搜索
污泥改性碳化资源化处置技术••山东派力迪环保工程有限公司•中国建筑东北设计研究院•报告人：沈向东13589519939•邮箱：1903871395@qq.com一、公司简介二、污泥处理背景三、污泥处理方案对比四、工艺流程五、物料平衡六、工艺布置概述七、核心技术八、产物资源化利用九、投资及成本大纲：一、公司简介山东派力迪环保工程有限公司与中国建筑东北设计研究院有限公司进行战略合作，共同开发开拓污泥处理技术和市场。派力迪是国内知名环保企业，尤其擅长低温等离子处理恶臭废气，是国内VOC及恶臭治理的专业工程公司。中建东北院隶属于世界500强第37位的中国建筑工程总公司，是一家跨地区跨行业的大型设计企业。在全国设有北京、天津、上海等22个驻外分支机构。派力迪与中建东北院强强联合，力争3-5年内在污泥改性碳化处理领域打造国内第一品牌。每年产生市政污泥4000万吨，工业污泥4000万吨预计2016-2020年我国将累计产生污泥约4亿吨污泥处理处置市场规模将达到2000亿元截止至2016年，全国城镇污水处理厂处理能力达1.7亿吨/日污泥行业前景一片大好~二、污泥处理背景而近30年来未经处理的污泥不计其数，这也将会是一个不可小觑的市场！三、污泥处理方案对比污泥好氧堆肥污泥厌氧消化污泥改性碳化污泥协同焚烧污泥焚烧污泥干化脱水污泥污泥碳化产物减量不明显无处安置，后患无穷具有依赖性成本太高后文介绍烟气及灰分处理难度大除水率与成本成正比污泥填埋三、污泥处理方案对比※概念：碳化（carbonization）又称干馏、炭化、焦化，是指固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程。※传统污泥碳化工艺具体操作方案：污泥干化→污泥碳化→多途径资源化※传统碳化工艺优点：占地小、减量明显、固化重金属且无异味、资源化利用※传统碳化工艺缺点：成本高（制约其推广应用的主要瓶颈）污泥改性碳化技术是一种将改性技术和碳化技术结合的新型污泥处理技术。碳化技术简介：四、工艺流程1.缓存原泥2.原泥:改性后污泥:改性剂=1000:250:1~1.53.含水率80%70-75%1.利用碳化炉烟气及碳化颗粒余热2.烟气直接换热，碳化颗粒间接换热3.含水率70-75%60%-65%1.利用干化炉烟气提供热环境2.将污泥有机质中的糖类、蛋白质等转化为油脂3.水分蒸发、反应耗水：含水率60%-65%30%-35%1.将污泥在绝氧环境下碳化2.导出碳化油气作为碳化炉热源3.将中心套筒产生水蒸气等导出4.将高温烟气及碳化颗粒导入干化炉余热回收5.含水率小于5%1.将系统产生的烟气进行处理：将SO2、NOx转化为有机农肥；将CO2合成淀粉，并放出氧气。2.处理效率达到95%以上。四、工艺流程—关键点解析还原重金属固硫固氮脂转化产油脂转化放热四、工艺流程—关键点解析绝氧加热，油气回用四、工艺流程—关键点解析炉体本体炉体外套炉体烟道燃烧室油气导出烟气出口污泥入口碳化炉示意图污泥出口引出氨气、水蒸气四、工艺流程—相关专利序号申请日专利号专利名称12014.04.18201410155819.5一种使生物质转化为原油的改性剂及生产方法和应用工艺22015.01.28201510042672.3一种利用污泥中蛋白质生产碳酸铵的方法32015.01.28201510042587.7一种污泥中重金属处理的方法42015.10.26201510699288.0一种将污泥中的油脂利用的方法及其专用设备52015.10.26201510699200.5一种污泥处理装置62015.10.26201510699376.0一种污泥处理装置的设计方法及其装置72017.01.05201720010758.2污泥改性碳化处理系统污泥改性碳化工艺相关专利汇总表污泥改性碳化处理系统专利需蒸发水分耗能：（31.3+8）×2400=94320MJ/d产油可供能量1：28.6×0.1×36000=102960MJ/d（污泥有机质含量40~50%）产油可供能量2：28.6×0.07×36000=72072MJ/d（污泥有机质含量30~40%）此时需要额外供能量：94320-72072=22248MJ/d，约合生物质1180Kg/d，约合天然气630m3/d五、物料平衡1、平面布置图六、工艺布置概述预处理工段干化、碳化工段脂转化工段烟气合成段2、预处理工段a.含水率80%的原泥进入原泥料仓，其料仓为地下式，带自动液压密封盖。原泥既可通过卡车直接倒入也可由脱水机出泥端直接掉入。b.含水率80%的污泥通过螺杆泵与改性后的污泥、改性剂在混合器内混合后，通过底部输送装置送至干化炉内。c.混合后的污泥可以在缓存仓缓存，也可通过输送装置送至干化炉料斗内。六、工艺布置概述b.碳化炉高温烟气导入干化炉余热回收。c.碳化炉高温碳化颗粒气导入干化炉余热回收。d.改性后污泥进入碳化炉根据场地情况干化炉与碳化炉既可以上下层布置，也可以同层高低位布置。六、工艺布置概述3、干化、碳化工段碳化炉干化炉a.混合后污泥进入干化炉进行干化4.1、脂转化工段—改性车间及改性沟a.干化后污泥进入料斗进行缓存，等待布料。b.设置改性沟，底部通入干化炉出炉烟气。c.全自动布料、翻料、出料系统六、工艺布置概述4.2、改性工段—改性塔a.干化后污泥通过斗提进入改性塔。b.给料装置可按照程序控制污泥进入相应改性塔。c.污泥在改性塔中完成改性及除水。d.底部自动出料装置满足各改性塔出料需求。六、工艺布置概述七、核心技术序号原泥有机物含量改性前油脂含量改性后油脂含量150%3%左右12%左右245%2%左右10%左右340%1%左右7%左右1）污泥改性技术通过向污泥中添加污泥改性剂，使污泥中的蛋白质、糖类等有机质经化学反应转换为油脂。2）烟气合成技术应用烟气合成隧道，将污泥处置过程产生的CO2、SO2、NOx等废气合成农用有机肥料，去除率可达到95%以上，填补了国际烟气处理资源化利用的空白。七、核心技术3）完善的余热回收系统a.碳化炉产生的高温碳化颗粒导入干化炉进行余热回收；b.碳化炉产生的高温烟气进入干化炉进行余热回收，出干化炉后的烟气导入改性车间底部进一步余热回收；干化炉历经四代产品变更七、核心技术4）改性碳化炉原理采用多套筒结构的炉体设计，实现碳化过程的分段分级处理和加热过程的无氧/缺氧环境，使污泥在不同温度段实现水蒸气的分离排出和污泥的无氧碳化。······碳化炉历经十代产品变更解决物料输送问题解决气体与物料分离解决扬尘问题解决油气密封问题······七、核心技术5）重金属还原及固化原理该工艺技术除将污泥中所含的有机质与无机质分离外，通过改性剂的作用，降低污泥中的重金属离子化合价态或直接还原成单质。(详见专利201510042587.7)七、核心技术生成对应络合物Cr(OH)3+6NH3·H2O[Cr(NH3)6](OH)3+6H2O与葡萄糖粉发生氧化还原反应2[Cr(NH3)4](OH)3+2CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO2CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-COONH4+2Cr+6NH3+3H2O利用固定碳的还原作用CO+CuC+CuO高温另一方面由于最终碳化产物为颗粒状产物，这也在一定程度上实现了对重金属的包裹作用。重金属还原及固化反应机理：八、产物资源化利用1）烟气处理产物资源化：※反应载体：微孔磁性催化颗粒—多孔结构特性营造良好的反应环境※反应环境：催化剂和磁场的作用※反应元素：K、Ca元素※反应产物：SO2和NOx—生成硫酸盐、硝酸盐CO2—生成淀粉，释放出氧气※资源化方向：作为有机农肥利用产氧特性实现资源化利用八、产物资源化利用2）碳化产物资源化分析项目砷汞锌铬镉铜铅镍碳化颗粒（mg/kg）24.70.03178080.44.212748.657.1农用污泥污染物控制标准值A级mg/kg30315005003500300100B级mg/kg7515300010001515001000200园林绿化用泥指标碱性土壤mg/kg7515400010002015001000200酸性土壤mg/kg75520006005800300100土地改良用泥指标碱性土壤mg/kg7515400010002015001000200酸性土壤mg/kg75520006005800300100水泥熟料用泥泥质mg/kg7525400010002015001000200制砖用泥泥质mg/kg75540001000201500300200某市政污泥碳化后重金属检测对比表八、产物资源化利用2）碳化产物资源化※土壤改良：农用污泥B级、园林绿化用泥、土地改良用泥；※建材应用：水泥熟料用泥、制砖用泥泥质标准；※覆盖土：垃圾填埋场等覆盖土—（碘吸附值约在200～250之间）；※低质燃料：可掺混燃烧功能—（产物热值约为2000KCal/kg）；若将碳化产物配合烟气处理产物一起用于土壤改良，则即可增强土壤蓄水力和透气性，又可利用烟气处理产物肥效，达到事半功倍的效果！九、投资及成本序号名称总占地（m2）总投资（万元）50t/d100t/d50t/d100t/d1可研编制及初设、施工图设计15002000200035002全套设备及自控系统3安装、调试及人员培训4技术支持及设备维护5厂房的建安工程（不含地基基础）工程投资九、投资及成本序号处理规模原泥有机质含量处理成本（元/吨）备注150t/d＞50%＜120不含设备折旧及大修225~50%120~1503100t/d＞50%＜100425~50%100~130运行成本END!非常感谢，请多指正！联系人：沈向东13589519939邮箱：1903871395@qq.com