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污泥热解工艺

发布日期:2017-09-24 14:00

 污泥热分解是一种新兴的污泥热处置工艺。热解是利用有机物的热不稳定性,在无氧或缺氧条件下受热分解,形成气体、液体和固体残留物的过程,污泥热解炭化为污泥的减量化、无害化和资源化提供了新的有效途径。污泥低温热解处理的效果好,总成本在理论上低于直接焚烧法,而且热解过程可以将废物转化为有能量的物质和有用的化学物,符合污泥资源化利用的要求,且能量回收率较高。以低温热解(200-500℃)为主要反应机理的污泥低温热化学转化制油技术作为焚烧的替代技术已逐步发展为生产性技术,并显现出了能量经济性与二次污染可控性的显著优势 。
污泥的热解反应及燃烧反应


可燃气:主要包括 C1~5的烃类、氢和CO气体。

液态油:主要包括 C25的烃类、乙酸、丙酮、甲醇等液态燃料。

固体燃料:主要包括含纯碳和聚合高分子的含碳物。

污泥的燃烧反应

有机物+O2=CO2+H2O+其它简单无机物+热量

技术特点

1  减量化

污泥经热解处置后,污泥体积和重量减少90%以上,实现“减量化”。

2  无害化

高温热解有机物被分解碳化,细菌完全灭杀,实现了无机化和“无害化”。热解产生的有害气体(HCN、NH3、二噁英等)及焦油通常情况下的热解温度在800~900℃,它们进入二燃室的焚烧温度高达1500℃,不仅可得到充分分解,还能回收热能,不会造成二次污染。

3  资源化

热解产品可作为吸附剂或改良土壤的炭基肥,实现“资源化”。热解虽不能去除污泥中的重金属,但固体残留物在高温下被玻璃化,重金属固化在玻璃体中,可避免重金属二次污染的危害。大量资料和实验证明,我国市政污水的污泥热解碳化料中绝大部分重金属含量可满足农用肥标准,唯Zn超标,我国北方人群存在缺Zn问题,是众所周知的。

作为土壤改良剂,土壤的理化性质也决定了重金属的富集影响,在北方碱性土壤其影响是较小的。

4   两次节能降耗

 

《“十二五”节能减排综合性工作方案》重点支持“低品位余热利用”,热泵技术属于十二五规划鼓励类型。污泥处置能耗最大的是干燥,本工艺利用热解产生的可燃气体及高温烟气余热生产蒸汽用于桨叶干燥机;利用热泵技术回收污泥二次蒸汽潜热,也用作桨叶干燥机污泥干燥;此两项使本工艺处置每吨湿污泥运行成本仅180元左右,优于其他工艺。


固体废物的热解与传统焚烧相比的优点

1  可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭黑为主的贮存性能源;

2  由于是缺氧分解,排气量少,有利于减轻对大气环境的二次污染;

3  废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在炭黑中。热解虽不能去除重金属,但固体残留物在高温下被玻璃化,重金属固化在玻璃体中,可避免重金属二次污染的危害。

4  由于保持还原条件,Cr3+(铬离子)不会转化为Cr6+;

5  NOx(氮氧化物)的产生量少

污泥热解产物资源化

1  制作吸附剂

对于含碳较多的污水处理剩余活性污泥,在无氧或缺氧条件下高温热解碳化—活化,可将其制成吸附剂。例如,用剩余活性污泥为原料,添加一定的活化药品,隔绝空气,在一定的温度下炭化可得到活性炭。制成的活性炭对难处理的农药废水,COD的去除率也可达到63.25%。

2  作为炭基肥

 

国内外各种研究报告认为,土壤施用生物黑炭对于改良土壤,节能减排,减缓气候变化效益明显,炭基肥是今后改良土壤的重要手段。污泥热解碳化产物可作为炭基肥的基本原料。

                                                                              工 艺 布 置 图

 



 

 

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