污泥干化碳化處理處置技術(shù)
技術(shù)裝備概況
本裝備為污泥高效脫水處理系統(tǒng),采用自主污泥干化碳化脫水技術(shù)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(zhuǎn)結(jié)構(gòu),進料機構(gòu)將污泥送入內(nèi)釜,由內(nèi)釜螺旋推進,行程中設置打散機構(gòu)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(fā)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(jīng)出料機構(gòu)排出,廢氣經(jīng)尾氣凈化處理后達標排放。
本裝備釜體運動參數(shù)、溫度場調(diào)控、進料機構(gòu)物料輸送等三者之間相互反饋調(diào)節(jié),三者的工作參數(shù)、溫度調(diào)控和輸送速度根據(jù)成品渣料的含水率及溫度,合理實時調(diào)整校正,形成數(shù)據(jù)庫,以熱源、主釜轉(zhuǎn)速、進料速度、入口含水率、目標含水率等參數(shù)為影響因素,可實現(xiàn)效率與節(jié)能權(quán)重不同情況下的智能控制。
設備系統(tǒng)組成
1、低溫干化碳化系統(tǒng)
含水率 80%以內(nèi)的污泥,均可通過傳送系統(tǒng),進入一體化低中溫碳化設備,進行熱解碳化。
2、加熱系統(tǒng)
有條件的地區(qū)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(zhì)顆粒等作為燃料, 燃料種類不受限。
3、廢水處理系統(tǒng)
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(tǒng)
配套的的尾氣處理系統(tǒng)由一級噴淋系統(tǒng),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(tǒng)
主機系統(tǒng)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(tǒng)
用于暫儲來料和處理后的渣料。
技術(shù)設備基本情況
我司在國內(nèi)首創(chuàng)研制的高效污泥脫水處理裝備名稱為:仁天環(huán)保高效脫水處理設備,裝備核心技術(shù)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(shù)技術(shù)及工程領域已獲得國家發(fā)明專利5項。
關鍵技術(shù)
本裝備涉及的關鍵技術(shù)如下:
(1)污泥高效脫水的內(nèi)外釜結(jié)構(gòu)、運動參數(shù)與符合污泥脫水工藝要求的溫度場調(diào)控技術(shù)。
(2)污泥干基潛熱激發(fā),實現(xiàn)自熱解脫水的節(jié)能技術(shù)。
(3)實行連續(xù)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(nèi)外釜防堵塞結(jié)構(gòu)及引導技術(shù)。
(5)權(quán)重可調(diào)的脫水效率+能耗的綜合指標最優(yōu)的智能控制技術(shù)。
本裝備的結(jié)構(gòu)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(nèi)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(gòu);14.進料機構(gòu)檢修平臺;15.內(nèi)外釜主動力裝置;16.排渣出料機構(gòu)。
處置效果
充分實現(xiàn)了減量化、穩(wěn)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(wěn)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(jīng)過本技術(shù)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(huán)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(jié)合當?shù)匦枨,控制污泥處理的含水率,實現(xiàn)資源化途徑多樣化。
技術(shù)特點
1、緊扣我國國情設計
我國人口眾多、環(huán)境壓力突出、人均資源短缺、環(huán)境承載能力不足,本技術(shù)適用于我國的污泥處理處置,具備集約、高效和穩(wěn)定的特征。
2、緊密圍繞我國泥質(zhì)特征設計
我國“泥質(zhì)特征”即高含砂、低有機質(zhì)、部分區(qū)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(wěn)定性得以保障。本設備為定制類產(chǎn)品,可根據(jù)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(zhì)要求。
3、更好地銜接污泥的穩(wěn)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(wěn)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(shù)、裝備和產(chǎn)業(yè)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(huán)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(nèi),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(shù)
我司擁有核心技術(shù)及業(yè)內(nèi)頂尖技術(shù)團隊,不斷革新技術(shù),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(huán)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(zhèn)污泥處理處置項目
業(yè)主單位:象山縣石浦建設投資開發(fā)有限公司
投資規(guī)模:總投資人民幣700萬元
處置規(guī)模:日處理規(guī)模50噸,年處理規(guī)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(yè)主單位:廣東金宇環(huán)境科技有限公司
投資規(guī)模:項目總投資1.6億人民幣
處置規(guī)模:日處理規(guī)模900噸,年處理規(guī)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(yè)主單位:樂清市公用事業(yè)局
投資規(guī)模:4724.41萬元人民幣
處置規(guī)模:日處理規(guī)模150噸,年處理規(guī)模4.95萬噸。
投入運營時間:2021年1月30日前投入運營
現(xiàn)狀分析
2020年我國市政污泥年產(chǎn)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(chǎn)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(fā)改委和住建部聯(lián)合印發(fā)的《規(guī)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(zhèn)提高 5個百分點,初步實現(xiàn)建制鎮(zhèn)污泥統(tǒng)籌集中處理處置。”
為確保污泥處理處置的資金投入,《規(guī)劃》中確定,我國“十三五” 城鎮(zhèn)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(shù)政策》(2009年)明確提出:經(jīng)濟較為發(fā)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(qū),鼓勵污泥作為低質(zhì)燃料在火力發(fā)電廠焚燒爐、水泥窯或磚窯中混合焚燒。
環(huán)保部出臺的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南》(2010年)確定了兩個污泥處置最佳可行技術(shù):土地利用和污泥干化焚燒。
《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南》(2011年)給出了不同技術(shù)應用的優(yōu)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(nèi)干化、市內(nèi)焚燒,主動適應科技進步。
國內(nèi)部分先進城市也選擇了類似技術(shù)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(xiàn)污泥“零填埋、全焚燒”,實現(xiàn)本地化處理處置。2019年3月15日江蘇省政府辦公廳印發(fā)《江蘇省環(huán)境基礎設施建設方案(2018-2020)》,提出優(yōu)先采用對廢物種類適應性強的回轉(zhuǎn)窯焚燒爐或其他技術(shù)更成熟、自動化水平更高、運行更穩(wěn)定的焚燒設施。
本技術(shù)對二惡英的排放評價分析
為了解本技術(shù)所采用的污泥處理工藝在處理污泥過程中二惡英的產(chǎn)生情況,類比在長沙市北控水務長沙金霞污水處理廠內(nèi)污泥處理工程碳化廢氣檢測結(jié)果,詳見表 5-20。
表 5-20 同類項目廢氣中二噁英監(jiān)測結(jié)果一覽表
檢測結(jié)論
從已有同類項目監(jiān)測結(jié)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‰。