9月19日開幕的“2014(第六屆)上海污泥熱點論壇”是在造就一場關于污泥處理處置產業(yè)的“群英會”。緊湊的論壇日程讓眾多業(yè)界的佼佼者紛紛交流自己的“治泥之道”;其中,來自尚鼎爐業(yè)科技(揚州)有限公司(以下簡稱,尚鼎爐業(yè))的羅國肇博士就“節(jié)能減排的污泥處理技術”與各位參會代表進行了分享,帶來了污泥熱解工藝——多段爐技術,讓人眼前一亮。
圖為:尚鼎爐業(yè)科技(揚州)有限公司 羅國肇博士
污泥處理,熱解獨具優(yōu)勢
“污泥處理之后要到天上去,要到地里去,要埋到海里去,就是它的處置。”羅國肇認為,污泥處理作為污泥最終處置前所必須經受的加工過程,很大程度上決定了治泥的成敗。目前,污泥處理的方式主要有好氧消化,脫水或干化,焚燒,熱解、炭化、氣化等;其中,“熱解”是尚鼎爐業(yè)在污泥治理領域主要開發(fā)的技術工藝之一。
同樣以提高溫度的方式來處理污泥,熱解與焚燒相比,差異卻相當明顯。熱解能將污泥最大程度地分解為合成氣、熱解油以及焦炭等,比焚燒產生的二氧化碳和水更具可再利用性,而且對氧氣的依賴性更小,所需的操作溫度為350--600 oC,比焚燒所需的850--1000 oC耗能更低。熱解不僅可以大幅削減污泥的重量和體積,而且?guī)缀醪恍枰加猛恋剡M行單獨填埋處置,處理過程中的排放物不含二噁英、固定重金屬;所以,熱解在污泥處理方式中優(yōu)勢明顯。
多段爐熱解的三個優(yōu)勢
污泥熱解工藝的主要組成系統(tǒng)包括脫水、干燥、熱解,以及最后的資源回收、控污防治;其中,“熱解”部分的熱解爐包括多段爐、旋轉窯、流化床,而多段爐作為慢速熱解設備,在污泥處理中,以操作模式多、飛灰量小等特點越來越受到熱解領域的青睞。
首先,以多段爐進行污泥熱解可自熱平衡操作,無需添加輔助燃料,能耗較低。“多段爐的特色是爐內的氣溫可以很輕易地分層控制,所以在污泥操作上面有很靈活的應用。”羅國肇簡述道,自熱平衡的污泥熱解已在美國加州康科德的Central Costa Sanitary District污水處理廠運行成功,所采用的爐型就是多段爐,處理的污泥含水率為76%,干基熱值為4997 kcal/kg,裂解氣熱值801 kcal/m3,實現(xiàn)了高含水自熱平衡操作,“因為多段爐中間有一個中軸,中軸上有一個爬壁,爬壁是可以旋轉的,”羅國肇介紹道,“從上往下一直下流,污泥在這里面,可以經過干燥、低溫焚燒、高溫碳化的過程,這是熱解的過程,污泥里的水經過這三個階段,能量會濃縮,當它到第三層、第四層以下,它的能量會更加濃縮,沒有水分稀釋,再給它一些氧氣,它會自己燒掉這個部分,去熱解其它部分。”
其次,多段爐內溫度及氣氛可輕易分層控制。目前多段爐熱解的基本操作模式有三種,即低溫炭化模式(Low Temperature Char,LTC)、高溫炭化模式(High Temperature Char,HTC)、焦炭燃燒模式( Char Burning Ash,CBA),都得益于爐體內溫度及氣氛可輕易分層控制,從而可以讓多段爐發(fā)揮較大的功用,同時,在爐體內大部分揮發(fā)性的有機物會被分解,同時具有一些類似活性炭的能力,可以把一些重金屬固定在里面。對此,羅國肇解釋:“高溫段熱解氣化模式,可以操作溫度在875度以上,所以會具有活性炭的特性。”
另外,固體產物與氣體產物在爐內可以分開,使各自能進行最佳反應,羅國肇說:“因為多段爐的轉動部件很小,所以動力需求很低;而且控氧操作比較簡單,而且有更靈活的操作條件控制,它的粒狀物排放量少,而且大型化是比較容易的,也很堅固耐用,爐體壽命長。”
羅國肇特別介紹了多段爐的三個主要的特點,“第一,熱解之后燃氣燒掉,回收的蒸汽可以用來發(fā)電。”同時他以美國的一個案例為證,這樣的蒸汽可以發(fā)電到450千瓦,“第二,熱解工藝是多段爐的最佳設置,如果不想發(fā)電或者不想回收蒸汽,就用這個爐把這些熱揮發(fā)掉,然后再回收蒸汽,這些蒸汽又可以用來處理污泥。第三,是要推薦的,多段爐還可以實現(xiàn)他種固廢與污泥的聯(lián)合處理。”
羅國肇認為,目前我國對于污泥處理處置要求減量化、安定化、無害化、資源化,用多段爐熱解污泥的處理方式很好地契合了當前的的要求;而且多段爐應用在污泥處理領域的歷史較久,從歐美到日本,乃至世界更多地區(qū),隨著能源價格的高漲而愈加受到世界多國的重視。在日益呼吁節(jié)能、減排的中國,多段爐熱解污泥的推廣與發(fā)展同樣值得期待。
尚鼎爐業(yè):污泥處理的多段爐熱解之道
時間:2014-09-20 17:42 來源:中國水網(wǎng) 作者:任萌萌