污泥低溫裂解碳化技術(shù)介紹

1、污泥低溫裂解碳化技術(shù)介紹污泥低溫裂解碳化技術(shù)介紹天津機(jī)電進(jìn)出口有限公司于洪江史英君摘要：本文介紹了一種污泥低溫裂解碳化新工藝，并對(duì)污泥碳化技術(shù)的設(shè)備投資、耗能情況等進(jìn)行了分析，認(rèn)為污泥碳化是一種比較經(jīng)濟(jì)的，能使污泥減量化、無害化和資源化的技術(shù)。關(guān)鍵字：污泥碳化，污泥裂解，污泥處置1.什么是污泥碳化什么是污泥碳化市政污泥中含有可燃物質(zhì)，尤其是生化污泥（二沉池排出的剩余污泥），由于其中含有大量的活性污泥細(xì)菌，可燃物質(zhì)量更大。根據(jù)上海、天津等

2、地的污泥發(fā)熱量試驗(yàn)，中國(guó)市政污泥中的發(fā)熱量約為2200－3300大卡噸干物質(zhì)。其中消化后的污泥發(fā)熱量較低，一般僅為未消化污泥的70％左右。夏季污泥的發(fā)熱量比冬季低。所謂污泥碳化，就是通過給污泥加溫、加壓，使生化污泥中的細(xì)胞裂解，將其中的水分釋放出來，同時(shí)又最大限度地保留了污泥中碳質(zhì)的過程。污泥碳化的優(yōu)勢(shì)在于，污泥碳化是通過裂解方式將污泥中的水分脫出，能源消耗少，剩余產(chǎn)物中的碳含量高，發(fā)熱量大，而其它工藝大多數(shù)是通過加熱，蒸發(fā)的方式去除污

3、泥中的水分，耗能大，灰分中的碳質(zhì)低，利用價(jià)值小[1]。2.污泥碳化技術(shù)的發(fā)展污泥碳化技術(shù)的發(fā)展世界上污泥碳化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)過了三個(gè)階段，理論研究階段、小規(guī)模生產(chǎn)試驗(yàn)階段和大規(guī)模的商業(yè)推廣階段。（1）理論研究階段（1980－1990年）。這個(gè)階段的研究集中在污泥碳化的機(jī)理上。這個(gè)階段一個(gè)突出特點(diǎn)就是大量的專利申請(qǐng)。FassbenderA.G等人的STS專利，DickinsonN.L污泥碳化專利都是在這期間申請(qǐng)和批準(zhǔn)的。（2）小規(guī)模生產(chǎn)試驗(yàn)階

4、段（1990－2000年）。隨著污泥碳化理論研究的深入，和實(shí)驗(yàn)室小試的成功，人們開始對(duì)該技術(shù)進(jìn)行小規(guī)模的生產(chǎn)性試驗(yàn)（PilotTrial）。這期間設(shè)計(jì)和制造了許多專用設(shè)備，解決了大量實(shí)際工廠化的技術(shù)問題。這個(gè)階段的特點(diǎn)如下[2]：①規(guī)模小。例如1997年日本三菱在宇部的污泥碳化廠規(guī)模為20噸干泥天；1997年ThermoEnergy在加利福尼亞州Colton市建立的污泥碳化實(shí)驗(yàn)廠規(guī)模為5噸干泥天。②試驗(yàn)資金主要來自大公司和政府，而不是商

5、業(yè)用戶。例如，在日本的試驗(yàn)均來自大公司，在加州的試驗(yàn)資金來自美國(guó)EPA。③試驗(yàn)均取得了一定的成果，可以產(chǎn)出一部分碳化物。但試驗(yàn)也暴露了該項(xiàng)技并在反應(yīng)器中停留10min左右，污泥在高溫高壓的作用下發(fā)生裂解，裂解液回流，對(duì)進(jìn)口處的污泥進(jìn)行預(yù)熱，然后進(jìn)入冷卻系統(tǒng)。裂解液冷卻后進(jìn)行脫水，脫水污泥的含水率在50％以下，可根據(jù)客戶的要求進(jìn)行進(jìn)一步的干化造粒，或者直接進(jìn)行堆肥和填埋。脫水機(jī)脫出的污泥水經(jīng)過MBR處理后返回污水處理廠。3.2主要技術(shù)參數(shù)

6、主要技術(shù)參數(shù)污泥碳化技術(shù)的關(guān)鍵是反應(yīng)的溫度和壓力，在一定的溫度下，要保證污泥中的水分不發(fā)生蒸發(fā)，就要使系統(tǒng)的壓力大于該溫度的飽和蒸汽壓，從而使污泥中的水分依靠裂解，而不是蒸發(fā)的方式釋放出來，這也是污泥碳化技術(shù)與污泥干化技術(shù)的本質(zhì)區(qū)別所在。由于各國(guó)的飲食結(jié)構(gòu)、污水處理的現(xiàn)狀以及采用的工藝有很大的不同，所以污泥碳化物的燃值也有一定的差別，具體說明見表1。表1：污泥碳化主要技術(shù)參數(shù)說明參數(shù)技術(shù)說明進(jìn)泥含水率80%左右（干物質(zhì)20，水80）碳化

7、物含水率小于50％（干物質(zhì)20，水20）脫水率大于75％（(80－20）80）反應(yīng)時(shí)間10min左右反應(yīng)溫度小于300℃反應(yīng)壓力小于10MPa炭化物燃值大約3300大卡公斤干物質(zhì)（中國(guó)），4200大卡公斤干物質(zhì)（美國(guó)）濾出液處理膜生物反應(yīng)器（MBR），達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)氣處理廢氣燃燒＋旋風(fēng)、過濾器，達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)4.污泥碳化技術(shù)的投資和成本分析污泥碳化技術(shù)的投資和成本分析4.1污泥碳化的投資污泥碳化的投資目前，世界范圍污泥碳