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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1.不同的干化工艺为什么工艺气量不同？工艺气量的大小决定于工艺本身所采用的热交换形式。
热传导为主的系统，需要的气量小，因为气体主要起湿分离开系统的载体作用；而热对流系统则依赖气体所携带的热量来进行干燥，因此气量较大。
转鼓式干燥器的干燥依靠热对流，因此气量的大小必须满足携带热量的全部需要；流化床系统也是以热对流为主要换热手段的工艺，由于流化态的形成要求工艺气体具有更高的速度，因此总的气量需求更高；圆盘式工艺以热传导为主要手段，理论上仅需抽取蒸发量。
但是由于蒸汽在上部易于形成饱和，而下部易于形成高温、高粉尘浓度，因此，气体的流量决定了工艺的安全性和粉尘分布。
涡轮薄层干燥器是采用热对流和热传导两者并重的一种特殊工艺，气量小于纯热对流系统，大约是一个标准热对流系统的1/2-1/3。
转碟式是纯粹的热传导型干燥器，依靠碟片、主轴或热壁的热量与污泥颗粒的接触、搅拌进行换热，其中的热量来自填充在其中的导热油。
这一工艺无需气体。
2.为什么干化系统必须抽取气体形成微负压？抽取微负压的目的有两个：1）由于干化系统必须是闭环，在干化过程中，污泥中携带的某些物质被热解，形成不可凝气体，这些气体无法被冷却水冷凝，因此不断在回路中积聚，最终可能形成饱和。
不可凝气体具有可燃性，这将降低系统内粉尘爆炸下限，给干化系统带来危险，因此，避免不可凝气体在回路中的饱和是安全性的重要内容之一；2）大量工艺气体在系统内的流动依靠引风机进行，不可凝气体的积聚，将使得系统内形成超过环境压力的正压，此时，工艺气体可能提供各种可能的缝隙、出口离开回路，形成臭气泄漏，这在安全性和卫生性方面是不可接受的，因此必须通过动力装置（风机）从回路中排出，送往生物过滤器或热源装置处理掉。
3.间接干化工艺的热源－导热油锅炉如何选型？间接干化工艺是指热源与污泥无接触，换热是通过介质进行的，当这个介质为导热油时，需要使用到导热油锅炉。
导热油锅炉在我国是一种成熟的化工设备，其标准工作温度为280度，这是一种有机质为主要成份的流体，在一个密闭的回路中循环，将热量从燃烧所产生的烟气转移到导热油中，再从导热油传给介质（气体）或污泥本身。
一．污泥干化技术介绍。
生化污泥由于泥量大，出路少，其处置向来是一个棘手的问题。
污泥热干化处理法是世界上使用最广泛的污泥干化技术，是一种污泥减量化、资源化的有效方法。
其手段多种多样，包括直接接触式热干化法和间接接触式热干化法。
热干化是利用热能将污泥烘干。
干化后的污泥呈颗粒或粉末状，体积仅为原来的1/5～1/4，而且由于含水率在10%以下微生物活性完全受到抑制而避免了产品发霉发臭，利于储藏和运输。
二，污泥干燥设备，介绍两种设备。
一种是空心桨叶式干燥机就是一种有效的间接接触式热干化设备。
特性：1、该设备是一种体积小、效率高的干燥机，传热效率可达80-90%。
2、传热介质采用蒸汽（饱和蒸汽或过热蒸汽），料腔温度控制在200℃以下，没有粉尘爆炸危险。
3、物料在干燥机内经过桨叶搅拌、吸热、破碎、不易结块成团，不易粘附设备传热面。
4、采用密封设计废弃容易被收集处理。
5、加热介质产生的冷凝水经凝结水回收装置，送回锅炉作软水利用，节约运行成本。
6、污泥装置可采用微机自动化操作，减少工作人员。
该设备原理及构造：1.第二种：相变圆盘干燥机一．相变圆盘干燥机的原理相变圆盘干燥机的主体由一个带夹层的圆筒形外壳和一组中心相通的圆盘组成。
带夹层的圆筒形外壳和圆盘是中空的，热介质从外壳夹层和圆盘中流过，污泥在圆盘与外壳内侧之间通过，污泥吸收圆盘和外壳内侧传导的热量蒸发水分。
污泥水分形成的水蒸气聚集在圆盘上方的穹顶里，被带出干燥机。
圆盘有两个作用：一是它给污泥提供足够大的换热面积；二是它缓慢转动，它上面的小桨叶推动污泥向指定的方向流动并起到很好的搅拌作用。
卧式相变圆盘干燥机利用每个圆盘的双面传热，可以在小空间里提供很大的换热面积，这使得卧式相变圆盘干燥机体型紧凑。
圆盘的转动很缓慢，转速约为1～10r/min，因此磨损很小。
圆盘盘面与轴是垂直的，所以它本身的转动不影响污泥的流向，圆盘边缘有一些小桨叶，这些小桨叶有一定的倾角，既帮助污泥定向流动，又起到搅拌的作用。
一、概述
1、污泥处理与处置的问题目前我国生活污水处理厂每年排放的污泥量（干重）约为130万吨，而且年增长率大于10%。
伴随我国城市污水处理率丑逼提高，污泥产生量将不可避免地相应增长，消纳问题日益突出，急待解决。
二、污水污泥的特点及传统处理处置方式
1、特点：含水率高、有机物含量高、N、P、K含量高以及易腐败、恶臭。
2、特征：体积庞大、干基热值高、可作肥料、环境污染严重。
3、处置方式：堆肥、填埋、焚烧、建材化
综上所述，城市污水污泥具有含水率高、体积庞大、性质复杂等因素，造成了处理难度大。
三、现有处理方式存在的问题
1、农用堆肥
a)浓缩污泥含水率太高（一般为92%—96%），造成运输困难、运输量大；
b)如将浓缩污进行初步脱水，制成脱水泥饼，但也会存在分散困难，需借助机械设备支持田间操作，使该技术在实际应用中存在较多的困难。
2、填埋
填埋一般采用脱水后泥饼，但其含水率也较高（一般为70%——85%），土的力学性质较差，需混入大量泥土，从而导致土地的容积利用系数明显降低。
并且有土壤二次污染的风险。
3、焚烧：
脱水泥饼直接焚烧，因其含固率低，单位质量热值量低，不能维持过程的自燃进行，需加入辅助燃料，使处理成本明显增加。
4、制建材
脱水污泥制建材掺入量小，热耗高，经济性差。
在欧洲的瑞士、荷兰、奥地利、德国均已通过立法禁止污泥填埋；中国现状是垃圾填埋场拒绝接纳污泥；专门的污泥填埋场要求污泥含水率低于50%才能进场。
污泥干化详细方案污泥是指在工业生产、城市污水处理过程中产生的含有悬浮物、有机物、无机盐和微生物等的固态废弃物。
由于其含有大量水分，直接处理或处置会带来诸多环境和资源浪费问题。
因此，干化污泥成为一种常见的处理方法。
本文将详细介绍污泥干化的方案。
一、背景介绍污泥干化是将湿污泥通过脱水、脱臭等工艺，使其水分含量降至一定程度，从而实现资源化、无害化处理的过程。
常用的干化方法包括机械脱水、热风干燥、生物干化等。
本方案主要聚焦热风干燥和生物干化两种方法，并提供详细的操作步骤和技术要点。
二、热风干燥方案1. 设备准备在热风干燥方案中，需要准备干燥机、燃气锅炉、污泥输送系统等设备。
确保设备完好，排除设备故障和安全隐患。
2. 污泥预处理先进行污泥脱水处理，将水分含量降到20%以下，以确保干燥效果。
可以采用压滤机、离心机等设备进行脱水处理。
3. 干燥过程a. 将脱水后的污泥通过输送带或输送螺旋将其输送至干燥机中。
b. 启动燃气锅炉，产生热风，通过干燥机中的热风管道将热风送入干燥机内。
c. 控制干燥机内的温度和湿度，将污泥中的水分蒸发掉，实现干化处理。
d. 干燥后的污泥从干燥机出口排出，可以进行后续处理或处置。
三、生物干化方案1. 污泥处理前的准备工作a. 调整污泥的PH值、温度和湿度等参数，为后续的生物干化创造合适的条件。
b. 添加生物活性剂，促进生物分解和降解污泥中的有机物。
2. 生物干化过程a. 将经过预处理的污泥投入生物干化池中，控制污泥的厚度和通气性。
b. 通过控制通气流速和温度等条件，提供适宜的生物环境，促进污泥中的微生物分解和干化。
c. 定期检测污泥的水分含量和有机物含量，确保生物干化的效果。
d. 干化后的污泥可以用于土壤改良、燃料制备等方面的应用。
四、干化后污泥的处置和利用1. 燃料利用干化后的污泥可以作为生物质燃料，用于锅炉、发电等领域的能源利用。
2. 土壤改良干化后的污泥中富含有机质和养分，可以用于土壤改良和植物培育。
污泥干化1.不同的干化工艺为什么工艺气量不同？工艺气量的大小决定于工艺本身所采用的热交换形式。
热传导为主的系统，需要的气量小，因为气体主要起湿分离开系统的载体作用；而热对流系统则依赖气体所携带的热量来进行干燥，因此气量较大。
转鼓式干燥器的干燥依靠热对流，因此气量的大小必须满足携带热量的全部需要；流化床系统也是以热对流为主要换热手段的工艺，由于流化态的形成要求工艺气体具有更高的速度，因此总的气量需求更高；圆盘式工艺以热传导为主要手段，理论上仅需抽取蒸发量。
但是由于蒸汽在上部易于形成饱和，而下部易于形成高温、高粉尘浓度，因此，气体的流量决定了工艺的安全性和粉尘分布。
涡轮薄层干燥器是采用热对流和热传导两者并重的一种特殊工艺，气量小于纯热对流系统，大约是一个标准热对流系统的1/2-1/3。
转碟式是纯粹的热传导型干燥器，依靠碟片、主轴或热壁的热量与污泥颗粒的接触、搅拌进行换热，其中的热量来自填充在其中的导热油。
这一工艺无需气体。
2.为什么干化系统必须抽取气体形成微负压？抽取微负压的目的有两个：1）由于干化系统必须是闭环，在干化过程中，污泥中携带的某些物质被热解，形成不可凝气体，这些气体无法被冷却水冷凝，因此不断在回路中积聚，最终可能形成饱和。
不可凝气体具有可燃性，这将降低系统内粉尘爆炸下限，给干化系统带来危险，因此，避免不可凝气体在回路中的饱和是安全性的重要内容之一；2）大量工艺气体在系统内的流动依靠引风机进行，不可凝气体的积聚，将使得系统内形成超过环境压力的正压，此时，工艺气体可能提供各种可能的缝隙、出口离开回路，形成臭气泄漏，这在安全性和卫生性方面是不可接受的，因此必须通过动力装置（风机）从回路中排出，送往生物过滤器或热源装置处理掉。
3.间接干化工艺的热源－导热油锅炉如何选型？间接干化工艺是指热源与污泥无接触，换热是通过介质进行的，当这个介质为导热油时，需要使用到导热油锅炉。
导热油锅炉在我国是一种成熟的化工设备，其标准工作温度为280度，这是一种有机质为主要成份的流体，在一个密闭的回路中循环，将热量从燃烧所产生的烟气转移到导热油中，再从导热油传给介质（气体）或污泥本身。
导热油获得热量和将热量给出的过程形成一定的热量损失。
一般来说，导热油锅炉的热效率介于80％－90％之间，含废热利用。
根据干燥器的最大蒸发量，以及该干燥工艺的实际热能消耗，可以得到一个每小时最大热能净消耗的需求量，将导热油锅炉的热效率考虑进来，即可得到导热油锅炉的选型参照标准。
举例来说，一个2000升/小时蒸发量的干燥器，采用闭环空气作为介质，其净热能消耗约820大卡/升水蒸发量，导热油锅炉的热效率为88％，则：2000 升/小时x 820 大卡/升/ 88% = 1,860,000 大卡/小时需要配备大约200万大卡的导热油锅炉。
导热油锅炉应提供以下配套参数：－油泵，装机容量；－燃烧器，装机容量；－流量；－导热油进出口温度，最大温差，平均温差；－导热油一次填充量；4.干燥器的处理能力是固定的吗？干燥器的处理能力具有一定的变化区间。
其区别来自两个方面：物料本身性质使得干燥时间延长或缩短；因最终含固率的变化而提高或降低产能。
对于污泥干化来说，由于污泥的性质决定了大多数干燥工艺必须采用干泥返混，因此，其由于物料本身性质原因而导致的干燥时间变化不大，而凡是采用干泥返混的工艺在最终含固率方面不具有伸缩性，因此，可以说其干燥器的处理能力是“固定”的。
这一点对于无干泥返混的工艺来说就不一样了，最终含固率的改变会导致处理量方面较大的变化。
5.全干化和半干化是怎么划分的？所谓干化和半干化的区别在于干燥产品最终的含水率不同，这一提法是相对的，并没有科学的定义。
“全干化”指较高含固率的类型，如含固率85％以上；而半干化则主要指含固率在50－65％之间的类型。
如果说干化的目的是卫生化，则必须将污泥干燥到较高的含固率，最高可能要求达到90％以上，此时，污泥所含的水分大大低于环境温度下的平均空气湿度，回到环境中时会逐渐吸湿。
如果说干化的目的仅仅是减量，则会产生不同的含固率要求。
将含固率20％的湿泥干化到90％或干化到60％，其减量比例分别为78％和67％，相差仅11个百分点。
根据最终处置目的的不同，事实上要求不同的含固率。
比如填埋，填埋场的垃圾含固率平均低于60％，要求污泥达到90％意义不大。
将污泥干燥到该处置环境下的平衡稳定湿度，即周围空气中的水蒸气分压与物料表面上的水蒸气压达到平衡，应该是最经济合理的要求。
6.半干化时的产能为什么高于全干化？有些污泥干化工艺可以将湿泥处理至含固率50－65％，而这时的处理量明显高于全干化时的处理量。
其原因有两个：首先，对于干燥系统来说，干燥时间决定了干燥器的处理量。
当物料的最终含水率较高（所谓半干化）时，蒸发相同水量的时间要少于最终含水率高的情况（所谓全干化），单位处理时间内可以有更高的处理量。
其次，污泥在不同的干燥条件下失去水分的速率是不一样的，当含湿量高时失水速率高，相反则降低。
7.污泥干燥的机理是怎样的？干燥是为了去除水分，水分的去除要经历两个主要过程：1）蒸发过程：物料表面的水分汽化，由于物料表面的水蒸气压低于介质（气体）中的水蒸气分压，水分从物料表面移入介质。
2）扩散过程：是与汽化密切相关的传质过程。
当物料表面水分被蒸发掉，形成物料表面的湿度低于物料内部湿度，此时，需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。
上述两个过程的持续、交替进行，基本上反映了干燥的机理。
8.干化为什么要讨论换热形式？干化所应用的换热形式是分析干化系统效能的重要理论基础。
所有的换热均需通过一定的介质或界面来进行，这些介质或界面要么是气体，如空气、蒸汽、氮气、烟气等；要么是金属，这时其热量是通过烟气、导热油、蒸汽等介质来输送的。
介质蓄积和携带热量。
含湿物料接触金属热壁时，水分子与金属分子的接触，形成了热传导；气态介质分子与含湿物料中水分子的包裹、混合和接触，形成了热对流。
热传导和热对流是干化过程中应用最多的两种换热形式。
绝大部分干化工艺均采用其中的一种作为主要换热形式，少数则两种兼备。
除去烟气可以用于直接加热方式外，其余介质的应用均属于间接加热方式的热利用。
换热形式决定了干化系统热量损耗的基本特点。
9.为什么污泥干化的时间长？大多数干化工艺需要20－30分钟才能将污泥从含固率20％干化至90％。
干燥是由表面水汽化和内部水扩散这两个相辅相成、并行不悖的过程来完成的，一般来说，水分的扩散速度随着污泥颗粒的干燥度增加而不断降低，而表面水分的汽化速度则随着干燥度增加而增加。
由于扩散速度主要是热能推动的，对于热对流系统来说，干燥器一般均采用并流工艺，多数工艺的热能供给是逐步下降的，这样就造成在后半段高干度产品干燥时速度的减低。
对热传导系统来说，当污泥的表面含湿量降低后，其换热效率急遽下降，因此必须有更大的换热表面积才能完成最后一段水分的蒸发。
10.缩短干燥时间的可能性？对所有干燥器来说，缩短干燥时间意味着生产效率的提高。
能够用5分钟干燥的物料，谁也不会用10分钟。
能否缩短干燥时间，不是主观意愿决定的，而是干燥条件决定的。
影响干燥过程的因素很多，比如介质环绕物料的状况，介质运动的速度、方向，物料的性质、大小、堆置情况、湿度、温度等。
这些因素的总和，决定了干燥时间。
以上状况的改善和优化事实上是工艺决定的，其中一个普遍采用的方法是干泥返混，除避免污泥在干燥器内的粘结外，在很大程度上可以改善物料在干燥器内的受热条件，从而有效地缩短时间。
11.关于污泥处理量的计算？根据蒸发量、入口和出口的含固率，可以推导出干燥器的理论产能。
污泥理论处理量＝蒸发量+（蒸发量X 湿泥含固率）/（干泥含固率－湿泥含固率）例如，一个蒸发量为每小时2500公斤水的干燥器，如果将20％的湿泥干化到90％，则：2500 + (2500 x 20%) / (90%-20%) x 24 /1000 = 77 吨/日做适合于焚烧的半干化产品时：2500 + (2500 x 20%) / (60%-20%) x 24 /1000 = 90 吨/日12.污泥干化厂的公用配套设施有哪些？一般来说，干化工艺需要配备以下基础配套设施，但根据工艺可能有较大变化：－冷却水循环系统：用于干泥产品的冷却等－冷凝水处理系统：工艺气体及其所含杂质的洗涤等；－工艺水系统：用于安全系统的自来水－电力系统：整个系统的供电－压缩空气系统：气动阀门的控制－氮气储备系统：干泥料仓以及工艺回路的惰性化；－除臭系统：湿泥料斗、储仓、工艺回路的不可凝气体的处理－制冷系统：导热油热量撤除－消防系统：为整厂配置的灭火系统和安全区13.干化工艺如何利用废热烟气？所有的干化系统都可以利用废热烟气来进行。
其中，间接干化系统通过导热油进行换热，对烟气无限制性要求；而直接干化系统由于烟气与污泥直接接触，虽然换热效率高，但对烟气的质量具有一定要求，这些要求包括：含硫量、含尘量、流速和气量等。
焚烧炉的烟气与间接干化系统的导热油换热时，尚需注意烟尘具有一定的磨蚀性，烟气中可能含有一定的腐蚀性气体成份，以及换热器的高温腐蚀问题。
导热油系统的温度调整可以通过气动阀门调节烟气流量的办法来进行，但是当这种调节可能影响敏感的焚烧效果时，则有必要设立独立的燃气或燃油锅炉，通过对热值不足部分进行调温来实现。
14.干化系统如何利用蒸汽进行干化？只有间接加热工艺才能利用蒸汽进行干化，但并非所有的间接工艺都能获得较好的干化效率。
一般来说，蒸汽由于温度相对较低，必然在一定程度上影响干燥器的处理能力。
蒸汽的利用一般是首先对过热蒸汽进行饱和，只有饱和蒸汽才能有效地加以利用。
饱和蒸汽通过换热表面加热工艺气体（空气、氮气）或物料时，蒸汽冷凝为水，释放出全部汽化热，这部分能量就是蒸汽利用的主要能量。
15.干化工艺中产品温度意味着什么？污泥是一种高有机质含量的超细粉末，污泥干燥的目的首先在于减量、卫生化。
无论对于何种最终处置方法，污泥干化本身并不会改变污泥的性质，即温度并不会导致污泥产品的降解或质量问题。
有鉴于此，无论从污泥产品的质量角度，还是干燥器的效率角度看，应该是温度越高越好。
但是，由于安全性问题的存在，绝大部分干化工艺倾向于尽可能降低产品的温度，即降低所谓粉尘爆炸的点燃能量。
然而，根据研究，污泥粉尘的点燃能量很低，当氧气、粉尘浓度达到一定量时，100度左右的温度下，其点燃能量低至几个到十几个毫焦。
当点燃能量达到1焦耳时，70－80度也足以形成燃烧。
当粉尘浓度更高时，即使20－30度的环境都可能存在风险。
许多料仓的自燃和爆炸均属于这种情况。
干化工艺为了保证一定的处理效率，温度是必然存在的，而且不可能很低，典型值在105－125度之间。
