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”,逐步转变了原来“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、污泥燃烧,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,虽然在肯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、运行本钱高、简洁产生恶臭,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,工程很难落地。污泥燃烧需要外部能源,并且燃烧产生的二噁英类物质需要末端的严格环保措施来处理,运行本钱高,对人体损害巨大,环境污染严峻。
河南华天环保科技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参加热解气化炉中,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,污泥逐步变枯燥。
其次步:枯燥后的污泥,在局部反响层上升过来的温度高达
200-450℃的灼热燃气的烘烤下,发生干馏反响,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,以上全部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行燃物,在1100-1200℃高温下,通过水蒸气的作用,发生氧化复原反响产生一氧化碳〔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响炉底部排解。
二.工艺流程
发电并网
脱水 烘干 造粒 热解气化
免烧建材
蒸汽锅炉其他利用
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,去除污泥外表附着水及内含水,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,
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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
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成所需的氧气。
避开污泥中重金属污染风险:高达1200℃的高温,重金属被
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牢结实化在流化的无机硅酸盐晶体构造中,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。
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资源化效率高:有机成分全部被有效利用,产生可燃气体和
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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
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应将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。
处理本钱低,占地少:处理本钱与同类技术相比优势明显,
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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
燃烧
热解气化
机械脱水干化
堆肥
热水解
资源化
燃烧需设置较简单的热回收系统来驱动发电运行及维护费用昂扬
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
燃烧将产生含二噁
从技术原理上就避开
添加大量酸碱
存在重金
水解后污泥
排放
英、重金属、氮氧化物、等有毒有害气体
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
药剂,直接排放,大多直接填埋
属污染风险,臭气污染严峻
残渣假设不科学处理,会造成环境风
险
技术前
需要很大投资进展排
不仅能够到达现有的
使用广泛,不能
曾受推崇
可以满足当
景
放治理才能满足当前环保要求
污染排放标准,而且还可满足将来更严格的
排放保准
满足将来环保要求
但存争议工艺技术
仍需改进
前环保要求
投资运营
工艺设备简单,投资及运营费用较高
工艺简洁,投资及运营费用较低
投资相对较少,
运行本钱高,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
污泥热解气化主体设备
污泥烘干成型
污泥气化后燃气燃烧火焰
污泥气化后残渣制作免烧建材