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科技成果展示|北控水务污泥干化炭化撬装成套产品

访问量:1514   发布时间:2023-12-25 17:19:04 字号+  字号-

热解炭化技术

市政污泥处理和处置是污水处理的最后一公里。过去十年,国家一直在出台相关政策和文件,“重水轻泥”现象得到一定程度的好转。2020年7月,国家发展改革委、住房城乡建设部发布的《城镇生活污水处理设施补短板强弱项实施方案》中提出:加快推进污泥无害化处置和资源化利用。在土地资源紧缺的大中型城市鼓励采用“生物质利用+焚烧”处置模式。在此背景下,作为污泥热化学技术之一的污泥热解炭化技术受到关注。

污泥热解炭化技术是让污泥在无氧或缺氧条件下加热到一定温度后释放水分和有机物。“减量化”能够达到85%以上;相比焚烧工艺,烟气产生量少,二噁英排放量低,更加“无害化”;热解炭化的生物炭经过高温处理产生的热解气可循环利用,能实现污泥的“稳定化”和“资源化”。热解炭化工艺能够有效解决目前污泥生物法处理存在的占地面积大、减量效果差、邻避效应多、以及末端出路受限等问题,在国内应用案例逐渐增多。

截止2023年12月,国内热解炭化项目在建和建成总数量已超20个,总处理规模达到2000吨/日(80%含水率)。国内第一个污泥热解炭化工程案例是武汉汤逊湖污泥炭化项目,设计规模10吨/日,2009年建成,这是国内最早引进日本技术的项目。北控水务投资控股的青岛即墨污泥处置中心项目,设计规模为 300吨/日,单线处理规模150吨/日,是当前国内单线规模最大的炭化项目,从2019年10月试运行至今已连续稳定运行超过4年,综合成本在国内热法处理工艺中处于较低水平。

撬装成套产品

基于对国内污泥处理政策、市场需求以及热解技术最新发展的跟踪研究,北控水务在总结以往运行案例经验的基础上升级迭代工艺技术,开发最新一代污泥热解炭化技术产品——北控水务污泥干化炭化撬装设备。产品中试验证正在北控水务曲阜验证平台进行,项目规模为10吨/日(80%含水率)。

产品特点

集约设计  高度集成

采用撬块设计理念,5个独立模块拼接而成,可实现快速组装、快速转运、快速使用;干化炭化采用上下布置方式,物料输送距离最短,占地面积更小。

安全稳定  自动运行

除进出料外,系统实现全自动运行;利用CFD模拟技术精准掌控撬内通风流态,安装有害气体报警仪和强制排风设施,保证温度可调、有害气体浓度可控。

工艺先进  高效节能

关键设备采用多级密封,保证炉内缺氧环境,提高污泥炭品质;利用余热回收功能回收高温烟气热量,综合热效率可达65%以上;污泥减量率可达85%~89%,污泥炭稳定无害,最终可以作为土地、建材等实现资源化利用。

尾气洁净  低碳排放

热解技术从源头上杜绝二噁英的产生,热风炉燃烧温度超过850摄氏度,炉内脱硝进一步降低烟气中氮氧化物含量,尾气喷淋去除酸性气体,最终实现高标准排放。

自主知产  稳定可靠

运用污泥处理、系统控制领域北控水务发明专利近20种,设备已申请自有专利30项,截止2023年12月已授权实用新型近10项,保证工艺先进性及独有性,保障设备生产的合规和可持续;外观设计优越,荣获由德国红点奖机构主办的2023当代好设计奖。

工艺单元

污泥干化炭化撬装设备由进料单元、干化及循环气处理单元、炭化及热解气处理单元、热能供应及余热回收单元、尾气处理单元、出料单元、空压制氮单元及集中控制单元八大部分组成。

具体如下:

板框压滤机预处理后的污泥运至系统中转料仓,料仓底部设置双螺旋并配置失重称进行计量,出料后进入提升刮板机,通过提升刮板机将污泥送至干化炉。干化炉采用直接加热结构,利用抄板将污泥从前端往后移动,同时配合粉碎搅拌轴协同工作,对污泥进行冲击,在干化过程中进行破碎,最终将污泥含水率降至25%以下。污泥干化后通过溜管及给料螺旋进入回转式炭化炉,高温热烟气在炭化炉夹套流过,通过辐射、对流换热的方式将热量传递给炭化炉内筒中污泥,污泥与热烟气不直接接触,有效提高热解炭化过程的安全性。热解炭化炉的内部同样设置有抄板,污泥从前端往后端移动,完成热解炭化过程,最终从炉体尾部排出。污泥炭最终经过水冷螺旋输送至料仓,定期外运综合利用。

在污泥干化过程中会产生干化气,这些净化气通过余热回收单元后,一部分会被循环使用,另一部分则会进入炭化热风炉进行高温无害化处理。炭化炉产生的裂解气也会进入热风炉燃烧,以回收能量。如果反应过程中能量不足,会补充外部天然气。经过高温无害化处理的尾气会通过能量回收,然后再经过喷淋脱酸降温,达到外排标准。同时,热风炉炉内还设置了 SNCR 系统,以确保烟气中的氮氧化物达到排放标准。

应用场景

(1)单套可用于≤1.5万m³/d污水处理厂的污泥处理,并联2~3套可以覆盖3~5万m³/d 污水处理厂的污泥处理

(2)可用于污泥出路受阻下的应急处理服务 

(3)可用于新建项目拓展阶段的现场中试试验验证和展示

联系方式

如您对此科技成果有合作意向,请与我们联系洽谈。

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