污泥有機無機分離及精準資源化利用技術.pdf

1、污泥有機無機分離及精準資源化利用技術 匯報單位：天津壹新環保工程有限公司 01公司簡介02技術原理及優勢03工程化應用04降碳減排目錄Part One公司簡介01公司簡介4天津壹新環保工程有限公司主要從事環保領域的污泥處置業務，是從事污泥處理的專業化公司，擁有一批高級技術人才和行業內領先的污泥處理減量化、穩定化、資源化技術。公司已圍繞核心技術申請相關專利116項，其中58項發明，58項實用新型，授權專利61項，5項發明，56項實用新型。公司于2020年再次復審通過“國家級高新技術企業”。公司目前已成為清華大學環境學院和北京國環清華環境工程設計研究院在污泥資源化與農村污水治理技術研究領域的研發和

2、實驗基地。污泥分質分離及精準資源化技術的概念提出者，行業內唯一真正實現分離技術工程化穩定應用的公司，以分離技術的概念開創污泥領域新思路。公司發展武清污泥處理廠項目技術論證并開始建設示范工程示范工程投產并引入戰略投資資金1300萬項目投產保定污泥大會正式對外宣傳分離技術全國推廣簽訂宜昌污泥處理廠項目行業認可作為清華大學污泥資源化技術的研發基地聯合清華獲得廣州金泰豐投資3500萬元，合資成立廣州譽新獲得投資黃陂污泥處理項目深化設計、施工建設深化業務公司成立當年即中標武清污泥處理廠項目公司成立Part Two技術原理及優勢02 利用復配藥劑，使污泥中鐵、鋁及磷等無機組分還原成離子態溶入液相中，再依靠

3、固液分離的沉淀過程，使固相污泥沉淀并排出含有無機鹽的上清液，對排出的固相污泥繼續反復淋洗,使其中溶解入液相的無機鹽類最大程度的轉移至淋洗液中.再將上清液與淋洗液收集并加入還原性藥劑，使其中溶解性鹽類析出沉淀，沉淀物即為分離出的無機鹽類成分。對原泥進行無機鹽提取的同時也對污泥進行了改性，使微生物、細菌和病毒全部滅活，滿足對污泥進行病毒消殺的相關要求。藥劑同時會破壞污泥EPS的粘性，使泥砂得到釋放，為重選除砂創造條件。7分質資源化技術反應原理原泥磷鹽鐵鋁鹽改性污泥8分質資源化技術反應原理污泥除砂旋流后底物（砂礫）旋流后上物（有機污泥）預處理后的固相污泥繼續進入泥砂分離裝置（該裝置借鑒部分礦選行業分

4、砂設備原理），利用固相污泥中，有機污泥顆粒與泥砂顆粒的比重差導致的離心力差異（比重差在23倍左右），對其進行旋流分離，在分離器的流道截面上，污泥中的無機泥砂顆粒因自身比重大，受到的離心力大，會逐漸被甩到流道的外側，而有機質顆粒自身比重輕，受到的離心力小的多，會逐漸匯集到流道的內側，最終在流道的末端，內側即為分離后的輕質部分，就是有機污泥，外側即為分離后的重質部分，即為泥砂。改性污泥DABC分離后污泥的資源化方向將污泥中有機質分離出后，可作為生物質燃料使用，也可堆肥后作為肥料使用。將污泥中提取出的磷鹽制成磷肥，純度可達2030%。將污泥中提取出的鋁鐵鹽，將來通過進一步研發，可以作為除磷藥劑循環利

5、用。將污泥中泥砂等無機物分離出后制成建筑基材原料或綠化土作為使用生物質燃料磷資源化產品除磷藥劑建材原料9磷資源產品的回收效果采用有機無機分離工藝分離出的無機磷可以繼續進行回收利用作為磷資源產品的原料，回收率達到70%以上，回收磷資源產品有效磷（以P2O5計）含量接近30%。打破了國內污泥處理磷難以回收的現狀。10分離工藝契合了污泥資源化利用的實施方案112022年10月，國家發展改革委、住房城鄉建設部、生態環境部聯合印發污泥無害化處理和資源化利用實施方案。實施方案中提出以下新技術的重點方向和原則。（1）因地制宜，合理選擇處理處置技術路線，應遵循“綠色、循環、低碳、生態”理念。（2）積極推廣污泥

6、土地利用，鼓勵污泥最終作為肥料或土壤改良劑，用于國土綠化、園林建設等土地利用措施。（3）從能量回收的角度，積極推廣并實現污水污泥能量協同利用。（4）從物質循環的角度，推廣污泥焚燒灰渣建材利用，氮磷營養物質回收利用，特別關注不可再生的戰略性磷資源的回收。污泥有機無機分離及精準資源化利用技術完全契合了實施方案中的技術重點方向和原則Part Three工程化應用03示范工程天津市武清區污泥處理廠項目項目處理工藝為“污泥有機無機分離+脫水+干化焚燒”，設計污泥日處理能力130噸（含水率80%計），占地15畝。項目自2017年8月投產至今已穩定運行了6年時間。項目分離單元直接處理成本為50元/噸，全工藝

7、流程直接處理成本為150元/噸，遠低于國內其他污泥焚燒項目成本。工程亮點在工藝最初環節加入污泥滅菌單元，使得微生物全部滅活，杜絕了污泥在后續工藝段惡臭氣體的產生。通過前端分離，實現了利用污泥自身熱值即可自持焚燒，并實現干化焚燒全系統熱能平衡。13工藝流程14市政污泥有機無機分離單元污泥干化系統調質滅菌系統污泥接收系統污泥焚燒系統煙氣處理有機污泥脫水系統無機污泥脫水系統無機泥餅及爐渣至建材熱能回用工藝對比優勢15 直接干化焚燒工藝是從80%含水率原泥直接干化到30%，在干化工藝段需要蒸發大量水，為滿足干化焚燒工藝段熱能平衡需外加大量能源。直接干化分離干化工藝對比優勢16常規脫水分離干化常規脫水干

8、化焚燒工藝雖然在脫水工藝段使污泥含水率降低，但引入的無機成分同時使原泥熱值大幅降低，因此為滿足干化焚燒工藝段熱能平衡仍需外加大量能源。分離效果173779.4kcal/kg2024.7kcal/kg焚燒爐體結構優化 武清項目實施過程中，我們根據污泥自身熱值低、揮發分高、易結焦、燃點高的特點，針對性的研發出往復式爐排的污泥焚燒爐，新型機械爐排式焚燒爐在爐膛內前端延長了物料的預熱環節，充分利用爐膛后端焚燒熱能將前端物料進行預熱干化，物料被升溫到500度以上，解決了污泥燃點高的難題，污泥連續焚燒不再出現斷火的情況。焚燒爐內的物料床采用機械往復式爐排結構，污泥在進入爐體一直到燃盡出爐，全過程被爐排推動

9、翻滾前進，有效杜絕了焚燒過程中的結焦現象。同時污泥在預熱工段，污泥中的大量揮發分受熱析出，與焚燒段火焰相遇后，進行了一次燃燒，有效保持了爐膛內的焚燒溫度，焚燒后的煙氣進入二燃室，通過二次配風，進行二次燃燒，使得一氧化碳徹底燃盡，二噁英徹底分解。有機污泥爐內燃燒焚燒爐結構優化18煙氣處理效果19 根據已有項目在線監測系統可反映出本工藝煙氣處理效果，經處理后煙氣滿足GB18485-2014 垃圾焚燒污染控制標準中相關限值。示范工程宜昌市夷陵區污泥資源化項目該項目采用的處理工藝為“污泥有機無機分離+脫水+堆肥”，設計污泥日處理能力100噸（含水率80%計），項目投資約3290萬元，噸處理直接處理成本

10、120元，該項目于2021年成工藝調試。工程亮點因分離后有機質含量提高到70%以上，污泥堆肥效率提升產品肥料品質提升，肥料安全保障性提升。通過前端分離工藝，將污泥中絮體結構破壞，污泥脫水性提升，出料含水率65%，直接滿足堆肥進料要求，無需添加外購輔料，堆肥系統設施規模減少三分之二，堆肥效率提升。2021直接堆肥分離+堆肥因前端分離工藝使泥質提升，因此好氧堆肥的最終成品可以是高品質的有機肥。工藝對比優勢示范工程武漢市黃陂區污泥資源化項目該項目采用的處理工藝為“污泥有機無機分離+脫水+干化焚燒”，設計污泥日處理能力100噸（含水率80%計），該項目目前已進入調試階段，預計2023年中期正式投產。工

11、程亮點將在國內率先實現污泥組分的分離及全面精準資源化利用：污泥中的有機成分實現利用自身熱能完全焚燒；分離出的泥砂作為建材原料利用；分離出的鐵鋁鹽作為除磷劑回收利用；分離出的磷作為磷肥原料利用，打破國內磷不可回收的困境。2223黃陂項目3D效果圖24黃陂項目工藝流程圖沉淀池污泥回流好氧池進水剩余污泥缺氧池厭氧池污泥濃縮池高鹽水污泥濕法反應單元無機泥餅含水率60%有機質含量5%旋流上物旋流底物【脫水單元】有機泥餅含水率65%熱值2500kcalkg磷回收回收率90%濾液回流含有COD、Al、Fe及S，實現碳源及除磷劑回用出水壓濾液濃縮污泥將污泥中提取出的鋁鐵鹽作為除磷劑循環利用。除磷劑將污泥中提取

12、出磷鹽制成磷肥原料。磷資源化產品將污泥中有機質分離出后，可作為生物質燃料使用，也可堆肥后作為肥料使用。生物質燃料建材原料將污泥中泥砂制成建筑基材原料。25分離工藝在污水廠內的泥水協同應用泥水協同處理的優勢26 貼建水廠，協同處理：污泥可由水廠濃縮池直接泵送至污泥廠，省去水廠脫水環節及費用，而污泥廠處理過程中產生的廢水，可直接回至水廠處理，省去污泥廠廢水處理環節。各組分的充分資源化：原泥的無機組分中，磷、鋁鐵，泥砂均實現資源化。磷作為磷肥原料，鋁鐵則作為除磷藥劑回用至污水廠，降低污水廠原有除磷藥劑的用量，泥砂制建材利用。中試試驗設備27番禺前鋒凈水廠-污泥分質資源化利用中試項目該項目采用的處理工

13、藝為“污泥有機無機分離+脫水+干化”，于2022年8月-9月間完成中試試驗。該項目率先實現污泥的分離及（就地）全面資源化利用，為技術的3.0+版本。污泥滅菌罐污泥濃縮罐菌膠團破碎罐中和罐污泥旋分器系統Part Four降碳減排04 根據國務院關于印發2030年前碳達峰行動方案的通知中主要目標的規劃可知，“十四五”期間要加快產業結構和能源結構的優化調整，到2025年，非石化能源消費比重達到20%左右，單位國內生產總值能源消耗比2020年下降13.5%，單位國內生產總值二氧化碳排放比2020年下降18%。據統計，污水處理行業碳排放量占全社會總排放量的12%，污水處理與固體廢棄物處理占全社會總碳排放

14、量的3.3%。29污泥和雙碳政策分離工藝碳排放核算邊界直接碳排放 是由有機污泥外運摻燒產生的，不納入污泥處理處置廠碳排放總量。間接碳排放 包括污泥處理過程中投加的藥劑、消耗的電能、廢水廢氣的處理以及產品的運輸產生的碳排放。碳匯 分離工藝可實現產物的資源化利用，鐵鋁鹽作為除磷劑回收可產生碳匯；磷資源化產品用作磷肥原料可產生碳匯；有機污泥外運電廠摻燒，發電后的電能利用可產生碳匯。30分離工藝碳排放核算邊界分析以100噸規模（含水率80%）污泥處理項目為例計算碳減排效果通過碳排放計算表可知，本項目污泥處置及外運協同焚燒工藝段碳排放量為11130.97kg，其中污泥處置廠內碳排放量為4685.37kg

15、，使用資源化產品的碳排放量為-24741.6kg。綜合計算，總碳排放量為-13610.63kg。故分離工藝是一種“負碳”工藝，可不占用地方能源指標，符合國家“雙碳”政策。31將污泥中的有機、無機、水等組分分離出來，大幅降低后續有機污泥干化工段蒸發水量，實現污泥的減量化，進而實現污泥的精準資源化。通過分離技術將污泥中的磷、鋁鐵鹽等資源回收利用，且使有機污泥中的有機質含量提高、重金屬含量降低，有利于與后續焚燒、堆肥等工藝銜接，解決市政污泥的處理難題。實現污泥的就地分離及資源化利用，大幅度降低處置成本，為新型綠色、低碳污水處理廠的構建提供思路。分離工藝產物的資源化利用可以產生大量碳匯，經綜合計算，分離工藝是一種“負碳”工藝，符合相關政策要求。污泥的分質分離及減量適合污水廠的升級改造降低污泥處理廠碳排放量01020304回收磷、鋁鐵鹽等物質資源化利用工藝的市場前景及意義32PPT模板下載： 136 6200 6261 廖清琳廖清琳 138 0251 9750 李李 瀚瀚 135 7059 1271 梁恒泉梁恒泉 135 8045 8536（微信號同手機號）（微信號同手機號）郵箱：郵箱：壹新環保壹新環保微信公眾號微信公眾號譽新環保譽新環保微信公眾號微信公眾號