最新污泥碳化技术及低温干化技术简介课件ppt

污泥碳化技术所谓污泥碳化，就是通过一定的手段，使污泥中的水分释放出来，同时又最大限度地保留污泥中的碳值，使最终产物中的碳含量大幅提高的过程（Sludge Carbonization o在世界范围内，污泥碳化主要分为3种。

1、高温碳化。

碳化时不加压，温度为649—982℃。

先将污泥干化至含水率约30%，然后进入碳化炉高温碳化造粒。

碳化颗粒可以作为低级燃料使用，其热值约为8 360—12 540 kJ/kg(日本或美国）。

该技术可以实现污泥的减量化和资源化，但由于其技术复杂，运行成本高，产品中的热值含量低，当前尚未有大规模地应用，最大规模的为30删湿污泥。

2、中温碳化。

碳化时不加压，温度为426~537℃。

先将污泥干化至含水率约90%，然后进入碳化炉分解。

工艺中产生油、反应水（蒸汽冷凝水）、沼气（未冷凝的空气）和固体碳化物。

另外，该技术是在干化后对污泥实行碳化，其经济效益不明显，除澳洲一家处理厂外，尚无其他潜在的用户。

3、低温碳化。

碳化前无需干化，碳化时加压至6~8 MPa，碳化温度为315℃，碳化后的污泥成液态，脱水后的含水率50%以下，经干化造粒后可作为低级燃料使用，其热值约为15048～20482 kJ/kg （美国）。

该技术通过加温加压使得污泥中的生物质全部裂解，仅通过机械方法即可将污泥中75%的水分脱除，极大地节省了运行中的能源消耗。

污泥全部裂解保证了污泥的彻底稳定。

污泥碳化过程中保留了绝大部分污泥中热值，为裂解后的能源再利用创造了条件14t。

4、污泥水解热干化技术。

污泥水热干化技术通过将污泥加热，在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥的胶体结构，可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。

随水热反应温度和压力的增加，颗粒碰撞增大，颗粒间的碰撞导致了胶体结构的破坏，使束缚水和固体颗粒分离。

经过水热处理的污泥在不添加絮凝剂的情况下机械脱水的含水率大幅度降低。

污泥的水解宏观上表现为挥发性悬浮固体浓度减少和COD、BOD以及氨氮等浓度增加。

市政污泥干化-炭化技术目录一、常用污泥干化概述四、干化-炭化工艺介绍二、传统污泥干化工艺三、炭化技术的介绍五、工艺特点六、污泥炭产品性能及利用七、污泥炭化技术案例一、常用污泥干化概述工艺和设备，直接或间接的使污泥中水分快速的蒸发的一种工艺。

二、常用污泥干化工艺• 2.1流化床干化工艺优点：结构简单、操作方便、投资成本低、占地面积小排空缺点：热效率低、设备易磨损、运行成本高、尾气处理量大，易造成二次污染湿物料洗涤塔旋风除尘器蒸汽换热器冷凝水鼓风机自然空气引风机成品成品进水回水料仓二、常用污泥干化工艺• 2.2薄层干燥工艺优点：无返料混合，处理时间短、尾气处理量少、物料适应范围广缺点：热效率低、设备易磨损、占地面积大、投资运行成本较高二、常用污泥干化工艺• 2.3 圆盘式干燥工艺优点：热效率较高、噪声低、占地面积小、运行成本较低缺点：设备投资成本高、处理量受限、易磨损、不适用于粘性物料二、常用污泥干化工艺• 2.4浆叶式干燥工艺优点：占地面积小、热效率高、投资成本低、尾气处理量少缺点：设备结构复杂、检修困难，易磨损、使用寿命短、运行成本较高三、传统炭化技术介绍四、干化-炭化工艺介绍由上述分析，可知目前国内常用的污泥干化、炭化方式均存在热效率低、能源消耗量大、易产四、干化-炭化工艺介绍•污泥二级干化-炭化技术，具有物料适应能力强，速度快，能耗低等优点，拥有多项国家专利。

该系统将一级烘干机、二级烘干机、污泥炭化机立式串联设计，大幅度提高了能源利用效率，实现了污泥资源化利用。

一级干化机安装位置二级干化机安装位置裂解炭化机安装位置系统安装图一级干化系统80%含水污泥•二级干化-炭化流程图四、干化-炭化工艺介绍污泥炭裂解炭化系统尾气处理系统生物质汽化炉二级干化系统四、干化-炭化工艺介绍• 4.1生物质气化炉原理：生物质气化炉是通过热化学过程，将生物质裂解气化成为气体燃料，俗称“木煤气”。

生物质气化炉为整套工艺系统提供热源四、干化-炭化工艺介绍实现以可燃气体热值高四、干化-炭化工艺介绍一级干化污泥二级干化污泥四、干化-炭化工艺介绍污泥裂解炭化技术污泥裂解炭化装置•炭化裂解技术原理本技术立足于传统生物质汽化炉四、干化-炭化工艺介绍制炭工艺，研发出更适用于污泥裂解炭化的设备，设备成本较低，能量利用效率及处理效果均有明显提高。

污泥干化碳化技术
由于污泥等是生物质类物质，因此其干化过程会发生明显收缩，污泥从机械脱水后的含水率80％干化到20％以下，一般体积会大幅度缩小(大概为原始的9％左右，密度由开始的1.04g/cm3增加到1.07g/cm3)，主要是因为随着水分降低，污泥弹性模量变小，此时污泥表面水分的蒸发所引起的收缩及它内部的约束，会造成最终干化快具有非常结实的结构，类似于石头。

该类剩余有机质形成的致密物质，不利于后续热解制成高品位碳，也严重影响焚烧过程与空气充分混合，不利于其完全燃烧。

因此，如何在污泥干化过程中减少其体积的大幅度收缩，减少污泥等泥质生物质垃圾在干化过程中的收缩，以避免整个过程缺乏相应的气体输送孔道，成为污泥干化过程需要解决的问题，也有利于后续污泥的最终处理。

如果在污泥的干化收缩过程中植入部分物质构建骨架，如某些大分子的有机物，既可以给污泥增加骨架，又可以增加污泥中的碳含量，同时添加一些有机的造孔剂，如淀粉、锯末、木屑、秸秆等天然纤维，就能够为后续污泥的炭化提供良好的条件。

低温污泥干化技术 Prepared on 22 November 2020低温污泥干化技术2009年以来，我国环境保护部、住房和城乡建设部以及科技部等部委，纷纷颁布了《污泥处理处置及污染防治技术政策》、《污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》以及《城镇污水厂污泥处理处置技术规范》等多项污泥处理处置的相关政策、规范及标准。

这些文件明确了污泥干化焚烧技术在我国的定位及应用条件。

其中，《污泥处理处置及污染防治技术政策》（2009年）明确提出：经济较为发达的大中城市，可采用污泥焚烧工艺。

鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建；在有条件的地区，鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧。

该技术政策的颁布促进了污泥干化焚烧项目的建设，据不完全统计，目前已建成的项目接近40个，主要在建项目有30个。

环保部出台的《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》（2010年）则确定了两个污泥处理最佳可行技术：厌氧消化和污泥堆肥；确定了两个污泥处置最佳可行技术：土地利用和污泥干化焚烧。

文件细化了单独焚烧、混烧和掺烧的排放限值，以及相关环节的污染控制策略及技术经济适用性等。

之后出台的《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》（2011年）给出了不同技术应用的优先序。

例如，厌氧消化后污泥优先考虑土地利用；不具备土地利用条件时，采用焚烧和建材利用。

综上所述，干化焚烧技术是政策标准范围内规定的一项最佳可行技术，是我国污泥处理处置的主流技术之一。

低温污泥干化技术是一种通过低温干化系统产生的干热空气在系统内循环流动对污泥进行干化的处理技术。

可把经板框压滤机、带式压滤机和离心脱水机的含固量20%的污泥干燥为含固率90%的干化泥块。

该技术能够将污泥体积缩减4分之1，只需要消耗电能，不需要其他辅助能源，而且能耗是常规干化设备的1/3。

进料时也无需特别对污泥进行均匀分布的装置，对湿度也没有任何要求，只要外界的温度在10-35摄氏度之间，整个系统就能保持高效率的运动。

污泥碳化技术简介：1、污泥低温碳化技术1.1、什么是低温碳化市政污泥中含有可燃物质，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细菌，可燃物质量更大。

根据上海、天津等地的污泥发热量试验，中国市政污泥中的发热量约为2200-3300大卡/吨干物质。

其中消化后的污泥发热量较低，一般仅为未消化污泥的70%左右。

夏季污泥的发热量比冬季低。

所谓污泥碳化，就是通过给污泥加温和加压，使生化污泥中的细胞裂解，将其中的水分释放出来，同时又最大限度地保留了污泥中碳质的过程。

污泥碳化的优势在于，污泥碳化是通过裂解方式将污泥中的水分脱出，能源消耗少，剩余产物中的碳含量高，发热量大，而其它工艺大多数是通过加热，蒸发的方式去除污泥中的水分，耗能大，灰分中的碳质低，利用价值小。

1.2污泥碳化的发展世界上污泥碳化技术的发展分为以下三个阶段（1）理论研究阶段（1980-1990年）。

这个阶段的研究集中在污泥碳化机理的研究上。

这个阶段一个突出特点就是大量的专利申请。

Fassb ender, A.G等人的STORS专利，Dickinson N.L污泥碳化专利都是在这期间申请和批准的。

（2）小规模生产试验阶段（1990—2000年）。

随着污泥碳化理论研究的深入和实验室试验的成功，人们开始思考将污泥碳化技术转变成为真正商业化污泥处理的装置。

在大规模商业化之前，为了减少投资风险，需要对该技术进行小规模生产性试验（PilotTrial）o通过这些试验，污泥碳化技术开始从实验室走向工厂。

这期间设计和制造了许多专用设备，解决了大量实际工厂化的技术问题。

这个阶段的特点如下：规模小。

例如1997年日本三菱在宇部的污泥碳化厂规模为20吨/ 天；1992年，日本ORGANO公司在东京郊区建了一个污泥碳化试验厂；1997年Thermo Energy在加利福尼亚州Colton市建立了一个污泥碳化实验厂规模为每天处理5吨干泥。

试验资金来自大公司和政府，而不是商业用户。