热蒸汽干燥和低温热解污泥处理技术
污(wu)(wu)泥(ni)是(shi)(shi)高(gao)含(han)(han)水(shui)率的固体沉淀物(wu),含(han)(han)有丰富(fu)的养(yang)分,如氮、磷,但同(tong)时(shi)也富(fu)集病原体、寄生(sheng)虫(卵)、重金属(shu)等有害物(wu)质。污(wu)(wu)泥(ni)最为显(xian)著的特点是(shi)(shi)含(han)(han)水(shui)率极高(gao),给污(wu)(wu)泥(ni)的运输、处理带来(lai)困(kun)难。
干燥是降低污泥含水率的有效方法之一,而如何经济、高效地干燥污泥已成为污泥处理(li)的重要课题。在众(zhong)多(duo)污(wu)泥干燥技术中(zhong),过热蒸汽干燥具有其(qi)他干燥方法所不具有的优点,如高效(xiao)率、安(an)全和环境(jing)友好等(deng)。
过(guo)(guo)热蒸(zheng)汽干燥技术是(shi)指(zhi)用(yong)过(guo)(guo)热蒸(zheng)汽直接与被干燥物料接触而去除水份的(de)干燥方(fang)式(shi)。过(guo)(guo)热蒸(zheng)汽干燥排出的(de)废(fei)气是(shi)蒸(zheng)汽,可(ke)以通过(guo)(guo)加热进(jin)行重新利(li)用(yong),因此,具有明显的(de)节能(neng)效果。利(li)用(yong)过(guo)(guo)热蒸(zheng)汽干燥污泥,能(neng)够在较高(gao)的(de)温度下进(jin)行,拥有较高(gao)的(de)干燥效率;此外(wai),对废(fei)气(蒸(zheng)汽)的(de)循环利(li)用(yong),不仅节约能(neng)源,与其他处理(li)方(fang)式(shi)相比,尾气处理(li)量大大减少。
热(re)(re)解(jie)(jie)有(you)机污(wu)(wu)泥(ni)的(de)处理过(guo)程是(shi)将(jiang)(jiang)干燥(zao)处理后的(de)污(wu)(wu)泥(ni)(含固率:90-95%)放置(zhi)在一个完全密封的(de)炉(lu)膛内(nei),并将(jiang)(jiang)炉(lu)内(nei)温度加热(re)(re)至300到(dao)800℃。在缺(que)氧情(qing)况(kuang)下,污(wu)(wu)泥(ni)中的(de)有(you)机物被分解(jie)(jie)成固体(ti)(ti)焦炭(tan)和热(re)(re)解(jie)(jie)气(qi)(甲烷/氢气(qi)/一氧化碳(tan)(tan)/二氧化碳(tan)(tan)混合气(qi)体(ti)(ti))。固体(ti)(ti)焦炭(tan)主要是(shi)灰(hui)粉(fen)、矿物质(zhi)及碳(tan)(tan)化物,可直接用于商业化有(you)机肥进行销售。而热(re)(re)解(jie)(jie)气(qi)则可通过(guo)燃烧为污(wu)(wu)泥(ni)干燥(zao)和热(re)(re)解(jie)(jie)过(guo)程提供热(re)(re)能。
丹麦污泥(ni)(ni)干燥热解集成技术是将(jiang)过(guo)热蒸汽干燥和低温(wen)热解两个技术集成,分三步对污泥(ni)(ni)进行处理(干燥处理、热解处理、热解气燃烧供热),工艺流(liu)程如上图所示(shi):
第(di)一步,含(han)固率(lv)为15-25%的(de)(de)污泥(ni)在无氧环境(jing)下在过热蒸汽干(gan)(gan)燥(zao)(zao)设备中(zhong)被干(gan)(gan)燥(zao)(zao),干(gan)(gan)燥(zao)(zao)后污泥(ni)的(de)(de)含(han)固率(lv)> 90%。多(duo)余的(de)(de)蒸汽通(tong)过热交换(huan)器(qi)冷凝,实现热量(liang)回收,同时(shi)消除干(gan)(gan)燥(zao)(zao)过程中(zhong)的(de)(de)异味和(he)灰尘;
第(di)二步,干燥污泥在无氧环境中被加(jia)热(re)(re)到约650℃,污泥的有机(ji)污染物(wu)通过热(re)(re)解(jie)过程(cheng)被降解(jie);热(re)(re)解(jie)后50-70%的有机(ji)成分转化为(wei)热(re)(re)解(jie)气(qi)(qi)(甲(jia)烷/氢气(qi)(qi)/一氧化碳/二氧化碳混(hun)合气(qi)(qi)体),30-50%的有机(ji)成分转化为(wei)焦(jiao)炭;热(re)(re)解(jie)后的固体产物(wu)包括(kuo)焦(jiao)炭和少量(liang)无机(ji)盐灰份,统(tong)称(cheng)为(wei)生物(wu)炭;
第三步,热(re)(re)解(jie)(jie)过程产生(sheng)的(de)(de)热(re)(re)解(jie)(jie)气(甲烷/氢(qing)气/一氧(yang)化(hua)碳/二氧(yang)化(hua)碳混合气体)在一个(ge)(ge)炉内(nei)燃(ran)烧(shao),燃(ran)烧(shao)产生(sheng)的(de)(de)热(re)(re)量可以为(wei)污泥(ni)蒸汽干燥和热(re)(re)解(jie)(jie)两个(ge)(ge)过程供热(re)(re)。此外(wai),标的(de)(de)公司采用低(di)温(wen)慢速热(re)(re)解(jie)(jie)工艺(yi),热(re)(re)解(jie)(jie)后的(de)(de)生(sheng)物炭不(bu)仅无臭(chou)、无有(you)机污染物,而且保(bao)留了有(you)机结合态磷,所以生(sheng)物炭可作为(wei)富集植物有(you)效磷的(de)(de)绿色有(you)机磷肥(fei)。
优点:
1、过热解供热与蒸(zheng)汽干燥技术的集成,创新(xin)建立(li)了一套(tao)热能自(zi)给型(xing)污泥处理设备;
2、热(re)解的最终固体产(chan)物可做绿色有机磷(lin)肥,实现了污泥的资源再利用;
3、处理过程无(wu)异味(wei),环境友好(hao);
4、标准化的设(she)备安装(zhuang)方便、操作灵活;
5、可扩(kuo)展的模块化工艺设计。