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(jìn)料機(jī)構(gòu)將污泥送入內(nèi)釜，由內(nèi)釜螺旋推進(jìn)，行程中設(shè)置打散機(jī)構(gòu)以避免污泥粘附并增加污泥團(tuán)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(jìn)過(guò)程中污泥進(jìn)一步炭化脫水減量，渣料經(jīng)出料機(jī)構(gòu)排出，廢氣經(jīng)尾氣凈化處理后達(dá)標(biāo)排放。
本裝備釜體運(yùn)動(dòng)參數(shù)、溫度場(chǎng)調(diào)控、進(jìn)料機(jī)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(shí)時(shí)調(diào)整校正，形成數(shù)據(jù)庫(kù)，以熱源、主釜轉(zhuǎn)速、進(jìn)料速度、入口含水率、目標(biāo)含水率等參數(shù)為影響因素，可實(shí)現(xiàn)效率與節(jié)能權(quán)重不同情況下的智能控制。
設(shè)備系統(tǒng)組成
1、低溫干化碳化系統(tǒng)
含水率 80%以?xún)?nèi)的污泥，均可通過(guò)傳送系統(tǒng)，進(jìn)入一體化低中溫碳化設(shè)備，進(jìn)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(lèi)不受限。
3、廢水處理系統(tǒng)
如項(xiàng)目地不設(shè)在污水廠，則需進(jìn)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(jí)噴淋系統(tǒng)，二級(jí)噴淋堿洗，活性炭+UV光解一體機(jī)，中高壓風(fēng)機(jī)組成。
5、智能控制系統(tǒng)
主機(jī)系統(tǒng)物料運(yùn)行狀況模擬顯示+中央集成控制
6、料倉(cāng)和渣料存儲(chǔ)系統(tǒng)
用于暫儲(chǔ)來(lái)料和處理后的渣料。
技術(shù)設(shè)備基本情況
我司在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)研制的高效污泥脫水處理裝備名稱(chēng)為：仁天環(huán)保高效脫水處理設(shè)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(wú)害化及一般固廢的處理，在相關(guān)技術(shù)技術(shù)及工程領(lǐng)域已獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng)。
關(guān)鍵技術(shù)
本裝備涉及的關(guān)鍵技術(shù)如下：
(1)污泥高效脫水的內(nèi)外釜結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)與符合污泥脫水工藝要求的溫度場(chǎng)調(diào)控技術(shù)。
(2)污泥干基潛熱激發(fā)，實(shí)現(xiàn)自熱解脫水的節(jié)能技術(shù)。
(3)實(shí)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(dǎo)技術(shù)。
(5)權(quán)重可調(diào)的脫水效率+能耗的綜合指標(biāo)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(tái);2.燃燒器;3.熱解室;4.密封裝置;5.托輥支撐裝置;6.測(cè)溫計(jì);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(jìn)料機(jī)構(gòu);14.進(jìn)料機(jī)構(gòu)檢修平臺(tái);15.內(nèi)外釜主動(dòng)力裝置;16.排渣出料機(jī)構(gòu)。
處置效果
充分實(shí)現(xiàn)了減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化。
1、減量化：污泥減量徹底，渣料減至10%左右。
2、無(wú)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(wú)菌、無(wú)毒、無(wú)臭的無(wú)機(jī)殘?jiān)趷毫犹鞖鈼l件下無(wú)可逆反應(yīng)。
3、資源化：經(jīng)過(guò)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(jī)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(dāng)?shù)匦枨螅刂莆勰嗵幚淼暮�，�?shí)現(xiàn)資源化途徑多樣化。
技術(shù)特點(diǎn)
1、緊扣我國(guó)國(guó)情設(shè)計(jì)
我國(guó)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(guó)的污泥處理處置，具備集約、高效和穩(wěn)定的特征。
2、緊密?chē)@我國(guó)泥質(zhì)特征設(shè)計(jì)
我國(guó)“泥質(zhì)特征”即高含砂、低有機(jī)質(zhì)、部分區(qū)域重金屬等污染物濃度超標(biāo)。本工藝性能符合耐高溫耐腐蝕耐磨等特征，設(shè)備壽命長(zhǎng)、運(yùn)行穩(wěn)定性得以保障。本設(shè)備為定制類(lèi)產(chǎn)品，可根據(jù)對(duì)污泥成分、含水率、日處理量的分析，因地制宜，選型匹配，適應(yīng)我國(guó)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(guó)在污泥處理處置領(lǐng)域存在重“處理”、輕“處置”的問(wèn)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(yīng)污泥穩(wěn)定化處理與安全處置之間的銜接，有助于推動(dòng)我國(guó)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(biāo)準(zhǔn)部分指標(biāo)嚴(yán)于歐盟標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)于污泥單獨(dú)焚燒存在的投資運(yùn)營(yíng)要求高、尾氣處理、環(huán)評(píng)要求高等制約性因素，我司設(shè)計(jì)的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)均較高，部分指標(biāo)嚴(yán)于歐盟標(biāo)準(zhǔn)。
5、建設(shè)周期短
水廠內(nèi)，項(xiàng)目建設(shè)周期為6個(gè)月。建立單獨(dú)處置點(diǎn)，建設(shè)周期為12個(gè)月。
6、緊跟國(guó)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(tuán)隊(duì)，不斷革新技術(shù)，緊跟國(guó)家政策，保持競(jìng)爭(zhēng)力以滿(mǎn)足不同時(shí)期人類(lèi)對(duì)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(chēng)：象山縣石浦鎮(zhèn)污泥處理處置項(xiàng)目
業(yè)主單位：象山縣石浦建設(shè)投資開(kāi)發(fā)有限公司
投資規(guī)模：總投資人民幣700萬(wàn)元
處置規(guī)模：日處理規(guī)模50噸，年處理規(guī)模1.5萬(wàn)噸
投入運(yùn)營(yíng)時(shí)間：2019年1月15日運(yùn)營(yíng)至今
案例二
項(xiàng)目名稱(chēng)：廣東省河源市對(duì)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(xiàng)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(wàn)噸
投入運(yùn)營(yíng)時(shí)間：2021年3月30日投入使用
案例三
項(xiàng)目名稱(chēng)：樂(lè)清市污泥處理處置項(xiàng)目
業(yè)主單位：樂(lè)清市公用事業(yè)局
投資規(guī)模：4724.41萬(wàn)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(wàn)噸。
投入運(yùn)營(yíng)時(shí)間：2021年1月30日前投入運(yùn)營(yíng)
現(xiàn)狀分析
2020年我國(guó)市政污泥年產(chǎn)量將達(dá)到6000萬(wàn)噸至9000萬(wàn)噸。由于“重水輕泥”、污泥處置未同步跟上，我國(guó)污水處理廠所產(chǎn)生的污泥有80%以上沒(méi)有得到妥善處理。
污泥處理處置相關(guān)政策
國(guó)家發(fā)改委和住建部聯(lián)合印發(fā)的《規(guī)劃》對(duì)污泥處置提出明確要求， “到2020年底，地級(jí)及以上城市污泥無(wú)害化處置率達(dá)到90%，其他城市達(dá)到 75%;縣城力爭(zhēng)達(dá)到 60%;重點(diǎn)鎮(zhèn)提高 5個(gè)百分點(diǎn)，初步實(shí)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(guó)“十三五” 城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)共投資約5644億元。，其中新增或改造污泥無(wú)害化處理處置設(shè)施投資294億元，新增或改造污泥(按含水率80%的濕污泥計(jì))無(wú)害化處理處置設(shè)施能力6.01萬(wàn)噸/日。
污泥干化焚燒相關(guān)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(jì)較為發(fā)達(dá)的大中城市，可采用污泥焚燒工藝。鼓勵(lì)污泥焚燒廠與垃圾焚燒廠合建;在有條件的地區(qū)，鼓勵(lì)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(tái)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(gè)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(yīng)用的優(yōu)先序：不具備土地利用條件時(shí)，采用焚燒和建材利用。
2019年9月29日，《廣州市人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)關(guān)于推進(jìn)全面實(shí)施污泥干化焚燒處理處置的決定》提出要加快污泥獨(dú)立焚燒處置設(shè)施建設(shè)，污泥處理處置實(shí)行廠內(nèi)干化、市內(nèi)焚燒，主動(dòng)適應(yīng)科技進(jìn)步。
國(guó)內(nèi)部分先進(jìn)城市也選擇了類(lèi)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(shí)現(xiàn)污泥“零填埋、全焚燒”，實(shí)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)方案(2018-2020)》，提出優(yōu)先采用對(duì)廢物種類(lèi)適應(yīng)性強(qiáng)的回轉(zhuǎn)窯焚燒爐或其他技術(shù)更成熟、自動(dòng)化水平更高、運(yùn)行更穩(wěn)定的焚燒設(shè)施。
本技術(shù)對(duì)二惡英的排放評(píng)價(jià)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(guò)程中二惡英的產(chǎn)生情況，類(lèi)比在長(zhǎng)沙市北控水務(wù)長(zhǎng)沙金霞污水處理廠內(nèi)污泥處理工程碳化廢氣檢測(cè)結(jié)果，詳見(jiàn)表 5-20。
表 5-20 同類(lèi)項(xiàng)目廢氣中二噁英監(jiān)測(cè)結(jié)果一覽表
檢測(cè)結(jié)論
從已有同類(lèi)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)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(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2014)表 5 標(biāo)準(zhǔn)限值，其濃度遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值(0.5ngTEQ/m3)，占標(biāo)率為3.2‰。
