污泥碳化技術(shù)

我們的污泥碳化技術(shù)源自于日本，這個(gè)技術(shù)經(jīng)過了20年的研發(fā)、工程實(shí)踐，近幾年在日本來說是一個(gè)很熱門的技術(shù)，逐步要替代焚燒。我們?cè)?6年去日本的時(shí)候開始接觸到這個(gè)技術(shù)，了解日本的整個(gè)技術(shù)發(fā)展的路線，最后引進(jìn)了這個(gè)技術(shù)。

污泥碳化從概念上來講并不復(fù)雜，它是污泥在缺氧或者無氧的情況下受熱，受熱以后高分子的有機(jī)成分經(jīng)過干餾、裂解形成小分子的有機(jī)物揮發(fā)出來，然后就是固定碳沉積在污泥當(dāng)中，最后形成碳化的污泥產(chǎn)物。

從污水產(chǎn)生污泥碳化過程來看，首先要經(jīng)過干燥的過程，經(jīng)過干燥過程主要是去除大量的水分，然后才是經(jīng)過碳化的過程。碳化的過程當(dāng)中，揮發(fā)出來的氣體成分主要是在較低溫度下，比如100度—200度，主要是水分蒸發(fā)。300度開始已經(jīng)有有機(jī)物的分解，持續(xù)到700度以上，主要的分解性氣體是甲烷、乙烯、乙烷、一氧化碳。

系統(tǒng)組成和技術(shù)特點(diǎn)

首先濕污泥要進(jìn)行儲(chǔ)存，要輸送到這個(gè)系統(tǒng)過程中去，第二個(gè)就是污泥的干燥要有一個(gè)干燥系統(tǒng)，第三個(gè)就是干污泥要進(jìn)行儲(chǔ)存，然后再刷送到碳化系統(tǒng)里面去，污泥碳化單元，碳化產(chǎn)品的冷卻、包裝這些系統(tǒng)。同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行收存，對(duì)熱量予以回收，最后就是煙氣要進(jìn)行處理。

從過程來看，碳化系統(tǒng)對(duì)污泥的減容減量非常顯著，最后的碳化物從重量上來算，大約是在原始污泥的10%左右。從重金屬的角度來看，我們的研究過程中有一個(gè)重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，就是重金屬在整個(gè)碳化過程當(dāng)中的變化情況，我們不僅做了它的穩(wěn)定的研究，而且還做了穩(wěn)定的機(jī)理的研究。研究表明，經(jīng)過碳化以后，絕大部分的重金屬能夠得到很好的穩(wěn)定。

日本最近幾年為什么碳化有取代焚燒的趨勢(shì)?日本做了一個(gè)評(píng)估，評(píng)估的結(jié)論是如果把碳化物作為輔助燃料在電場(chǎng)里燃燒，也就是說在后續(xù)做協(xié)同燃燒和直接焚燒相比，總的溫室氣體排放量要少，少大約30%。碳化技術(shù)總的來講有這么幾個(gè)特點(diǎn)，第一個(gè)沒有臭味，第二個(gè)有比較強(qiáng)的吸附能力，第三，具有一定的熱值。第四，有很好的黑色度。第五，碳化產(chǎn)品里面，保留了原污泥的值，在土地的改良應(yīng)用上面是一個(gè)很好的方向。

日本比較典型的兩個(gè)用途，第一個(gè)用途是對(duì)全部的市政污水的污泥的碳化物可以進(jìn)到農(nóng)田里面去，第二個(gè)用途就是在東京都的單條線100噸的燃料進(jìn)到電場(chǎng)鄰面。除此之外，可以作為除臭劑使用，還可以作為脫水處理器來使用，能夠有效的降低使用量。

示范項(xiàng)目介紹

接下來我介紹一下武漢市湯遜湖的示范項(xiàng)目情況。這個(gè)項(xiàng)目是在引進(jìn)了日本的技術(shù)以后，考慮到國(guó)內(nèi)的污泥情況和日本的污泥情況有較大的差異，我們做了一個(gè)比較大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)性的示范項(xiàng)目，每天處理量大概是10噸，設(shè)計(jì)的處理量是10噸，實(shí)際上我們?cè)诳己诉\(yùn)行的時(shí)候，運(yùn)行到了13噸。核心的技術(shù)工藝來源是日本巴工業(yè)，所有的設(shè)備制造是中國(guó)。

項(xiàng)目的特點(diǎn)，第一采取了在日本為主流的一個(gè)干燥技術(shù)，就是圓筒干燥爐，直接用800度的高溫?zé)煔庵苯雍臀勰嘟佑|，提高傳熱的速度。從尾氣的處理上面我們改變了日本的尾氣處理方式。日本采取了非常好的一個(gè)處理方式，就是用高溫脫臭，把所有的臭氣全部加熱到800度，經(jīng)過一定的熱量回收再排放。

但是這個(gè)處理方式，如果沒有其他的外部熱源的需求，能耗是非常高的�？紤]到中國(guó)目前的情況，我們對(duì)于運(yùn)行費(fèi)用非常敏感，因此我們?cè)诤蠖宋矚膺@塊做了調(diào)整。調(diào)整后采用了水洗，然后先除臭再活性炭吸附，運(yùn)行下來非常穩(wěn)定。第三個(gè)，通過整個(gè)項(xiàng)目，我們要完成國(guó)產(chǎn)化的運(yùn)行，以及完成運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)的積累，包括整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完善。

我們對(duì)該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的能力是10噸，碳化物的含水率低于10%，實(shí)際上從這個(gè)碳化單元里面出來的含水率是0。因?yàn)榭紤]到它含碳，并且有一定的溫度，因此為了防止它自然著火，所以補(bǔ)充一些水分，起到安全穩(wěn)定的作用。碳化以后的減重率90%以上。碳化過程當(dāng)中重金屬能夠穩(wěn)定的固化，滿足了污泥焚燒泥質(zhì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。碳化的顆粒沒有臭味，目前我們這個(gè)碳化的顆粒全部送到了一個(gè)苗圃，在育苗過程當(dāng)中來使用。

洋瀾湖項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模是60噸/天，業(yè)主是鄂州城投，我們是作為整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)備提供方，碳化爐是日本巴工業(yè)提供，預(yù)計(jì)明年5月份投產(chǎn)。我們職責(zé)包括工藝設(shè)計(jì)，和為期一年的運(yùn)行管理。

整個(gè)項(xiàng)目的流程中我們?cè)O(shè)置一些安全方面的設(shè)計(jì)，主要的設(shè)備包括了污泥的輸送、干燥、碳化，熱量回收等等這些。整個(gè)項(xiàng)目占地面積742平方米，車間內(nèi)的設(shè)備、平面、立面，整個(gè)的工程造價(jià)3670萬(wàn)，其中包括了我們?yōu)樗荒甑倪\(yùn)行管理的費(fèi)用。

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