污泥热解技术
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国内外污泥处理处置技术现状与发展趋势污泥是城市污水处理过程中产生的固体废弃物,其中含有大量有机物、重金属和微生物等有害物质。
有效处理和处置污泥是保护环境、实现可持续发展的重要任务。
本文将介绍国内外污泥处理处置技术的现状和发展趋势。
目前,国内外针对污泥处理处置的技术主要包括以下几种: 1. 压滤脱水技术压滤脱水技术是一种常用的污泥处理方法。
通过将污泥放置在压滤机中,降低污泥含水率,从而减少体积并方便后续处理。
此技术具有操作简单、脱水效果好的优点,但处理过程中会产生大量的剩余污泥,需要进一步处理。
2. 热解技术热解技术是一种高温处理污泥的方法。
通过将污泥投入高温炉中进行热解,污泥中的有机物质会分解成可再生能源,如沼气和煤气。
热解技术具有回收能源、减少废弃物体积的优势,但处理过程中会产生大量的烟气和灰渣,对环境造成一定影响。
3. 湿法氧化技术湿法氧化技术是一种通过加热和氧化作用将污泥中的有机物质分解的方法。
此技术在高温高压下进行,具有处理效率高、处理时间短的特点。
然而,湿法氧化技术存在能耗较高、设备投资大等问题,限制了其在大规模应用中的推广。
4. 微生物处理技术微生物处理技术是利用微生物降解污泥中的有害物质的方法。
通过添加特定的菌种,能够有效分解有机物质,并降低重金属的含量。
该技术具有操作简单、处理效果好的优点,但在应用过程中需要解决菌种培养、氧气供应等问题。
当前,污泥处理处置技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 能源回收利用随着能源紧缺和环境污染日益严重,污泥处理处置技术越来越注重能源回收利用。
热解技术、厌氧消化和气化技术等能够将污泥中的有机物转化为可再生能源,持续推动污泥处理过程中能源的回收和利用。
2. 精细化处理传统的污泥处理技术在去除有机质和重金属等方面存在一定的局限性。
未来的发展趋势是研发更加精细化的处理技术,减少有机物和重金属的残留,达到更好的处理效果。
3. 绿色环保环保是未来污泥处理处置技术发展的重要方向。
污水污泥的热解处理污水污泥是城市生活中产生的一种废弃物。
它包含大量的有机物和无机物,如果不妥善处理会给环境和人们的健康带来极大的危害。
当前,人们广泛使用热解处理污水污泥的方法,该方法可以将污泥中的有机物完全转化为炭质物,大大减少了废弃物的体积和处理成本,同时还对能源资源产生了一定的利用价值。
下面就来详细介绍一下污水污泥的热解处理。
一、热解处理的基本原理热解是通过升高物质温度,使有机物在缺氧条件下脱出,发生裂解反应,最终分解为固体和气体的一种处理方法。
在这个过程中,有机质首先在高温条件下被分解成菌体、脂肪酸、糖类、蛋白质等物质,然后这些物质在更高的温度下继续分解,最终形成可燃性气体、油状物质和炭质物。
通过热解处理,污泥中的有机物可以被彻底转化,化学需氧量(COD)可降至极低,大大减少了废弃物的污染程度。
二、热解处理的主要方法目前,热解处理污泥的常用方法主要包括:(1)微波热解法微波热解是利用微波加热方式将污泥中的有机物分解。
这种方法具有加热快、反应温度低、反应时间短、产物利用价值高和对环境污染小等特点。
缺点是投资成本相对较高,需要大量的能源供应。
(2)气固两相热解法气固两相热解是将污泥与高温气体反应,将污泥中的有机物转化为可燃性气体和炭质物。
这种方法操作简单、反应温度高、产物利用价值高,但对热源要求较高,而且产生的固体残留物需要进一步处理。
(3)氢气热解法氢气热解是将污泥中的有机物在微小氢气气囊的作用下发生离解反应,最终产生可燃性气体和炭质物。
该方法反应温度和时间短,产物分布均匀,但氢气的使用成本比较高。
三、优点和应用前景热解处理污水污泥具有一系列的优点,包括:(1)将有机物转化为炭质物,减少了污泥体积,降低了污泥处理成本。
(2)热解产生的炭质物可以用于生产电力和炼油,具有一定的经济价值。
(3)热解处理可以有效地提高处理效率,缩短处理时间。
(4)热解处理不需要添加任何化学药品,对环境污染小。
(5)热解处理以氢气热解法和微波热解法为主的两种方法的出现,使得该技术具有更大的应用潜力。
目前许多的污水处理会有一定的污泥产生,对于污泥的利用和处理也是目前的一种重要的技术,下面就目前比较常见的热解气化处理工艺和系统给您说明如下。
包括多段炉、污泥脱水机、余热锅炉、后燃烧室、洗气塔和气体发电机,将污泥和生活垃圾分别经过污泥脱水机脱水和分类后输送到多段炉中进行热解,通过控制多段炉的温度和进氧量使污泥和生活垃圾充分热解,热解后得到固态产物和气态产物。
固态产物对外排出制成有机肥,气态产物依次最终得到甲烷、乙炔和乙烷等可燃气体,并通入到气体发电机中用于发电。
下面具体介绍一下污泥热解气化处理工艺的步骤:一:污泥经过脱水后通过多段炉进行热解,控制点火器温度和通气速度,使上部筛料装置的温度保持在128℃~288℃,进氧量占空气总量的28%~49%; 中部筛料装置的温度保持在340℃~516℃,进氧量占空气总量的32%~51%;下部筛料装置的温度保持在360℃,进氧量占空气总量的25%~38%。
二:从多段炉内部排出的第一气态产物进入后燃烧室进行高温燃烧,对第一气态产物和空气的通入速度进行调节,保持进氧量48%~68%,第一气态产物在后燃烧室内停留的时间为1.5s~5.5s,剩余的第二气态产物主要含有碳元素和氢元素;三:将第二气态产物输送到余热锅炉内进行加热,得到不含水分的第三气态产物;四:将第三气态产物通过布袋除尘器进行除尘,得到去除了灰尘和颗粒杂质的第四气态产物;五:将第四气态产物通入洗气塔进行洗气,进一步去除含硫的杂质气体后得到第五气态产物;六:将第五气态产物进行储存。
脱水前的污泥含水量为80%以下,经过污泥脱水机脱水后的污泥依次经过第一螺旋送料器和刮板式输送机的输送到多段炉内进行热解。
采用这种方法对污泥处理工艺简单、占地面积小,不会造成环境污染。
热解后的固态产物能够作为有机肥料进行农业应用,气态产物用于气体发电机的发电,解决了污泥和垃圾的存放处理问题,为对废弃能源的利用率大大提高,符合走可持续发展的长远目标。
含油污泥处理解决方案油污泥是指由于石油、石油产品和石油化工产生的固体废弃物,通常含有高浓度的油脂和各种有毒化学物质。
油污泥具有潜在的环境和健康风险,因此需要进行有效的处理和处置。
以下是几种常见的油污泥处理解决方案。
1.热解技术:热解技术是常见的油污泥处理方法之一,通过高温将油污泥中的有机物分解为可燃气体和无机残渣。
这种方法可以有效地降低油污泥的体积和有毒物质的浓度,同时还能产生能源。
其中,低温热解技术和高温热解技术是两种常用的方法。
2.生物降解技术:生物降解技术是一种利用微生物分解油脂和有机物的方法。
通过添加生物降解剂和优化处理条件,可以有效地将油污泥中的有机物降解为无害的物质。
这种方法对环境友好,处理效果较好,但处理时间较长。
3.油污池抽吸和物理处理:油污池抽吸和物理处理是一种常用的油污泥处理方法,适用于储油池、沉淀池和废水处理系统中的油污泥处理。
该方法通过抽吸油泥并将其经过物理处理,如离心分离和筛网过滤,分离出可回收的油脂和其他固体物质。
4.化学处理:化学处理是一种利用化学试剂对油污泥进行处理的方法。
常见的化学处理方法包括溶剂萃取、添加表面活性剂、氧化处理等。
这种方法可以有效地将油脂分离出来,并降低油污泥中有毒物质的浓度。
5.土壤固化和填埋处理:土壤固化和填埋处理是一种将油污泥与一定比例的固化剂混合,使其形成稳定的块体,并用于填埋或覆盖污染土壤的方法。
这种方法可以有效降低油污泥对土壤和地下水的污染风险。
6.超临界流体萃取:超临界流体萃取是一种利用超临界流体对油污泥进行分离和回收的方法。
这种方法操作简单,对环境影响小,但成本较高。
7.生物固化处理:生物固化处理是一种利用特定细菌和微生物来凝结和固化油污泥的方法。
这种方法具有环境友好、处理效果好、成本低等优点。
以上是几种常见的油污泥处理解决方案,不同的处理方法适用于不同情况,需要根据具体的油污泥性质、处理量和环境要求进行选择。
综合使用多种处理技术和工艺可以获得更好的处理效果。
污泥热解技术具有不产生二噁英、固化重金属、高能量利用率和低能量损失等特点,是当之无愧的节能环保技术。
无二噁英焚烧过程中产生二噁英的途径主要有四种:直接释放、高温气相生成、前驱物固体催化合成、从头合成。
直接释放是指固废中本身所含有二噁英并且在焚烧过程经过不完全的分解破坏后继续存在,与其他途径产生的二噁英相比较,这部分的量是相当小的。
高温气相生成是由不同的二噁英前驱物(如氯酚、多氯联苯)在高温和氧气的条件下反应生成二噁英。
前驱物固体催化是二噁英前驱物在低温燃烧区在受到催化剂(金属或其氧化物)作用反应生成。
从头合成是通过形成二噁英的基本元素(碳、氧、氯、氢)在催化剂作用下发生氧化和缩合反应生成二噁英。
从以上四个形成二噁英的过程中,可以得出产生二噁英的条件为:有形成二噁英的基本元素(碳、氧、氯、氢)或前驱物,一定的温度范围、金属催化剂、氧化所需的氧气。
热解过程由于是在还原气氛下进行,能有效的抑制二噁英的合成。
其次,经过净化处理后的热解气不存在具有催化作用的物质(金属或其氧化物),其高温燃烧过程是一个彻底而洁净的氧化过程。
另外,热解过程不但能有效的防止二噁英的产生,在特定的条件下物料中含有的二噁英能被有效的分解。
Hagenmaier等人(1987)最早发现在300℃下贫氧气氛中处理2h,不同种类飞灰所含二噁英均能够显著降解,故此后将这种飞灰在贫氧条件下的低温热处理方式称之为“Hagenlnaier工艺”。
Ishida等人(1998)研究了日本一家垃圾焚烧厂采用Hagenmaier工艺处理飞灰二噁英的运行结果,在350℃,处理时间lh,氮气氛条件下,飞灰中二噁英的去除率超过了99%。
固化重金属由于污泥中均含有一定量的重金属元素,通过热解处理后大部分浓缩于固体残渣中。
大量分析数据表明:污泥经历热解后,重金属都富集在固体残留物中,且重金属形态发生了显著改变,可交换态含量降低,残渣态含量升高,浸出浓度都低于监测标准。
《城市污水污泥热水解特性及污泥高效脱水技术研究》篇一摘要:本文着重研究了城市污水污泥的热水解特性以及污泥高效脱水技术。
通过实验分析和理论探讨,对污泥的热水解过程进行了深入研究,同时探索了高效的脱水技术手段,旨在为城市污水处理及污泥处理处置提供技术支持。
一、引言随着城市化进程的加速,城市污水处理及污泥处理问题日益凸显。
其中,污泥的高效脱水技术是解决污泥处理问题的关键环节之一。
本文将重点探讨城市污水污泥的热水解特性及高效脱水技术的研究进展。
二、城市污水污泥的热水解特性1. 热水解过程概述城市污水污泥的热水解过程是通过高温高压水解技术将污泥中的有机物进行分解,使其转化为更易于处理和利用的形式。
这一过程能够显著提高污泥的脱水性能和资源化利用价值。
2. 热水解特性分析(1)温度影响:实验表明,随着温度的升高,污泥中的有机物分解程度增加,水解速率加快。
(2)压力影响:压力的提高有利于加强水解过程,提高污泥中有机物的分解率。
(3)时间效应:水解过程需在一定的时间内完成,时间过长可能导致过度分解或无效分解。
三、高效脱水技术研究1. 技术现状与问题分析目前,常用的污泥脱水技术包括机械脱水和化学法等。
这些技术虽能取得一定的脱水效果,但仍存在效率不高、成本较高等问题。
2. 高效脱水技术探索(1)热力机械联合脱水技术:该技术结合了热解和机械脱水的优点,通过高温处理提高污泥的脱水性能,再利用机械手段进行高效脱水。
(2)生物酶辅助脱水技术:利用生物酶对污泥中的有机物进行分解,降低其粘度,提高脱水效率。
(3)新型化学调理剂的应用:研究新型的化学调理剂,如高分子聚合物等,通过改变污泥的表面性质和结构,提高其脱水性能。
四、实验研究与分析1. 热水解实验设计设计不同温度、压力和时间条件下的热水解实验,观察并记录水解过程中有机物的变化情况。
2. 高效脱水技术实验验证对上述提到的各种高效脱水技术进行实验验证,比较其脱水效果、成本及操作复杂性等指标。
基于Aspen Plus的污泥热解与混烧技术经济特性对比分析随着人们对环境问题的高度关注,污泥处理技术得到了广泛的关注。
传统的污泥处理方法主要包括填埋、焚烧和堆肥等。
然而,这些方法存在着一些问题,像是填埋会导致土地资源的浪费,焚烧会造成空气污染以及对健康产生危害,而堆肥则需要大量的土地和时间。
而污泥热解与混烧技术是一种新兴的污泥处理方法,它可以将污泥转化为热能和有用物质,是一种既能够实现污泥处理,又能够回收资源的技术。
本文将基于Aspen Plus软件,对污泥热解与混烧技术进行经济特性对比分析。
一、污泥热解与混烧技术的原理与工艺流程污泥热解与混烧技术是一种利用高温和氧气气氛处理污泥的技术。
其主要原理是通过高温热解将污泥中的有机物分解为油气和固体残留物。
热解出来的油气可以作为能源利用,而固体残留物可以通过与燃料混烧的方式回收有用元素。
污泥热解与混烧技术通常采用的工艺流程如下:1. 污泥处理:通过初步的筛选、沉淀和浓缩,将污泥压缩成固体块状物,再进行粉碎和干燥,以便后续的处理。
2. 热解反应器:将干燥后的污泥送入热解反应器内,在高温和氧气气氛下进行热解,将污泥中的有机物分解为油气和固体残留物。
3. 化学吸附装置:将热解出来的油气通过化学吸附装置进行分离和净化,得到合格的油气产品。
4. 混炉供热:将热解出来的固体残留物混烧到锅炉内,以获取积极热量。
尽管以上的工艺流程看起来比较复杂,但是现代化的生产设备可以达到高度自动化的程度,从而在生产效率和产品质量方面取得较高的水平。
二、Aspen Plus经济分析1. 模型建立在Aspen Plus中,为了研究污泥热解与混烧技术的经济性,需要先建立模型。
本文使用的模型为现有的污泥热解与混烧技术生产线,包括热解反应器、化学吸附装置和混炉供热等部分。
Aspen Plus允许在模型中设置多个变量和参数,并使用MATLAB 脚本访问和修改模型数据。
2. 经济分析在本文中,将会运用Aspen Plus编写模型并模拟处理相应的数据,进而进行污泥热解与混烧技术的经济分析,分析其成本和收益之间的关系。
城市污水污泥热解实验研究城市污水污泥热解实验研究引言随着城市化进程的加快,城市污水处理成为一项重要的环境挑战。
城市污水处理厂处理后的污泥一直都是一个难题,因为其体积庞大、含水率高且不易处理。
为了解决这一问题,研究人员开始探索热解技术在城市污水污泥处理中的应用。
本文旨在通过实验研究,探讨城市污水污泥热解的效果和机理。
实验设计与方法本实验选取了一座城市污水处理厂的污泥样品作为研究对象。
首先,对污泥样品进行了初步的分析和预处理,包括测定其含水率、有机物含量和其他元素成分。
然后,将污泥样品分成几组,分别进行热解实验。
每组实验设置不同的温度和保持时间,以观察不同处理条件下的热解效果。
实验结果与讨论通过实验观察和数据分析,我们发现城市污水污泥在热解过程中发生了多种变化。
首先,随着温度的升高,污泥中的有机物开始分解,并释放出大量的气体。
其次,在较高温度下,有机物会进一步分解,产生固体残渣和液体产物。
最后,研究还发现,热解温度对产物的组成和质量起到重要影响。
例如,在较低温度下,产物中多为液体油和气体,而在较高温度下,固体残渣会逐渐增多。
进一步的分析显示,污泥热解过程中释放的气体主要是二氧化碳、甲烷和氨气等。
这些气体的释放可能对环境造成一定的负面影响。
因此,在热解过程中,必须采取适当的措施来控制气体的排放,以降低其对大气环境的污染。
结论与展望本文通过实验研究,初步探讨了城市污水污泥热解的效果和机理。
实验结果表明,热解技术可以有效降低污泥的体积和含水率,并在一定程度上转化有机物质。
然而,热解过程中产生的气体排放需要进一步的控制和处理,以减少对环境的不良影响。
未来的研究可以从以下几个方面展开:首先,可以通过优化热解条件,进一步提高有机物的转化率和产物的质量。
其次,可以研究不同城市污水处理厂污泥的热解特性,以了解其在热解过程中的差异性。
最后,还可以探索热解产物的进一步处理和利用途径,为城市污水污泥的资源化利用提供更多的选择。
浅析有机污泥热解炭化技术摘要:有机污泥的常规处理方式以填埋为主,但是弊端比较明显,除了占用大量的土地资源外,还会对土壤、地下水造成污染。
现阶段可用于污泥无害化处理的技术有多种,例如厌氧消化、好氧发酵、石灰稳定等。
相比之下,热解炭化技术不仅具有减量化、无害化的特点,还能将污泥处理产物实现资源化利用,在生态效益和经济效益之间达到了兼顾。
本文以有机污泥热解炭化技术为核心,提出了建设有机污泥处理项目的方案。
在此基础上,首先介绍了污泥热解炭化技术的应用优势,随后对比了低温炭化、高温炭化两种方式的优缺点,最终选择高温炭化处理方式。
最后分别从预浓缩、稀释调理、深度脱水、热解炭化、污泥存储及碳粒利用等方面,对有机污泥的热解炭化处理流程和技术要点进行了简要分析,为实现有机污泥的无害化处理、资源化利用提供了技术支持。
关键词:有机污泥;深度脱水系统;热解炭化技术污泥热解炭化是近几年兴起的一种环保新技术,技术原理是利用干化、热解使含有较多污染物的湿污泥,转化成干燥的碳粒。
不仅实现了无害化处理,而且碳粒还可以用作制砖材料或园林绿化,创造一定的经济价值。
此外,高温炭化时污泥释放的热解气中也包含多种可燃气体成分,在一定条件下燃烧释放热能,用于湿污泥的脱水干化和炭化。
近年来,热解炭化技术逐渐成为工业企业、污水处理厂等进行污泥处理的一种常用技术。
1.有机污泥处理项目概况某市政污水处理厂运营中每日产生湿污泥量为46t/d,含水率约为80%。
原来的污泥处理方案以填埋为主。
近几年,该市现有的填埋场已经趋于饱和,加上环保要求日益严格,无法继续选择污泥填埋处理。
在这一背景下,提出了以热解炭化处理技术为核心的污泥处理项目建设方案。
项目要求为:(1)对污泥进行无害化处理,避免最终处理产物对环境造成二次污染;(2)在无害化的基础上,尽量实现资源化利用,回收一部分成本;(3)注意控制成本,该项目总投资3000万元,其中工程费用2500万元,建设工期为1年。
污水处理中污泥微生物热裂解的研究污水处理是保护水资源和环境的重要工作。
其中,处理污泥是污水处理过程中不可避免的环节。
传统的污泥处理方式包括焚烧、堆肥等,但这些方法存在能源消耗大、操作复杂、产生二氧化碳等问题。
近年来,污泥微生物热裂解技术逐渐引起了研究人员的关注。
本文旨在介绍污水处理中污泥微生物热裂解的研究现状和发展前景。
污泥微生物热裂解是指通过高温处理污泥,使其内部微生物发生热解反应,产生油气等有用资源。
这一技术具有循环利用污泥潜力大、产物资源价值高等优点,被认为是一种有前景的污泥处理方式。
研究发现,污泥微生物热裂解的反应温度对产物种类和产率有着重要影响。
低温下进行微生物热裂解,产物主要是油脂和氨基酸等有机物质。
随着温度升高,产物转化为沥青、焦油和气体等。
因此,选择合适的热裂解温度是提高产物质量和产率的关键。
另外,研究人员也对微生物热裂解的反应机理进行了探讨。
微生物热裂解过程中,主要发生热解、酶解和链断裂等反应。
先进的实验技术(如差示扫描量热法、元素分析仪等)为研究者提供了分析反应过程和产物性质的有力工具。
在实际应用方面,研究者们面临着一些挑战。
首先,污泥微生物热裂解技术在中小型污水处理厂的可行性需要进一步研究。
目前,绝大部分研究仍集中在实验室规模,缺乏实际操作的验证。
其次,对热解产物的处理和利用还需要更深入的研究。
如何减少对环境的污染、优化资源回收利用仍是未来的研究重点。
此外,经济性和技术可行性也是需要考虑的因素。
针对上述问题和挑战,研究者们提出了一些解决方案。
首先,建议通过小型试验及实际应用验证微生物热裂解技术的可行性,并进行经济性评估。
其次,鼓励开展热解产物的深度利用研究。
通过技术创新和工艺改进,进一步提高资源回收率和产品质量。
此外,加强与政府和工程公司的合作,推动微生物热裂解技术在工业化和商业化方面的应用。
综上所述,污泥微生物热裂解技术在污水处理中具有广阔的应用前景。
虽然目前仍存在一些问题和挑战,但通过进一步的研究和实践,相信这一技术在资源回收和环境保护方面将起到重要的作用。
1.引言热解是一种有着悠久历史的技术,木材、泥炭以及页岩的气化都是热解。
根据所用化工工艺的不同,热解被称为干馏、焦化、气化以及热分解等。
近年来,热解被做为焚烧的替代技术越来越受到各方的关注。
热解技术的显著特点如下:(1)、是一项绿色、没有二次污染的热处置技术。
(2)、能源利用率高、减容率高、运行费用低。
(3)、从根本上解决污泥中重金属问题。
(4)、无二噁英和呋喃产生,不会因为环境问题扰民。
(5)、燃烧后,需要处理的废气量小。
(6)、回收可再生能源,有CO2减排意义,有CDM收益。
(7)、热解技术处理对象也比较广泛包括:污泥、工业垃圾、生物质、塑料、电子垃圾、废轮胎等。
2.热解技术基本原理污泥热解是利用污泥中有机物的热不稳定性,在无氧条件下对其加热,使有机物产生热裂解,有机物根据其碳氢比例被裂解,形成利用价值较高的气相(热解气)、和固相(固体残渣),这些产品具有易储存、易运输及使用方便等特点,给污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化提供了有效途径。
根据热解过程操作温度的高低可分为低温、中温和高温热解,在500℃以内的为低温热解,500℃-800℃为中温热解,800℃以上的为高温热解。
影响热解过程及产物产率及组成的因素有热解温度、压力、升温速率、气固相停留时间及物料的尺寸等,其中热解温度是最主要影响因素。
表1 不同温度的热解过程温度工艺过程100℃-120℃干燥,吸收水分分离,尚无可观察的物质分解250℃以内减氧脱硫发生,可观察物质分解,结构水和CO2分离250℃以上聚合物裂解,硫化氢开始分裂340℃脂族化合物开始分裂,甲烷和其它碳氢化合物分离出来380℃渗碳400℃含碳氧氮化合物开始分解400℃-420℃沥青类物质转化为热解油和热解焦油600℃以内沥青类物质裂解成耐热物质(气相,短链碳水化合物,石墨)600℃以上烯烃芳香族形成。
污水处理厂污泥热解气化技术解决方案污泥热解气化技术探索传统的煤化工技术,在市政污泥领域的创新性应用,实现污泥的无害化处置。
污泥热解气化是污泥在高温条件下(1100℃),和气化剂发生化学反应,生成可燃气和无机残渣的化学反应过程。
1100℃市政污泥+ 气化剂煤气+ 无机残渣污泥热解气化技术探索本技术将污泥烘干成型后投入气化炉内,在气化剂的作用下,经过氧化还原、干馏等反应,将污泥中的有机、CmHn等为主的可燃质转化为以CO、H2气体,污泥中的无机物以残渣形式排出,炉底温度可达1000℃以上。
污泥热解气化技术探索技术特点污泥气化温度高,遏制二噁英和飞灰产生,属于清洁型污泥焚烧技术。
1、清洁污泥气化后残渣为无机残渣,减量化彻底,残渣无二次污染风险,可建材利用,实现污泥安全环保处置。
2、减量化彻底污泥可自持燃烧,可回收利用污泥中的能源,投资费用少,运营费用低。
3、经济可适用于多种类型的市政污泥。
4、适用性广可实现污泥安全环保处置,达到节能减排和绿色发展的要求。
5、安全环保案例分享污泥热解气化技术工程◆设计规模:100吨/天(含水率80%)◆进料含水率:15%◆污泥热值:2000Kcal/kg◆投运时间:2017年11月案例分享工艺流程图案例分享502-1031Kcal/kg459-957Kcal/kg1、按照制砖用泥质进行检测无机残渣可达到《城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质、《城镇污水处理厂污泥处置水泥熟料生产用泥质》、《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质》的要求。
2、污泥烧结骨料经过筛分后,可代替部分砂石料作为粗细骨料用于各种强度轻骨料混凝土、非烧结砖的制作;3、也可作为路基处理原材,用作地基处理使用。
抗压强度试块案例分享无机残渣结果分析——用作路基或免烧砖案例分享2018年10月27日顺利通过专家评议会。
污泥热解技术的介绍简介污泥热解技术是一种处理污泥的方法,通过加热厌氧或缺氧状态下的污泥,将其转化为能用于肥料或能源的固体和液体产物。
这种技术能够有效地减少污泥的量,同时还可以生产出有用的产物。
热解反应过程热解反应过程可以分为四个步骤:1.除水:在温度为200至300°C之间,污泥的水分会被蒸发掉。
2.碳化:在温度为300至500°C之间,污泥中的有机物会分解成炭烤和挥发性气体。
产生的气体可以被回收。
3.水解与磷酸化:在温度为500°C以上,污泥中的无机物会分解成水和磷酸化物质。
4.热解:在温度为600至900°C之间,污泥中剩余的有机物会完全分解产生气体和固体产物。
热解产物污泥热解产物包括以下几种:1.炭烤:炭烤可以用于土壤改良,具有吸附和存储能力。
2.气体:热解过程中产生的气体可以用于能源生产,例如燃气锅炉或发电机。
3.液体:热解过程中产生的滤液可以用于肥料或化学品的生产。
污泥热解技术的优势与传统的污泥处理技术相比,污泥热解技术具有以下优势:1.处理量大:热解技术可以处理大量的污泥,可以减少垃圾填埋或焚烧的需求。
2.能源利用率高:热解过程中产生的气体可以用于能源生产,可以减少对化石燃料的依赖。
3.减少污染:热解过程可以将污泥中的有毒有害物质转化为无害的产物,可以减少对环境的污染。
污泥热解技术的应用污泥热解技术已经广泛应用于以下领域:1.城市污水处理:热解技术可以将污水处理过程中产生的污泥转变为有用的产物,同时可以减少对环境的污染。
2.农业:炭烤可以用于土壤改良,能够提高土壤质量。
3.能源生产:热解过程中产生的气体可以用于能源生产,可以减少对化石燃料的依赖。
结论污泥热解技术作为一种新型的污泥处理方法,具有很多的优势。
随着人们环境保护意识的日益增强,污泥热解技术将会被广泛应用于各个领域,使我们的生活更加环保、卫生。
污水污泥的热解处理污水污泥是城市和工业生产活动中产生的废水和废固体,其中含有大量的有机物和矿物质等。
这些废水和废固体的排放对环境和人类健康都会造成极大的影响,因此处理污水污泥是现代城市化和工业化发展中需要解决的一个关键问题。
热解处理是一种用高温和缺氧条件下将有机物分解为固体、液体和气体的技术。
在热解过程中,污水污泥中的有机物会分解为可燃性气体和焦炭等固体物质,同时还会产生液体产品和灰渣。
这些产物可以被进一步利用和处理,从而实现污水污泥的有效治理和资源化利用。
首先,热解处理可以将有机物分解为可燃性气体和焦炭等固体物质,可以作为热能和生物质能的可再生能源。
这些可燃性气体和焦炭被称为生物质炭化物,它们具有高能量密度和低排放的特点,可以用于取暖、发电、生产有机化学品等方面。
利用生物质炭化物可以减少对传统能源的依赖,有利于促进能源的可持续发展和环保减排。
其次,热解处理还可以将污水污泥中的液体部分分离出来,称为液体产品,主要是含有有机物和无机盐等化学物质的液体。
这些液体产品可以被进一步处理,生产芳香族化合物、有机肥料、农药和化妆品等产品。
在液体产品的制备过程中,原材料的来源不单单是污水污泥,还可以针对不同污水、不同物质制备不同种类的液体产品,实现资源的综合利用。
此外,污水污泥的热解处理还可以生产出灰渣。
热解处理产生的灰渣富含矿物质和无机盐等物质,可以被用作建材、肥料、地基垫层和废弃物填埋场覆盖材料等用途。
将灰渣用于这些方面可以减少自然资源的消耗,降低建筑和农业等领域对外部物质的依赖。
总之,污水污泥的热解处理是一种突破性的技术,可以将污水污泥中的有机物转化为可再生能源,同时也可以生产出液体产品和灰渣等其他产品。
这些产物可以综合利用,实现资源的有效回收和有效利用。
虽然热解处理的技术成熟度还有待提高,但是笔者相信随着技术的发展和进步,热解处理将成为治理城市污水和废水的一个重要技术手段。
污泥热解技术污泥热解技术蔡炳良辛玲玲(浙江利保环境工程有限公司,浙江杭州310012)摘要:介绍了污泥热解技术的特点和基本原理,对其工艺流程进行了概括性描述。
重点分析了污泥热解技术无二噁英、固化重金属、高能量利用率和低能量损失的特点,从正面证明污泥热解技术是污泥减量化、稳定化、无害化、资源化的有效途径,是当之无愧的节能环保技术。
关键词:污泥;热解;二噁英;Sludge Pyrolysis TechnologyBingliang Cai; Lingling Xin(Zhejiang Libo Environmental Engineering Co., Ltd., Hangzhou, Zhejiang; 310012)Abstract: This paper describes the characteristics of sludge pyrolysis technology, basic principles, and its general processes. Analyzes the features of the sludge pyrolysis technology that without releasing of dioxins, solidification of heavy metals, high energy efficiency and low energy loss, and rightly proves the pyrolysis technology is an effectiveway for sludge reduction, stabilization, decontamination, and a well-deserved environmental protection technology. Keywords: Sludge; Pyrolysis; Dioxin;1.前言热解是一种有着悠久历史的技术,木材、泥炭以及页岩的气化都是热解。
根据所用化工工艺的不同,热解被称为干馏、焦化、气化以及热分解等。
近年来,热解被做为焚烧的替代技术越来越受到各方的关注。
热解技术的显著特点如下:(1)、是一项绿色、没有二次污染的热处置技术。
(2)、能源利用率高、减容率高、运行费用低。
(3)、从根本上解决污泥中重金属问题。
(4)、无二噁英和呋喃产生,不会因为环境问题扰民。
(5)、燃烧后,需要处理的废气量小。
(6)、回收可再生能源,有CO2减排意义,有CDM收益。
(7)、热解技术处理对象也比较广泛包括:污泥、工业垃圾、生物质、塑料、电子垃圾、废轮胎等。
2.热解技术基本原理污泥热解是利用污泥中有机物的热不稳定性,在无氧条件下对其加热,使有机物产生热裂解,有机物根据其碳氢比例被裂解,形成利用价值较高的气相(热解气)、和固相(固体残渣),这些产品具有易储存、易运输及使用方便等特点,给污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化提供了有效途径。
根据热解过程操作温度的高低可分为低温、中温和高温热解,在500℃以内的为低温热解,500℃-800℃为中温热解,800℃以上的为高温热解。
影响热解过程及产物产率及组成的因素有热解温度、压力、升温速率、气固相停留时间及物料的尺寸等,其中热解温度是最主要影响因素。
表1 不同温度的热解过程温度工艺过程100℃-120℃干燥,吸收水分分离,尚无可观察的物质分解250℃以内减氧脱硫发生,可观察物质分解,结构水和CO2分离250℃以上聚合物裂解,硫化氢开始分裂340℃脂族化合物开始分裂,甲烷和其它碳氢化合物分离出来380℃渗碳400℃含碳氧氮化合物开始分解400℃-420℃沥青类物质转化为热解油和热解焦油600℃以内沥青类物质裂解成耐热物质(气相,短链碳水化合物,石墨)600℃以上烯烃芳香族形成3.污泥热解工艺描述一个完整的污泥热解工艺包括储存和输送系统、干燥系统、热解系统、燃烧系统、能量回收系统和尾气净化系统。
污泥的存储和输送是整个工艺流程的开始,起到对污泥的储存和将污泥输送进入干燥装置的作用。
污水厂脱水污泥的含水率一般在80%左右不能直接热解,通过干燥系统去除污泥中的水分,将污泥含水率降低至20%-25%。
热解就是在无氧环境下将固态污泥裂解,生成气态和固态的产物。
图2 热解工艺流程图气态产物为热解气,是一种可燃气体。
从热解设备(热解鼓)中生成的热解气含有一定的有害物质,可以进行燃烧处理,这样可以利用能量,同时将有害物质转化为完全氧化的烟气。
热解气也可以用处理烟气的方法将其中的有害物质去除,干净的热解气供应给发动机或者燃气轮机。
系统的无氧环境减少或阻止了多环芳香烃的生成。
固态的产物是污泥热解后的残渣,其结构极易湿润,所以出渣装置需设置防堵塞措施。
另外,热解残渣的化学性能稳定,可耐强酸腐蚀,污泥中的重金属被固化在其中很难再次析出。
热解产生的热解气经过旋风除尘器后和污泥储存仓的废气一同进入燃烧室燃烧,这样可以防止异味外泄。
燃烧室产生的烟气优先用于热解鼓的加热,热解鼓出口烟气温度为600℃,这部分烟气再进入余热锅炉进行余热利用。
当系统自身能量不能维持自身平衡时,燃烧室需外加燃料(天然气或油)作为补充,以达到维持系统能量平衡的目的。
给热解加热后的烟气进入余热锅炉,产生的蒸汽用于干燥污泥。
对于不同的工艺条件,可以选择不同的能量回收方案。
固废的热解在常压下进行,但实际上为了避免异味泄漏,一般在热解鼓内维持一定的负压。
4.为什么污泥热解是当之无愧的节能环保技术污泥热解技术具有不产生二噁英、固化重金属、高能量利用率和低能量损失等特点,是当之无愧的节能环保技术。
4.1无二噁英焚烧过程中产生二噁英的途径主要有四种:直接释放、高温气相生成、前驱物固体催化合成、从头合成。
直接释放是指固废中本身所含有二噁英并且在焚烧过程经过不完全的分解破坏后继续存在,与其他途径产生的二噁英相比较,这部分的量是相当小的。
高温气相生成是由不同的二噁英前驱物(如氯酚、多氯联苯)在高温和氧气的条件下反应生成二噁英。
前驱物固体催化是二噁英前驱物在低温燃烧区在受到催化剂(金属或其氧化物)作用反应生成。
从头合成是通过形成二噁英的基本元素(碳、氧、氯、氢)在催化剂作用下发生氧化和缩合反应生成二噁英。
从以上四个形成二噁英的过程中,可以得出产生二噁英的条件为:有形成二噁英的基本元素(碳、氧、氯、氢)或前驱物,一定的温度范围、金属催化剂、氧化所需的氧气。
热解过程由于是在还原气氛下进行,能有效的抑制二噁英的合成。
其次,经过净化处理后的热解气不存在具有催化作用的物质(金属或其氧化物),其高温燃烧过程是一个彻底而洁净的氧化过程。
另外,热解过程不但能有效的防止二噁英的产生,在特定的条件下物料中含有的二噁英能被有效的分解。
Hagenmaier等人(1987)最早发现在300℃下贫氧气氛中处理2h,不同种类飞灰所含二噁英均能够显著降解,故此后将这种飞灰在贫氧条件下的低温热处理方式称之为“Hagenlnaier工艺”。
Ishida等人(1998)研究了日本一家垃圾焚烧厂采用Hagenmaier工艺处理飞灰二噁英的运行结果,在350℃,处理时间lh,氮气氛条件下,飞灰中二噁英的去除率超过了99%。
4.2固化重金属由于污泥中均含有一定量的重金属元素,通过热解处理后大部分浓缩于固体残渣中。
大量分析数据表明:污泥经历热解后,重金属都富集在固体残留物中,且重金属形态发生了显著改变,可交换态含量降低,残渣态含量升高,浸出浓度都低于监测标准。
由于热解对重金属的固化能力,在国外热解还被用于处理受到重金属六价铬及汞污染的土壤。
土壤中的高毒性六价铬还原为三价铬,同时,在还原条件下能抑制底泥中含有的三价铬被氧化为六价铬,实现污染土壤的再生。
表2 德国热解残渣分析报告分析数据,限定数据参数代码/缩写单位测量值一级填埋场限定值废渣成份分析有机物含量%0.60%3 可萃取有机卤化物EOXmg/kg 可萃取亲脂物mg/kg744000 总碳水化合物mg/kg1-6 芳香族碳水化合物BTEXmg/kg 苯C6H6mg/kg 甲苯mg/kg 间-对-二甲苯mg/kg 邻二甲苯mg/kg 乙基苯mg/kg 易挥发碳水化合物VHCmg/kg 二氯甲烷mg/kg 1.1.1-三氯乙烷C2H3Cl3μg/kg三氯乙烯C2HCl3μg/kg四氯乙烯C2Cl4μg/kg四氯甲烷CCl4μg/kg1,2-cis-二氯乙烯μg/kg多环芳香碳水化合物PAKmg/kg0.07 萘mg/kg0.07 其它多环芳香碳水化合物mg/kg 聚氯联苯PCBmg/kg 总有机碳TOC%0.14 重金属砷Asmg/kg5.85-11.4 铅Pbmg/kg42.5-57.5 镉Cdmg/kg0.25-1 总铬Crmg/kg72.5-198 铜Cumg/kg350-1330 镍Nimg/kg32.5-80 汞Hgmg/kg0.013-0.03 铊Thmg/kg0.50-0.75 锌Znmg/kg695-1180 氰化物CN-mg/kg0.09-0.4 二恶英/呋喃Teqng/kg0.05 浸出实验值pH -9.2-11.65.5-13电导率μS/cm1150-117050000 氯化物Cl-mg/L12.3-16.2 硫酸盐SO4-mg/L105-650 氰化物CN-μg/L5-21100 酚μg/L11-110200 砷Asμg/L4-8200 铅Pbμg/L200 镉Cdμg/L50 总铬Crμg/L1-2150 铜Cuμg/L1-151000 镍Niμg/L200 汞Hgμg/L0.1-0.75 铊Thμg/L锌Znμg/L40热解残渣是完全惰性,疏松和干燥的物质,富含钾和磷,因此具有极多的利用可能。
从上面的数据可以知道,污泥热解后的残渣中的有害物质的浸出量很少,符合德国一类填埋物标准。
并且废渣的物理特性有利于填埋场的稳定,因此把热解残渣填埋到生活垃圾填埋场是毫无问题的。
热解残渣的物理构造使它可作为添加剂用于沥青生产,以降低相应生产原料的消耗。
热解残渣因有害物质含量少和刚度可被用于填充地下开挖点或堆积,因残渣富含无机物,也可在土地返垦中用作底层填料。
另外,热解残渣含磷量很高,可在肥料生产中用来代替矿山采集的磷矿石,此过程可实现大量二氧化碳减排。
4.3高能量利用率,低能量损失污泥热解工艺能否达到能量自平衡,主要取决于污泥的含水率和热值。
由于污水厂的脱水污泥的含水率在80%左右,如果直接进行热解,热解设备的尺寸将相当大,并且热解产生的热解气由于混有大量的水蒸汽热值较低,不具有利用价值。
所以污泥在热解之前必须对其进行干燥处理,降低污泥的含水率至20-25%。