連續式污泥熱水炭化深度脫水工藝.pdf

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1、連續式污泥熱水炭化深度脫水工藝工廠化應用的探索Continuous sludge Hydrothermal carbonization deep dehydration process Exploration of factory application 主研單位：杭州協和爐窯工程有限公司參 杭州凱和環?？萍加邢薰?江蘇通靈達環?？萍加邢薰狙?浙江綠治環保技術有限公司 杭州彬峰自動化科技有限公司單 浙江隆源環境科技股份有限公司 江南大學劉和教授團隊位 江蘇中星環保設備有限公司 江蘇大學宋新南教授團隊不加藥，含水率：80%30%CONTENTS目錄其他應用01項目背景0203成本分析04項目

2、示范工廠運行情況總結與展望05 累計18 個月連續運行得到的效果設備優勢 用管道群代替中溫中壓容器，安全性大幅度提高，節省了空間和投資。真正實現了物料的連續進出。特殊管道內壁涂層，解決了管道群的結垢堵塞的問題 抗生素、農藥殘留被分解 干泥水分30%左右 植物種子被碳化 細菌、蟲卵被殺死處理效果12項目示范工廠簡介：工廠應用介紹一污水處理能力：6萬噸/天 污泥含水率：80%最大產泥量：50噸/天項目投產日期：2020年12月28日2021年實際處理量：污泥1萬1千余噸、藍藻6百余噸污泥處理原理：水熱炭化后脫水壓濾機脫水后濾餅含水率：30%處理過程：不添加任何藥劑含水80%污泥減量率：83%污泥干

3、基熱值提高率：5%工廠化示范項目二 項目示范工廠簡介：項目背景01研發方向的確定01不加藥一定是今后污泥處理的方向污泥處理四要求：減量化、穩定化、無害化、資源化。加藥等于加污染，不符合無害化要求，也不符合減量化要求，更增加成本，并給資源化帶來更大的困擾03國內院校早已有水熱炭化實驗室研究成果在水熱溫度180220，壓力2.4MPa下，泥餅含水率可達30%以下。污泥中部分有機物被炭化，硫化氫被水解。02現有工廠化不加藥工藝及存在的問題a)高壓機械脫水干泥含水率僅能達到60%；b)熱水解后厭氧再脫水干泥含水率6070%。水熱炭化是將液態水加熱到180220，加熱過程中水不被汽化，不需要汽化潛熱。因

4、此，加熱需要的熱量，僅是烘干工藝需要熱量的1/31/4。污泥水熱炭化后溫度高達180220，需要冷卻，冷卻熱量可以回收用來預熱污泥，能耗又可以在烘干工藝的1/31/4的基礎上，可再下降50%。工廠化首先需要考慮的能耗問題解決大規模工業化應用必須考慮的高溫高壓安全性、氣密性、管閥使用壽命等問題。解決冷卻熱量用什么回收方法來預熱污泥的問題。解決壓濾水如何利用或處理的問題。解決污泥中脂肪、蛋白等成分經高溫分解后產生的焦味問題。工廠化需要解決的其它問題工廠化需要解決的其他問題項目示范工廠運行情況02現有工藝簡介Process introduction污泥先送入預熱系統預熱至40后送入工作泥罐，在工作泥

5、罐內再預熱至95。工作泥罐底部設高溫高壓泥泵，將95的污泥連續送入水熱炭化系統，污泥在系統內被加熱至180200，并恒溫一小時左右。然后進入閃蒸罐，閃蒸后汽液分離，汽回工作泥罐預熱污泥；液和泥進入間接式冷卻系統被冷卻，冷卻水受后送去間接式預熱器預熱污泥；液和泥降溫至50左右后，送去壓濾機壓濾，得到含水份30%的干泥餅。全過程不添加任何藥劑！”TONGLINGDA07工藝流程圖10三、運行獲得的直接成本相關數據項目單耗（泥）單價成本價（元/噸）天然氣單耗25m3/t泥按平均3.2元/m3算80電 耗16kw.h/t泥按平均0.8元/kw.h算12.8自來水單耗0.4m3/t泥按平均4.1元/m3

6、算1.7設備維護10元/t泥10壓濾水處理1.07t/t泥0元/t泥0外運干泥0.17t/t泥200元/t泥34直接成本合計138.5元/t泥注：上述直接成本是包含污泥外委處理費用的成本，但壓濾水直接返還給污水廠而無成本。11四、現運行質量能量平衡圖其他有利數據100噸含水80%的污泥，出17噸含水30%的干泥，干基有部分減量，總減量率83%污泥中易腐化和變質的有機物被炭化降解，碳被保留在固體中整個工藝設備占地面積小，運行成本低干泥干基熱值穩定在1700大卡/公斤，可作為焚燒廠補充熱源。減量穩定經濟熱值成本分析03141、干泥和濾液的處理成本 因現階段干泥和濾液的資源化利用受規模和國家有關政策

7、的限制，很難產生收益，在此分析中設定：a)全生活污泥的市政污泥處理后的干泥和濾液，白送，0成本；b)摻有工業污泥的市政污泥處理后的干泥，給焚燒廠，處理價200元/噸；濾液處理后納管達標排放。2、人工成本 a)工人平均人工工資設定：8000元/月 b)人員數：獨立企業運行的26人，污水廠自運行的15人（生產操作13人，維護2人）。3、投資資金成本和折舊 投資按25萬/噸.天計，資金年利率按5%計，折舊按8年計。一、成本計算的有關設定151、單耗成本（直接跟處理量有關的成本）2、人力成本（相對固定，按年計算的成本）3、折舊25萬元/(噸/天)8年=3.125萬元/(噸/天)/年4、資金利息25萬元

8、/噸/天5%=1.25萬元/(噸/天)/年二、分項成本車間：144萬元/年公司：106萬元/年合計：250萬元/年16假設污泥處理價為350元/噸，則：三、日處理150噸項目成本分析舉例171、水廠自運行，管理部門由原套人馬兼管四、盈虧點分析182、獨立運行，有管理部門四、盈虧點分析 注：目前示范項目屬于含工業市政污泥，處理價365元/噸，平均日處理35噸/天。從藍色曲線上就可以看出，處于嚴重虧損狀態。其他應用0420其他行業應用餐廚沼渣2022年在首創環境蕭山餐廚項目中，沼渣通過水熱碳化工藝處理后，干泥含水率30%，有機質含量47.3%，EC值從5.03降低至1.07 PH 8.3我們用處理

9、能力5t/d的小型全套撬裝設備，去其他行業現場處理污泥，得到以下很好的效果：檸檬酸廢渣2022年在水發泰禾生化檸檬酸生產基地中，檸檬酸廢渣水熱碳化工藝處理后：干泥含水率34.95%，有機質含量62.26%，總養分21.48 PH 6.34土壤改良2022年與上海大學化學與環境學院在上海石洞口污水廠內，通過水熱碳化對廠內污泥進行深度脫水，脫水后的污泥送至白龍港由上海園科院進行土壤改良試驗，種植灌木，目前長勢良好。205t/d撬裝設備全貌05總結與展望1、市政污泥經過水熱碳化后的干泥用于“還田”，還需要做哪些工作?2、水熱碳化工藝的壓濾液如何高效低成本制成液肥?需要進一步提升和解決的問題需要進一步提升和解決的問題21總結與展望 本技術只是改進了原罐罐式熱水解工藝設備，使其運行更安全、占地更小、維護成本更低、處理規模更大、處理溫度和壓力更高、泥中有機物炭化程度更高。水熱碳化技術是在污泥資源化方向下開發的技術，對全生活污泥和制藥、農藥等有機類工業污泥，效益更為顯著?，F階段國內因市政管網多有工業污水摻入，處理后干泥的資源化只能作營養土用（但市場有限），或只利用其熱值焚燒；處理后壓濾液用途也非常有限。呼吁有關部門早日將市政污水管網全生活污水化，使用本技術，將我國14億人口產生的生活污泥全部變廢為寶！謝謝！