連續(xù)高速污泥碳化系統(tǒng)工藝技術與工程案例
污泥碳化技術
我們的污泥碳化技術源自于日本，這個技術經過了20年的研發(fā)、工程實踐，近幾年在日本來說是一個很熱門的技術，逐步要替代焚燒。我們在06年去日本的時候開始接觸到這個技術，了解日本的整個技術發(fā)展的路線，最后引進了這個技術。
污泥碳化從概念上來講并不復雜，它是污泥在缺氧或者無氧的情況下受熱，受熱以后高分子的有機成分經過干餾、裂解形成小分子的有機物揮發(fā)出來，然后就是固定碳沉積在污泥當中，最后形成碳化的污泥產物。
從污水產生污泥碳化過程來看，首先要經過干燥的過程，經過干燥過程主要是去除大量的水分，然后才是經過碳化的過程。碳化的過程當中，揮發(fā)出來的氣體成分主要是在較低溫度下，比如100度—200度，主要是水分蒸發(fā)。300度開始已經有有機物的分解，持續(xù)到700度以上，主要的分解性氣體是甲烷、乙烯、乙烷、一氧化碳。
系統(tǒng)組成和技術特點
首先濕污泥要進行儲存，要輸送到這個系統(tǒng)過程中去，第二個就是污泥的干燥要有一個干燥系統(tǒng)，第三個就是干污泥要進行儲存，然后再刷送到碳化系統(tǒng)里面去，污泥碳化單元，碳化產品的冷卻、包裝這些系統(tǒng)。同時對煙氣進行收存，對熱量予以回收，最后就是煙氣要進行處理。
從過程來看，碳化系統(tǒng)對污泥的減容減量非常顯著，最后的碳化物從重量上來算，大約是在原始污泥的10%左右。從重金屬的角度來看，我們的研究過程中有一個重點研究內容，就是重金屬在整個碳化過程當中的變化情況，我們不僅做了它的穩(wěn)定的研究，而且還做了穩(wěn)定的機理的研究。研究表明，經過碳化以后，絕大部分的重金屬能夠得到很好的穩(wěn)定。
日本最近幾年為什么碳化有取代焚燒的趨勢?日本做了一個評估，評估的結論是如果把碳化物作為輔助燃料在電場里燃燒，也就是說在后續(xù)做協(xié)同燃燒和直接焚燒相比，總的溫室氣體排放量要少，少大約30%。碳化技術總的來講有這么幾個特點，第一個沒有臭味，第二個有比較強的吸附能力，第三，具有一定的熱值。第四，有很好的黑色度。第五，碳化產品里面，保留了原污泥的值，在土地的改良應用上面是一個很好的方向。
日本比較典型的兩個用途，第一個用途是對全部的市政污水的污泥的碳化物可以進到農田里面去，第二個用途就是在東京都的單條線100噸的燃料進到電場鄰面。除此之外，可以作為除臭劑使用，還可以作為脫水處理器來使用，能夠有效的降低使用量。
示范項目介紹
接下來我介紹一下武漢市湯遜湖的示范項目情況。這個項目是在引進了日本的技術以后，考慮到國內的污泥情況和日本的污泥情況有較大的差異，我們做了一個比較大規(guī)模的實驗性的示范項目，每天處理量大概是10噸，設計的處理量是10噸，實際上我們在考核運行的時候，運行到了13噸。核心的技術工藝來源是日本巴工業(yè)，所有的設備制造是中國。
項目的特點，第一采取了在日本為主流的一個干燥技術，就是圓筒干燥爐，直接用800度的高溫煙氣直接和污泥接觸，提高傳熱的速度。從尾氣的處理上面我們改變了日本的尾氣處理方式。日本采取了非常好的一個處理方式，就是用高溫脫臭，把所有的臭氣全部加熱到800度，經過一定的熱量回收再排放。
但是這個處理方式，如果沒有其他的外部熱源的需求，能耗是非常高的？紤]到中國目前的情況，我們對于運行費用非常敏感，因此我們在后端尾氣這塊做了調整。調整后采用了水洗，然后先除臭再活性炭吸附，運行下來非常穩(wěn)定。第三個，通過整個項目，我們要完成國產化的運行，以及完成運行管理經驗的積累，包括整個系統(tǒng)設計的完善。
我們對該項目設計的能力是10噸，碳化物的含水率低于10%，實際上從這個碳化單元里面出來的含水率是0。因為考慮到它含碳，并且有一定的溫度，因此為了防止它自然著火，所以補充一些水分，起到安全穩(wěn)定的作用。碳化以后的減重率90%以上。碳化過程當中重金屬能夠穩(wěn)定的固化，滿足了污泥焚燒泥質相關的標準。碳化的顆粒沒有臭味，目前我們這個碳化的顆粒全部送到了一個苗圃，在育苗過程當中來使用。
洋瀾湖項目建設規(guī)模是60噸/天，業(yè)主是鄂州城投，我們是作為整個項目的設備提供方，碳化爐是日本巴工業(yè)提供，預計明年5月份投產。我們職責包括工藝設計，和為期一年的運行管理。
整個項目的流程中我們設置一些安全方面的設計，主要的設備包括了污泥的輸送、干燥、碳化，熱量回收等等這些。整個項目占地面積742平方米，車間內的設備、平面、立面，整個的工程造價3670萬，其中包括了我們?yōu)樗荒甑倪\行管理的費用。
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