污泥干化碳化處理處置技術
技術裝備概況
本裝備為污泥高效脫水處理系統,采用自主污泥干化碳化脫水技術及工藝,可直接將含水率80%的污泥脫水至含水率5%以下。
本裝備為雙釜旋轉結構,進料機構將污泥送入內釜,由內釜螺旋推進,行程中設置打散機構以避免污泥粘附并增加污泥團比表面積。在外部熱源作用下污泥逐步干化脫水,并激發污泥干基熱潛能,在熱解室熱解脫水,外釜螺旋推進過程中污泥進一步炭化脫水減量,渣料經出料機構排出,廢氣經尾氣凈化處理后達標排放。
本裝備釜體運動參數、溫度場調控、進料機構物料輸送等三者之間相互反饋調節,三者的工作參數、溫度調控和輸送速度根據成品渣料的含水率及溫度,合理實時調整校正,形成數據庫,以熱源、主釜轉速、進料速度、入口含水率、目標含水率等參數為影響因素,可實現效率與節能權重不同情況下的智能控制。
設備系統組成
1、低溫干化碳化系統
含水率 80%以內的污泥,均可通過傳送系統,進入一體化低中溫碳化設備,進行熱解碳化。
2、加熱系統
有條件的地區主推作為清潔能源的天然氣,也可因地制宜選擇柴油或生物質顆粒等作為燃料, 燃料種類不受限。
3、廢水處理系統
如項目地不設在污水廠,則需進行廢水處理。該廢水主要為噴啉塔冷卻水。
4、尾氣處理系統
配套的的尾氣處理系統由一級噴淋系統,二級噴淋堿洗,活性炭+UV光解一體機,中高壓風機組成。
5、智能控制系統
主機系統物料運行狀況模擬顯示+中央集成控制
6、料倉和渣料存儲系統
用于暫儲來料和處理后的渣料。
技術設備基本情況
我司在國內首創研制的高效污泥脫水處理裝備名稱為:仁天環保高效脫水處理設備,裝備核心技術為輔助熱源干化脫水、熱解脫水及碳化脫水工藝。適用于城市污泥和生活污泥的減量化、無害化及一般固廢的處理,在相關技術技術及工程領域已獲得國家發明專利5項。
關鍵技術
本裝備涉及的關鍵技術如下:
(1)污泥高效脫水的內外釜結構、運動參數與符合污泥脫水工藝要求的溫度場調控技術。
(2)污泥干基潛熱激發,實現自熱解脫水的節能技術。
(3)實行連續性不間斷的干化脫水、熱解脫水、炭化脫水。
(4)高含水率污泥內外釜防堵塞結構及引導技術。
(5)權重可調的脫水效率+能耗的綜合指標最優的智能控制技術。
本裝備的結構示意圖
圖1所示。
1. 燃燒器檢修平臺;2.燃燒器;3.熱解室;4.密封裝置;5.托輥支撐裝置;6.測溫計;7.外層能量釜保溫裝置;8.外釜;9.內釜;10.物料打散裝置;11.成品料收集裝置;12.廢氣集中排放管道;13.進料機構;14.進料機構檢修平臺;15.內外釜主動力裝置;16.排渣出料機構。
處置效果
充分實現了減量化、穩定化、無害化、資源化。
1、減量化:污泥減量徹底,渣料減至10%左右。
2、無害化、穩定化:可以將污泥含水率降到10%以下,特別是燒蝕后,其渣料為無菌、無毒、無臭的無機殘渣,在惡劣天氣條件下無可逆反應。
3、資源化:經過本技術處理的污泥,其渣料可作為建材利用的主要方式包括:直接用于燒制磚、機制環保磚、水泥廠熟料、商砼、挖掘坑填充、土地改良和瀝青添加劑等,也可結合當地需求,控制污泥處理的含水率,實現資源化途徑多樣化。
技術特點
1、緊扣我國國情設計
我國人口眾多、環境壓力突出、人均資源短缺、環境承載能力不足,本技術適用于我國的污泥處理處置,具備集約、高效和穩定的特征。
2、緊密圍繞我國泥質特征設計
我國“泥質特征”即高含砂、低有機質、部分區域重金屬等污染物濃度超標。本工藝性能符合耐高溫耐腐蝕耐磨等特征,設備壽命長、運行穩定性得以保障。本設備為定制類產品,可根據對污泥成分、含水率、日處理量的分析,因地制宜,選型匹配,適應我國不同泥質要求。
3、更好地銜接污泥的穩定化處理與安全處置
我國在污泥處理處置領域存在重“處理”、輕“處置”的問題,干化徹底的污泥渣料具備更多資源化途徑,能更好的適應污泥穩定化處理與安全處置之間的銜接,有助于推動我國污泥處理處置技術、裝備和產業的全鏈條能力提升。
4、煙氣排放標準部分指標嚴于歐盟標準
對于污泥單獨焚燒存在的投資運營要求高、尾氣處理、環評要求高等制約性因素,我司設計的煙氣排放標準均較高,部分指標嚴于歐盟標準。
5、建設周期短
水廠內,項目建設周期為6個月。建立單獨處置點,建設周期為12個月。
6、緊跟國家政策,不斷革新技術
我司擁有核心技術及業內頂尖技術團隊,不斷革新技術,緊跟國家政策,保持競爭力以滿足不同時期人類對排放及環保提出的更高要求。
我們的案例
案例一
工程名稱:象山縣石浦鎮污泥處理處置項目
業主單位:象山縣石浦建設投資開發有限公司
投資規模:總投資人民幣700萬元
處置規模:日處理規模50噸,年處理規模1.5萬噸
投入運營時間:2019年1月15日運營至今
案例二
項目名稱:廣東省河源市對接深圳市污泥處理處置中心
業主單位:廣東金宇環境科技有限公司
投資規模:項目總投資1.6億人民幣
處置規模:日處理規模900噸,年處理規模27萬噸
投入運營時間:2021年3月30日投入使用
案例三
項目名稱:樂清市污泥處理處置項目
業主單位:樂清市公用事業局
投資規模:4724.41萬元人民幣
處置規模:日處理規模150噸,年處理規模4.95萬噸。
投入運營時間:2021年1月30日前投入運營
現狀分析
2020年我國市政污泥年產量將達到6000萬噸至9000萬噸。由于“重水輕泥”、污泥處置未同步跟上,我國污水處理廠所產生的污泥有80%以上沒有得到妥善處理。
污泥處理處置相關政策
國家發改委和住建部聯合印發的《規劃》對污泥處置提出明確要求, “到2020年底,地級及以上城市污泥無害化處置率達到90%,其他城市達到 75%;縣城力爭達到 60%;重點鎮提高 5個百分點,初步實現建制鎮污泥統籌集中處理處置。”
為確保污泥處理處置的資金投入,《規劃》中確定,我國“十三五” 城鎮污水處理及再生利用設施建設共投資約5644億元。,其中新增或改造污泥無害化處理處置設施投資294億元,新增或改造污泥(按含水率80%的濕污泥計)無害化處理處置設施能力6.01萬噸/日。
污泥干化焚燒相關政策
《污泥處理處置及污染防治技術政策》(2009年)明確提出:經濟較為發達的大中城市,可采用污泥焚燒工藝。鼓勵污泥焚燒廠與垃圾焚燒廠合建;在有條件的地區,鼓勵污泥作為低質燃料在火力發電廠焚燒爐、水泥窯或磚窯中混合焚燒。
環保部出臺的《城鎮污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術指南》(2010年)確定了兩個污泥處置最佳可行技術:土地利用和污泥干化焚燒。
《城鎮污水處理廠污泥處理處置技術指南》(2011年)給出了不同技術應用的優先序:不具備土地利用條件時,采用焚燒和建材利用。
2019年9月29日,《廣州市人民代表大會常務委員會關于推進全面實施污泥干化焚燒處理處置的決定》提出要加快污泥獨立焚燒處置設施建設,污泥處理處置實行廠內干化、市內焚燒,主動適應科技進步。
國內部分先進城市也選擇了類似技術路線,例如,上海市污泥處理處置以干化焚燒處理處置為主。佛山市將從 2020 年 1 月 1 日起實現污泥“零填埋、全焚燒”,實現本地化處理處置。2019年3月15日江蘇省政府辦公廳印發《江蘇省環境基礎設施建設方案(2018-2020)》,提出優先采用對廢物種類適應性強的回轉窯焚燒爐或其他技術更成熟、自動化水平更高、運行更穩定的焚燒設施。
本技術對二惡英的排放評價分析
為了解本技術所采用的污泥處理工藝在處理污泥過程中二惡英的產生情況,類比在長沙市北控水務長沙金霞污水處理廠內污泥處理工程碳化廢氣檢測結果,詳見表 5-20。
表 5-20 同類項目廢氣中二噁英監測結果一覽表
檢測結論
從已有同類項目監測結果可知,廢氣中二噁英濃度極低,參照《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)表 5 標準限值,其濃度遠低于標準值(0.5ngTEQ/m3),占標率為3.2‰。