华天污泥热解气化技术
垃圾热解气化焚烧技术介绍
如今环境问题越来越成为人们关注的话题，近日，郑州紧跟北上广全面实施“垃圾分类”，更让平日里随处可见的垃圾也成为人们口中的热词，“今天的垃圾你丢对了吗”也成为人们寒暄的话语，这种现象也暴露出全民对于垃圾的关注，更是国家对于生活垃圾无处可放的担忧。
随着“蓝天保卫战”“无废城市”的提出，国家层面也越来越重视固体废弃物带来的新的环境问题，垃圾围城的现象日益凸显，固体废弃物的减量化、资源化、无害化、稳定化处理亟需寻找一条新的出路。
据相关部门公开资料显示，目前我国生活垃圾无害化处理方式主要以焚烧为主，占80%，厌氧消化、卫生填埋、回收利用、堆肥等只占20%左右。
生活垃圾焚烧产生的二恶英类物质（PCDDs）是已知的毒性最大的物质之一，焚烧产生的飞灰中含有大量重金属，因此焚烧对大气环境造成比较严重的二次污染。
而厌氧消化、卫生填埋不仅需要占用大量宝贵的土地资源，并且渗滤液等有毒有害物质也造成土壤、地下水的严重污染。
塑料垃圾热解气化技术很好的解决了以往塑料垃圾处理中存在的各种环境污染问题。
采用塑料垃圾破碎→干化→热解气化的工艺将废塑料热解气化，在此系统中，废塑料经撕碎机撕碎成2 ~ 5公分的碎块（图2），然后经过滚筒干化机（图3）干化后在热解气化装置（图4）中经过高温加热热解气化，产生CO、H2、CH4 等可燃气体，这些可燃气体经过净化系统（图5）冷却净化后直接通入燃烧室进行燃烧，燃烧后的气体通入余热锅炉产生蒸汽提供给附近纸厂使用，余热气体又引入滚筒干化机，使撕碎后的塑料干燥到含水率15%~20%,最后气体脱硫后排入大气中，在这个系统中，整个反应处在贫氧、高温、密闭的条件下，因此杜绝了二恶英类物质的生成，也杜绝飞灰泄露进入大气环境中，此外气化焚烧后的残渣（图6）可以用作新型建材材料，比如新型建材砖，真正实现固废垃圾的资源化、无害化。
图1 破碎前的塑料垃圾图2 破碎后的塑料垃圾图3 滚筒干化机图4 热解气化装置图5 净化装置图6 气化炉残渣垃圾热解气化技术是近几年来世界各国为解决垃圾焚烧过程中产生二恶英类毒性物质问题而提出的一种新技术，热解气化技术是指在无氧或缺氧条件下，高温加热有机物，使有机物的大分子裂解成为小分子、甲烷和炭黑，炭黑又在气化层缺氧的条件下生成CO，最终获得可燃气体的技术。
污泥固体废弃物的气化特性及应用研究
污泥固体废弃物的气化特性及应用研究引言：污泥是污水处理过程中产生的一种废弃物，其固体废弃物处理一直是一个挑战。
传统的处理方法包括填埋和焚烧，但这些方法存在着环境污染和资源浪费的问题。
相比之下，污泥气化成为一种可行的处理方式，既可以减少废物的体积，又能够回收能源。
1. 污泥气化的原理：污泥气化是指将污泥在高温条件下进行热解反应，将有机物质转化为气体和灰渣的过程。
在气化过程中，污泥中的有机物质被分解为可燃气体，如氢气、甲烷和一氧化碳，而不可燃的无机物质则以灰渣的形式残留。
这个过程可以通过控制反应温度、气氛和速率来实现。
2. 污泥气化的特性：（1）气化效率：气化效率是衡量气化过程中有机物转化为气体的程度。
气化效率受到多种因素的影响，包括气化温度、反应时间、气化剂和污泥的性质等。
研究表明，在适当的操作条件下，污泥的气化效率可以达到70%以上。
（2）产生气体组成：污泥气化主要产生的气体有氢气、甲烷和一氧化碳。
这些气体不仅可以用作燃料，还可以用作化工原料。
气体组成受到气化温度和气化剂的影响。
较高的气化温度有助于产生更丰富的可燃气体。
（3）灰渣性质：污泥气化的副产物是灰渣，它主要由无机物质组成。
灰渣的性质取决于原始污泥的成分以及气化过程中的温度和气氛。
研究表明，灰渣中可以回收一些有价值的元素，如磷和钙。
3. 污泥气化的应用：（1）能源回收：经过气化转化的污泥产生的气体可以用作燃料，供应热能和电力。
这样既可以减少对传统能源的依赖，也能够有效地回收废弃物。
（2）资源化利用：污泥气化后产生的灰渣中含有一些有价值的元素。
这些元素可以用于肥料生产或其他工业应用。
有效地回收和利用这些资源可以降低对自然资源的需求。
（3）减少环境污染：传统的污泥处理方式往往会造成环境污染，如废气排放和灰渣堆放。
而污泥气化可以有效地减少这些排放，有助于保护环境和人类健康。
结论：污泥气化作为一种可行的废物处理方式，具有明显的优势。
通过深入研究污泥气化的特性和应用，可以促进废物资源化利用，减少环境污染，实现可持续发展。
国内外污泥处理处置技术现状与发展趋势
国内外污泥处理处置技术现状与发展趋势污泥是城市污水处理过程中产生的固体废弃物，其中含有大量有机物、重金属和微生物等有害物质。
有效处理和处置污泥是保护环境、实现可持续发展的重要任务。
本文将介绍国内外污泥处理处置技术的现状和发展趋势。
目前，国内外针对污泥处理处置的技术主要包括以下几种： 1. 压滤脱水技术压滤脱水技术是一种常用的污泥处理方法。
通过将污泥放置在压滤机中，降低污泥含水率，从而减少体积并方便后续处理。
此技术具有操作简单、脱水效果好的优点，但处理过程中会产生大量的剩余污泥，需要进一步处理。
2. 热解技术热解技术是一种高温处理污泥的方法。
通过将污泥投入高温炉中进行热解，污泥中的有机物质会分解成可再生能源，如沼气和煤气。
热解技术具有回收能源、减少废弃物体积的优势，但处理过程中会产生大量的烟气和灰渣，对环境造成一定影响。
3. 湿法氧化技术湿法氧化技术是一种通过加热和氧化作用将污泥中的有机物质分解的方法。
此技术在高温高压下进行，具有处理效率高、处理时间短的特点。
然而，湿法氧化技术存在能耗较高、设备投资大等问题，限制了其在大规模应用中的推广。
4. 微生物处理技术微生物处理技术是利用微生物降解污泥中的有害物质的方法。
通过添加特定的菌种，能够有效分解有机物质，并降低重金属的含量。
该技术具有操作简单、处理效果好的优点，但在应用过程中需要解决菌种培养、氧气供应等问题。
当前，污泥处理处置技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 能源回收利用随着能源紧缺和环境污染日益严重，污泥处理处置技术越来越注重能源回收利用。
热解技术、厌氧消化和气化技术等能够将污泥中的有机物转化为可再生能源，持续推动污泥处理过程中能源的回收和利用。
2. 精细化处理传统的污泥处理技术在去除有机质和重金属等方面存在一定的局限性。
未来的发展趋势是研发更加精细化的处理技术，减少有机物和重金属的残留，达到更好的处理效果。
3. 绿色环保环保是未来污泥处理处置技术发展的重要方向。
污泥热解气化处理介绍
现在的污泥处理还未形成行业，污泥的处理技术也五花八门，现有正在使用的处理技术整体水平较低，这与国家的政策导向密不可分，过去的10年里，国家集中完成了全国城镇污水处理基础建设的升级换代，但从顶层设计上就轻视或者忽略了污泥处置的必要性，这直接导致了近几年污泥所造成的环境公害事件层出不穷，好消息是，随着污水处理行业的逐步成熟，污泥处置这项课题也慢慢被提上日程，这直接刺激了污泥处理技术的研究，形成目前污泥处置技术百花齐放，政府对污泥处理减量化的追逐使得目前污泥减量化处置成为热点，但国内许多专家学者对高耗能的污泥干化都持消极态度，污泥的减量化是污泥处置的目标之一，但绝不是终点，污泥的处置要做到减量化、无害化、资源化“三化”合一才是污泥处置的终极目标。
目前全国污泥处理的主流技术仍旧是以减量化为目的，填埋仍旧是主要解决办法，在现在垃圾围城各城市垃圾填埋场都爆棚的现状下，污泥填埋更显尴尬。
笔者认为现在已经到了环境问题倒逼技术升级的地步，在未来的一段时间里，污泥处置技术只有能同时实现“三化”的技术，才能迈进污泥处置行业的门槛，才有可能在即将袭来的污泥处置风暴中占有一席之地，才有可能得到大规模推广应用，比如污泥热解气化技术。
污泥热解气化技术是将污泥热解气化作为污泥处置的核心技术，以烘干、造粒、尾气处置、废渣利用为依托的系统工程。
主要目的就是在无臭、无污染的前提下使污泥实现大规模的减量化、无害化、资源化成为现实。
比目前传统技术的优点在于在减量化的前提下，以较低的成本实现污泥的无害化、资源化，污泥热解气化技术在工艺设计上就规避了污染物二恶英类物质的产生条件，系统的高温是臭味和病菌的克星，可以将硫化氢，氨类物质彻底分解，将有害病菌全部杀死，特别是对重金属的稳定化，热解气化技术具有天然优势，系统的高温将污泥中的重金属牢牢地锁在流化的硅酸盐晶体结构中，该晶体异常稳定，在酸碱环境下试验均不会溢出。
热解气化技术对污泥中有机物的利用率高达70%，在高温贫氧下，有机物被热解为一氧化碳、氢气、烷类等可燃气体，可以更方便、清洁的被利用。
污泥热解气化焚烧技术处理系统
目前许多的污水处理会有一定的污泥产生，对于污泥的利用和处理也是目前的一种重要的技术，下面就目前比较常见的热解气化处理工艺和系统给您说明如下。
包括多段炉、污泥脱水机、余热锅炉、后燃烧室、洗气塔和气体发电机，将污泥和生活垃圾分别经过污泥脱水机脱水和分类后输送到多段炉中进行热解，通过控制多段炉的温度和进氧量使污泥和生活垃圾充分热解，热解后得到固态产物和气态产物。
固态产物对外排出制成有机肥，气态产物依次最终得到甲烷、乙炔和乙烷等可燃气体，并通入到气体发电机中用于发电。
下面具体介绍一下污泥热解气化处理工艺的步骤：一：污泥经过脱水后通过多段炉进行热解，控制点火器温度和通气速度，使上部筛料装置的温度保持在128℃～288℃，进氧量占空气总量的28%～49%; 中部筛料装置的温度保持在340℃～516℃，进氧量占空气总量的32%～51%;下部筛料装置的温度保持在360℃，进氧量占空气总量的25%～38%。
二：从多段炉内部排出的第一气态产物进入后燃烧室进行高温燃烧，对第一气态产物和空气的通入速度进行调节，保持进氧量48%～68%，第一气态产物在后燃烧室内停留的时间为1.5s～5.5s，剩余的第二气态产物主要含有碳元素和氢元素;三：将第二气态产物输送到余热锅炉内进行加热，得到不含水分的第三气态产物;四：将第三气态产物通过布袋除尘器进行除尘，得到去除了灰尘和颗粒杂质的第四气态产物;五：将第四气态产物通入洗气塔进行洗气，进一步去除含硫的杂质气体后得到第五气态产物;六：将第五气态产物进行储存。
脱水前的污泥含水量为80%以下，经过污泥脱水机脱水后的污泥依次经过第一螺旋送料器和刮板式输送机的输送到多段炉内进行热解。
采用这种方法对污泥处理工艺简单、占地面积小，不会造成环境污染。
热解后的固态产物能够作为有机肥料进行农业应用，气态产物用于气体发电机的发电，解决了污泥和垃圾的存放处理问题，为对废弃能源的利用率大大提高，符合走可持续发展的长远目标。
污泥的热化学处理课件
处理过程中产生少量废气和废水，需进行 进一步处理达标后排放。
国际某城市污水处理厂污泥热化学处理案例介绍
污泥来源
该污水处理厂主要处理城市生活污水和工 业废水，产生的污泥包括初沉污泥、活性
污泥和化学污泥。
处理工艺
采用热化学处理技术，包括污泥干化、热 解和焚烧等环节。
处理效果
经过热化学处理后，污泥中的有机物、重 金属和病毒等得到有效去除，减容比达到
环节。
产物利用
03
水解产物包括氨氮、硫化物、脂肪酸等，可进一步进行提取或
处置。
03
污泥热化学处理设备与工艺流 程
污泥热化学处理主要设备
01
02
03
04
污泥给料系统
用于将待处理的污泥输送到加 热设备中。
加热设备
可以是流化床、固定床或旋转 窑等，用于将污泥加热至所需
温度。
反应塔
用于将污泥与氧化剂或其他反 应剂进行反应。
尾气处理系统
用于处理反应产生的尾气，防 止二次污染。
污泥热化学处理工艺流程
加热
将预处理后的污泥 加热至所需温度。
尾气处理
对反应产生的尾气 进行处理，防止二 次污染。
预处理
将污泥进行破碎、 干燥等预处理，以 便后续处理。
反应
在反应塔内将污泥 与氧化剂或其他反 应剂进行反应。
残渣处理
对反应后的残渣进 行处理，可采用固 化、焚烧等方式。
02
热化学处理包括焚烧、热解、气 化等工艺，能够将污泥转化为能 源、燃料或建材等高附加值产品 。
污泥热化学处理的重要性
解决污泥处置难题
随着污水处理量的增加，污泥处置成 为一大难题。热化学处理能够提供一 种有效的解决方案，实现污泥的资源 化利用。
污泥处理处置技术方案
污泥处理处置技术方案前言随着工业化进程的加速，环境污染也随之加剧。
其中，污泥的处理成为一个大问题。
污泥处理处置技术方案一直是大家关注和研究的焦点。
本文将介绍三种广泛采用的污泥处理处置技术方案，包括热压成型法、生物干化法和热解气化法。
热压成型法原理热压成型法是通过加热和压缩污泥使其脱水固化，达到减少体积和稳定污染物的目的。
具体方法是将污泥压缩在特定的模具中，并在高温下加热，使污泥中的水分蒸发，同时稳定化有害物质。
优点热压成型技术是处理污泥的一种简单有效的方法，优点如下：1.处理污泥的效果很好，减少体积，稳定化有害物质。
2.可以将产生的固体污泥直接处置或回收。
3.生产过程中较为节能。
缺点热压成型法也存在一些缺点，例如：1.生产过程中会产生大量的有害气体和废水，需要进行二次处理。
2.设备和维护成本比较高，需要投入较大的资金。
生物干化法原理生物干化法是利用适宜的微生物在一定条件下进行有机废物分解的过程。
具体操作是将污泥在保温的条件下加入适当的菌种（如腐生菌、放线菌等），使其有机物质通过微生物的代谢而发生降解和转化，从而使污泥得到稳定化处理。
优点生物干化法是目前应用比较广泛的污泥处理方法之一，其优势如下：1.高效稳定处理污泥，降低其二次污染的危险。
2.生产和维护成本较低，成本较为可控。
3.过程中产生的生物质可以用于生产沼气等资源。
缺点生物干化法存在一些缺点：1.对于污染物质含量高的污泥，该方法处理效果不理想。
2.对于微生物生长的条件比较苛刻，需要严格的环境控制措施。
热解气化法原理热解气化法是一种基于高温和热化学反应的处理方法，采用的是将污泥在较高温度下进行氧化分解，从而使有机物质被热解转化，产生的气体可转化为热源或电源。
优点热解气化法是一种有效、资源化的污泥处理技术，优点如下：1.气化产生的气体可以作为燃料用于烧烤或发电等用途。
2.可以实现污泥的减量化、资源化和无害处理。
缺点热解气化法也存在一些缺点：1.设备和运行成本较高，需要投入较大的资金。
污泥的处置方案
污泥的处置方案背景随着人口的增长和城市化的发展，污水处理厂产生的污泥日益增多，污泥的处置成为了一项重要的环保任务。
污泥中含有大量的有机物和营养物质，如果不妥善处理，会对环境造成严重危害，例如产生恶臭、导致土地受污染等。
因此，为了保护环境，污泥的处置方案需要得到充分重视。
污泥处置的常见方式目前，污泥的处置方式主要包括以下几种：压缩干化法压缩干化法是通过机械力和热力作用，将污泥中的水分挤压出来，并使其干燥。
这种方法的优点是处理后的污泥含水率低，易于运输和处理。
但是，压缩干化法不适用于所有污泥，因为不同种类的污泥在干燥过程中需要不同的温度和干燥时间。
热解气化法热解气化法是将污泥加热至较高温度，使其分解为气体和固体物质。
固体物质可以用于土壤改良和肥料制作，而气体则可以用于发电。
这种方法的优点是污泥处理后产生的物质有很高的利用价值，但是热解气化法的设备和能源成本较高，需要大量投资。
堆肥法堆肥法是将污泥与其他有机废弃物混合，通过微生物的作用进行分解，生成有机肥料。
这种方法的优点是成本较低，处理后产生的肥料具有很高的营养价值，对土壤也有很好的改良效果。
但是，堆肥法需要大量的土地和时间，而且不能处理所有种类的污泥。
污泥处理方案的选择在选择污泥处理方案时，需要考虑以下因素：污泥的种类和性质不同种类的污泥含有的有机物和营养物质不同，因此需要根据污泥的性质选择适合的处理方法。
设备和能源成本污泥处理需要一定的设备和能源支持，因此需要考虑投资成本和运营成本。
处置后的物质利用价值处理后的物质是否有利用价值对于污泥处理方案的选择也是重要考虑因素之一。
当地环保政策和法规不同地区的环保政策和法规对于污泥的处置也有一定要求，需要与之匹配。
综合考虑这些因素，选择适合的污泥处理方案才能达到最佳的处置效果。
结论污泥的处置是一项重要的环保任务，需要得到充分的重视。
目前，污泥的处置方式主要包括压缩干化法、热解气化法和堆肥法。
要选择适合的污泥处理方案需要考虑污泥的种类和性质、设备和能源成本、处置后的物质利用价值以及当地的环保政策和法规等因素。
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华天环保：污泥热解气化技术
背景
当前，随着国家对污水处理行业的监管越来越严格，对污水处理产生的污泥的处置也提上日程，众所周知，“治水不治泥，等于白治理”，逐步改变了原来“重水轻泥”的观念。
目前污泥处理的主要工艺有污泥深度脱水干化、污泥堆肥、污泥焚烧，污泥深度脱水干化是通过机械和化学方法降低污泥含水率，然后大多用于填埋，虽然在一定程度上实现了减量化，但没有真正实现资源化。
污泥堆肥能实现资源化，但由于投资大、占地面积大、运行成本高、容易产生恶臭，并且污泥中含有的重金属存在环境风险，导致污泥堆肥后不能用于农田种植，只能用于绿化用肥，项目很难落地。
污泥焚烧需要外部能源，并且焚烧产生的二噁英类物质需要末端的严格环保措施来处理，运行成本高，对人体伤害巨大，环境污染严重。
河南华天环保科技有限公司研发的污泥热解气化技术，能够彻底解决污泥处理的难题，实现污泥处置的减量化、无害化、资源化。
一．技术核心与原理
第一步：烘干后的污泥从炉顶部加入热解气化炉中，在下降的过程中与温度在80-120℃的热解燃气接触，在1-2小时内不断脱去附着水，水变成蒸汽和热解燃气一起排出炉外，污泥逐步变干燥。
第二步：干燥后的污泥，在部分反应层上升过来的温度高达200-450℃的灼热燃气的烘烤下，发生干馏反应，生成烷类（CmHn）、一氧化碳（CO）、焦油等可燃气体和水蒸气（H2O），塑料橡胶等物质中的氯（Cl）元素生成氯化氢（HCl）气体，硫（S）元素生成（H2S）气体，以上所有气体一起从炉体上部排出。
第三步：经过干馏后的污泥，主要残留物是焦炭和少数粘土等不可燃物，在1100-1200℃高温下，通过水蒸气的作用，发生氧化还原反应产生一氧化碳（CO）、氢（H2）等可燃气体，从炉体中部排出。
第四步：污泥可燃物气化完成变成含少量固定碳的无机熔渣，通过特制出渣机构从反应炉底部排除。
二． 工艺流程
污泥热解气化技术先将污泥预处理，机械脱水或未经机械脱
水的污泥经过低温烘干，去除污泥表面附着水及内含水，降低污泥含水率；烘干后的污泥在热解气化之前完成造粒成型，污泥被制成均匀颗粒的棒状或片状，便于提高气化速率，烘干废气经捕水后，通入气化系统；造粒后的污泥被热解气化，污泥中的有机物被气化成可燃气体，无机物以炉渣的形式固定下来从底部排出；可燃气体可用作发电，工业蒸汽等能源，燃烧后的可燃气经除尘、脱硫等净化后，达标排放。
三． 热解气化优势
处理污泥无臭无味：系统封闭，负压烘干，可燃气高温处理，气体净化
无二噁英类物质产生：贫氧气化条件，杜绝二噁英类物质生成所需的氧气。
脱水
烘干
热解气化
造粒
发电并网
蒸汽锅炉
其他利用
1
1
免烧建材
避免污泥中重金属污染风险：高达1200℃的高温，重金属被牢牢固化在流化的无机硅酸盐晶体结构中，自然条件下浸出液均不会析出。
减量化明显：干馏气化后，剩下无机物残渣，减量80%以上。
资源化效率高：有机成分全部被有效利用，产生可燃气体和气化热能，剩余无机物残渣制作免烧建材。
技术先进：实现超低排放，环境指标远低于国家标准，能适应未来更为严格的环境标准要求。
处理规模模块化设计，适应各种产量。
处理成本低，占地少：处理成本与同类技术相比优势明显，占地较少，且无需整块土地，可自由拼接。
四． 污泥热解气化与其他处理技术的差异
差异 焚烧
热解气化 机械脱水干化 堆肥 热水解 资源化
焚烧需设置较复杂的热回收系统来驱动发电运行及维护费用高昂
热解气化直接将污泥气化生成清洁可燃气体，直接通过燃气发电机发电
没有实现资源化，药剂的添加对资源化利用造成困难 堆肥后污泥利用困难，资源化不完全 可以实现污泥资源化
污染物排放
焚烧将产生含二噁英、重金属、氮氧化
物、等有毒有害气体 从技术原理上就避免了有毒有害气体产生不产生二噁英类气体
重金属被固化在熔融状炉渣中，稳定性高
添加大量酸碱药剂，直接排放，大多直接填埋
存在重金属污染风险，臭气污染严重
水解后污泥残渣若不科学处理，会造成环境风险 技术前景
需要很大投资进行排放治理才能满足当前环保要求
不仅能够达到现有的污染排放标准，而且还可满足未来更严格的排放保准
使用广泛，不能满足未来环保要求
曾受推崇但存争议工艺技术仍需改进
可以满足当前环保要求 投资运营
工艺设备复杂，投资及运营费用较高
工艺简单，投资及运营费用较低
投资相对较少，运行成本高，干化能耗高
投资大占地广运营费用高
投资巨大
五． 工程实例
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1.污泥热解气化主体设备
2.污泥烘干成型
3.污泥气化后燃气燃烧火焰
4.污泥气化后残渣制作免烧建材。