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(shè)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(biāo)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(biāo)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(shè)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(shè)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(shè)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(fēng)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(shè)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(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)域已獲得國家發(fā)明專利5項。
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(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;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(yīng)。
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(dāng)?shù)匦枨螅刂莆勰嗵幚淼暮�，實現(xiàn)資源化途徑多樣化。
技術(shù)特點
1、緊扣我國國情設(shè)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(shè)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(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、運行穩(wěn)定性得以保障。本設(shè)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(yīng)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(lǐng)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)部分指標(biāo)嚴于歐盟標(biāo)準(zhǔn)
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(shè)計的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)均較高，部分指標(biāo)嚴于歐盟標(biāo)準(zhǔn)。
5、建設(shè)周期短
水廠內(nèi)，項目建設(shè)周期為6個月。建立單獨處置點，建設(shè)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(shè)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(guān)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(shè)施建設(shè)共投資約5644億元。，其中新增或改造污泥無害化處理處置設(shè)施投資294億元，新增或改造污泥(按含水率80%的濕污泥計)無害化處理處置設(shè)施能力6.01萬噸/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(yīng)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(wù)委員會關(guān)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(shè)施建設(shè)，污泥處理處置實行廠內(nèi)干化、市內(nèi)焚燒，主動適應(yīng)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)方案(2018-2020)》，提出優(yōu)先采用對廢物種類適應(yīng)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(shè)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(wù)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(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2014)表 5 標(biāo)準(zhǔn)限值，其濃度遠低于標(biāo)準(zhǔn)值(0.5ngTEQ/m3)，占標(biāo)率為3.2‰。
