小，故干燥速率不断下降。
二、干化技术及干化设备1.干化技术（1）直接加热转鼓干化技术图2所示是带返料的直接加热转鼓式干化技术工艺流程。
图2 直接加热转鼓式干化技术工艺流程工作流程：脱水后的污泥进入混合器，按一定比例与返回的干化污泥充分混合，调整污泥的含固率在50%～60%，然后将混合物料输送到转鼓式干燥器中。
污泥干化碳化技术
污泥干化碳化技术
由于污泥等是生物质类物质，因此其干化过程会发生明显收缩，污泥从机械脱水后的含水率80％干化到20％以下，一般体积会大幅度缩小(大概为原始的9％左右，密度由开始的1.04g/cm3增加到1.07g/cm3)，主要是因为随着水分降低，污泥弹性模量变小，此时污泥表面水分的蒸发所引起的收缩及它内部的约束，会造成最终干化快具有非常结实的结构，类似于石头。
该类剩余有机质形成的致密物质，不利于后续热解制成高品位碳，也严重影响焚烧过程与空气充分混合，不利于其完全燃烧。
因此，如何在污泥干化过程中减少其体积的大幅度收缩，减少污泥等泥质生物质垃圾在干化过程中的收缩，以避免整个过程缺乏相应的气体输送孔道，成为污泥干化过程需要解决的问题，也有利于后续污泥的最终处理。
如果在污泥的干化收缩过程中植入部分物质构建骨架，如某些大分子的有机物，既可以给污泥增加骨架，又可以增加污泥中的碳含量，同时添加一些有机的造孔剂，如淀粉、锯末、木屑、秸秆等天然纤维，就能够为后续污泥的炭化提供良好的条件。
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市政污泥干化-炭化技术
目录
一、常用污泥干化概述
四、干化-炭化工艺介绍
二、传统污泥干化工艺
三、炭化技术的介绍五、工艺特点
六、污泥炭产品性能及利用
七、污泥炭化技术案例
一、常用污泥干化概述
工艺和设备，直接或间接的使污泥中水分快速的蒸发的一种工艺。
二、常用污泥干化工艺
• 2.1流化床干化工艺
优点：结构简单、操作方便、投资成本低、占地面积小
排空
缺点：热效率低、设备易磨损、运行成本高、尾气处理量大，易造成二次污染
湿物料
洗涤塔
旋风除尘器蒸汽
换热器
冷凝水
鼓风机
自然空气
引风机
成品
成品进水
回水
料仓
二、常用污泥干化工艺
• 2.2薄层干燥工艺
优点：无返料混合，处理时间短、尾气处理量少、
物料适应范围广
缺点：热效率低、设备易磨损、占地面积
大、投资运行成本较高
二、常用污泥干化工艺
• 2.3 圆盘式干燥工艺
优点：热效率较高、噪声低、占地面积小、运行
成本较低
缺点：设备投资成本高、处理量受限、易
磨损、不适用于粘性物料
二、常用污泥干化工艺
• 2.4浆叶式干燥工艺
优点：占地面积小、热效率高、投资成本低、
尾气处理量少
缺点：设备结构复杂、检修困难，易磨损、
使用寿命短、运行成本较高
三、传统炭化技术介绍
四、干化-炭化工艺介绍
由上述分析，可知目前国内常用的污泥干化、炭化方式均存在热效率低、能源消耗量大、易产
四、干化-炭化工艺介绍
•污泥二级干化-炭化技术，具有物料适应能力强，速度快，能耗低等优点，拥有多项国家专利。
该系统将一级烘干机、二级烘干机、污泥炭化机立式串联设计，大幅度提高了能源利用效率，实现了污泥资源化利用。
一级干化机
安装位置
二级干化机
安装位置
裂解炭化机
安装位置
系统安装图
一级干化系统
80%含水污泥
•
二级干化-炭化流程图
四、干化-炭化工艺介绍
污泥炭
裂解炭化系统
尾气处理系统
生物质汽化炉
二级干化系统
四、干化-炭化工艺介绍
• 4.1生物质气化炉
原理：
生物质气化炉是通过热化学过程，将生
物质裂解气化成为气体燃料，俗称“木煤气”。
生物质气化炉为整套工艺系统提供热源
四、干化-炭化工艺介绍
实现以
可燃气体
热值高
四、干化-炭化工艺介绍
一级干化污泥
二级干化污泥
四、干化-炭化工艺介绍
污泥裂解炭化技术
污泥裂解炭化装置
•炭化裂解技术原理
本技术立足于传统生物质汽化炉
四、干化-炭化工艺介绍
制炭工艺，研发出更适
用于污泥裂解炭化的设备，设备成本较低，能量利用效率及处理效果
均有明显提高。
炭化炉主体
螺旋输送
出料
干馏气
炭化裂解技术原理图
四、干化-炭化工艺介绍
五、工艺特点
五、工艺特点
六、污泥炭化产品性能
污泥炭化物显微照片
六、污泥炭化产品利用污泥炭
建筑用砖混合焚烧污水处理厂提标
过滤器黑色吸热融雪剂锅炉发电
七、污泥炭化技术案例
台湾高雄市凤山溪污水处理厂
污泥干化炭化系统
项目概况
工艺类型：干化炭化
处理量：12t/h
处理工况：15%DS---45%DS
污泥类型：市政污泥
开机时间：2016年
最终处置：污泥炭
七、污泥炭化技术案例
日本新居滨市污水处理厂
污泥干化炭化系统
项目概况
工艺类型：干化炭化
处理量：10t/h
处理工况：15%DS---55%DS
污泥类型：工业污泥
开机时间：2015年
最终处置：污泥炭。