吸收式热泵在污泥低温干化工艺中的应用

以某处理规模为100 t/d的污泥低温干化项目为研究对象，介绍了吸收式热泵在污泥低温干化工艺中的应用。结合系统原理和现场运行工艺，探讨了该系统的热平衡模型，计算了各环节的能量分布，分析了系统的性能和经济性。结果表明，相较于传统的蒸汽圆盘式干化技术和蒸汽辅助热风带式干化技术，采用吸收式热泵结合的蒸汽污泥低温干化技术，系统单位能耗除水量可达10.9 kg水/kg标煤，分别为两种传统蒸汽干化技术的1.23倍和1.44倍。在除水量一定时，系统的标煤消耗量和CO2排放量较两种传统的蒸汽污泥干化技术分别降低18.6%和30.5%，环保效益显著。该项目实施后，单位污泥干化成本为153.3元/t，较两种传统的蒸汽污泥干化技术分别降低21.7%和31.3%，污泥减重率达77.34%，节约处理费用26.3%，经济效益明显。该项目的实施和运行对于可提供低价蒸汽（燃煤电厂或垃圾焚烧发电厂）的大型污泥低温干化项目设计与建设具有参考意义。     

电解铝烟气余热低温干化处理市政污泥工程应用

我国目前污泥无害化处理处置短板突出,加快推进污泥无害化处置和资源化利用已成为共识。眉山市内污水处理厂污泥产量达150 t/d(含水率为80%),由于难以采用填埋处置,迫切需要寻找污泥处理处置新出路。利用该市企业电解铝车间产生的烟气余热低温干化处理市政污泥,将污泥含水率从80%降至30%以下,工程总规模为300 t/d。重点介绍了污泥干化系统、烟气余热换热系统、冷却系统、生物除臭系统、冷凝污水处理系统的工作原理、技术参数和设备配置。污泥经干化后运往周边工厂掺烧利用,实现了污泥的减量化、无害化、资源化利用,污泥处理直接运行成本51.62元/t,综合效益明显。     

污泥机械脱水与热干化脱水的经济性比较

某石油化工企业污水处理厂的污泥脱水设备主要为卧螺沉降离心机和螺压机,脱水污泥含水率分别在85%以下和90%左右。通过分析该污水厂污泥机械脱水和热干化脱水的运行成本,得到含水率为99%的稀泥浆采用卧螺沉降离心机脱水时,运行成本仅为3.68元/m3分离水;而采用热干化脱水时,运行成本为330.85元/m3蒸发水。因此,选择污泥热干化减量处理时,首先要采用高效率的污泥脱水机,尽量在机械脱水阶段去除更多的水,这对后续控制污泥干化处理规模、投资和运行成本具有指导意义。     

污泥生物干化与烧制陶粒工艺在惠州污泥厂的应用

惠州污泥处理厂污泥生物干化及陶粒烧制工程于2012年3月投入试生产,经过一年的稳定运行,污泥处理量达到200~230 t/d(含水率为80%),经机械脱水和生物干化处理后的泥饼含水率可降至30%左右,得到的干化产物回用作生产陶粒的主要原料。介绍了该工程的工艺概况、流程和运行情况,为同类污泥处理工程实践提供实例借鉴和经验。     

基于双风道大风量成型的污泥低温干化中试研究

针对含水率高或黏性大污泥干化效率低等问题,开展了市政污泥低温干化工艺中试研究,利用双风道大风量成型技术,验证低温干化设备运行的可靠性与适应性,探讨不同运行参数条件下对机组能效的影响。结果表明,该中试机组能够连续稳定运行,当干化温度为55～70℃时,污泥含水率从80%降低至30%以下,机组平均单位能耗除水量可达3.72 kg/（kW·h）,处理湿污泥的能耗为192 kW·h/t。     

粉煤灰改性——高压带式连续脱水设备用于污泥减量

某市政污水处理厂原采用浓缩带式脱水+石灰干化工艺将污泥含水率降至60%后送填埋场填埋。针对石灰干化工艺存在的石灰投加量大、污泥增量、运行费用高等问题,提出了污泥减量改造措施。为充分利用原有设备和场地,并确保改造期间污水厂正常生产,改造采用能与原污泥脱水系统快速对接的高压带式连续污泥深度脱水技术,新增装机功率仅为79. 38 kW,改造工期仅为46 d。污泥改性剂以新型粉煤灰为主,4个月的连续运行结果表明,污泥平均含水率从79. 80%降至55%,污泥减量率达30%以上。与改造前石灰干化工艺相比,污泥产量由约100 t/d减至约55 t/d,污泥处理费由213. 50元/t(含水率为80%计)大幅降至41. 70元/t,污泥减量效果和经济效益显著。     

太原循环经济环卫产业园固体废物污水处理厂工艺设计

为解决太原循环经济环卫产业园内生活垃圾焚烧处理处置、餐厨垃圾处理处置及其他固废处理处置过程中产生的高浓度废水处理问题,拟新建一座污水处理厂。设计处理规模为1 200 t/d,主要包括750 t/d的焚烧厂垃圾渗滤液和450 t/d的餐厨沼液。渗滤液处理采用"气浮+调节池+内循环厌氧反应器+两级A/O-MBR"的核心工艺,餐厨沼液处理采用"气浮+调节池+两级A/O-MBR"的核心工艺。污泥处理采用"离心脱水+热干化"工艺,处理后污泥含水率≤30%,干化污泥采用密封车辆送至焚烧厂焚烧处理。试运行结果表明,出水水质稳定达到设计标准。污水处理厂总投资为1.3亿元,污水处理直接成本为23.5元/t。     

污泥干化焚烧乃污泥处理/处置终极方式

剩余污泥处理/处置目前在我国已成为比污水处理本身更为棘手的问题。丢弃(填埋,土地利用等)固然省事、省力、省钱,但限于填埋空间有限和土地利用受阻,再加上环境二次污染问题,这一低端途径已经或即将走进"死穴",这也是发达国家面临的现实情况。高端污泥处理/处置以焚烧为代表,但多数国人认为投资太高而烧不起。针对这一问题,该研究以污泥脱水/干化后直接焚烧作为建议处理/处置方案,对这一建议工艺进行能量衡算以及投资与运行成本匡算,并与传统处理/处置工艺、介入热水解预处理工艺横向对比。计算结果显示,建议工艺与其他两种工艺对比,无论在能量赤字还是投资与运行成本上均为最低,分别为109 kW·h/t DS、374万元/t DS和2 663元/t DS,较其他两种工艺能量赤字分别减少66. 4%和65. 2%,投资成本分别降低36. 4%和39. 2%,运行成本分别减少1. 5%和12. 1%。如果污水余温可就近用于污泥干化,建议工艺的可持续性将大幅增加,不仅可实现污水处理厂自身碳中和运行,亦可能向外输电。与此同时,建议工艺还能使灰分磷回收变得更加有效。     

温州市污泥集中干化焚烧厂工程设计及调试运行

温州市污泥集中干化焚烧厂设计规模为日处理含水率80%的湿污泥240 t,采用倾斜桨叶式干化机+回旋流型流化床的半干化焚烧技术,为国内首条半干化焚烧的污泥处置生产线。介绍了工程设计、调试和持续优化改进,总结了生产运行情况,提出了干化焚烧工程优化要点。     

得利满Innoplana公司赢得重庆唐家沱污水厂污泥干化厂合同

得利满集团旗下设备公司Innoplana成功赢得重庆唐家沱污水厂项目的污泥干化设备供货合同。该干化厂将采用3条INNODRY 2E污泥处理线。2008年底项目建成投产后的处理能力将达到48t干污泥/d，相应蒸发水量约为6t／h。INNODRY 2E两段式污泥干化系统是得利满Innoplana公司开发的专利技术，     

太阳能-中水热泵在市政污泥干化中的应用

介绍了太阳能-中水热泵污泥干化系统(SHP)的工艺流程及调试运行情况,并对翻抛系统的运行参数进行了优化,提出了一套实现污泥高效干化的最佳工艺操作模式。SHP系统与室外环境相比,空气温度和地面温度分别高出9.7℃和19.6℃;污泥干化2~3 d,出泥含水率达34.5%~45.8%;处理成本仅为50.3元/m3。针对冬季污泥干化速率相对较慢的问题,实施了投加部分出料进行强化的措施,提高了污泥干化速率。     

连续式污泥热分解机组的中试研究

通过对自主研发的处理规模为10 t湿泥/d的连续式污泥热分解机组进行中试研究,确定了最佳工艺运行参数,考察了试验机组的运行情况和处理效果,并初步估算了工程投资和运行费用。结果表明:污泥热分解机组能够实现连续稳定运行,当热分解温度为500℃,停留时间为30 min时,污泥减重率达88%;热分解过程中无二噁英产生;固体产物炭粉中重金属很难再次析出,可作为土壤改良剂或肥料。该系统单位工程投资约为20万元/t湿泥(含水率85%),能耗成本约为280元/t湿泥。该试验为污泥热分解机组的产业化应用和污染物控制提供了可靠的试验数据。     

能量梯级利用在污泥热干化中的应用研究

因干污泥用途广,热干化是目前应用最广泛的污泥深度脱水工艺,但运行能耗较高又限制了其进一步的推广应用。以实际运行的污泥蒸汽热干化项目为基础,从理论测算和实际运行数据分析两方面研究了废热能梯级利用对降低能耗的影响,结果发现一级利用可降低蒸汽消耗量在18.8%以上,二级利用在一级利用的基础上再次降低4.6%。实际运行中,蒸汽单耗最低可降至0.778 t/t H_2O,比传统一段法工艺节省能耗达36.2%。能量的梯级利用可以明显降低污泥热干化的实际运行成本。     

上海市白龙港污泥干化焚烧工程工艺设计与思考

上海市白龙港污泥干化焚烧工程设计处理规模为486 t DS/d,采用脱水/干化/单独焚烧的处理工艺;利用余热锅炉回收污泥焚烧的热量,产生的蒸汽用于污泥干化;烟气处理采用SNCR(炉内)/静电除尘/干式反应器/活性炭喷射/布袋除尘/湿式脱酸/烟气再热/物理吸附工艺,之后通过烟囱排入大气;除臭采用离子送风、化学洗涤、生物除臭、活性炭吸附等组合方式。本工程处理对象污泥种类多、泥质变化大,其各项控制标准和运行稳定性要求高,给工程设计带来了一定难度。     

智能控制污泥好氧发酵一体化装置的工程应用

采用自主研发的智能控制污泥好氧发酵一体化装置对城市污泥进行处理,考察了其实际运行效果。装置采用CTB工艺自动调控发酵过程,处理规模为10 t,发酵处理周期为18 d,直接运行成本为57元/t湿污泥。发酵结束后,污泥含水率由85%降到43%,发酵污泥的种子发芽指数达80%以上,满足腐熟度要求,可实现污泥的快速无害化和减量化。该装置具有占地面积和投资规模小、集成化和智能化程度较高、运行成本低、安装调试简便等优点,为国内众多分散小型污水厂污泥处理难的问题提供了便捷、经济的解决方案。     

燃气红外线辐射器在污泥处理中的应用

介绍了一种以燃气作为干燥能源的污泥干化中试成套设备,对炉窑中使用的红外线辐射器数量、进泥含水率以及排放量等影响干化效果的主要因素进行了分析。该套设备干化含水量为82．5％的污泥,其成本为910元／t,生成干泥成本约为4000元／t。     

污泥碳化系统试运行及污泥炭回归土壤可行性分析

介绍了10 t/d污泥碳化系统组成及运行工艺,分析了该系统的运行能耗及清洁性,在考察污泥炭相关性质的基础上对污泥炭回归土壤进行了深入讨论。运行数据表明,以含水率为80%、干基低位热值为3 871. 5 k J/kg的市政污泥为原料,系统平均热能消耗为2 728. 34 MJ/t,其中污泥自身可提供能耗287. 52 MJ/t,外部输入能耗为2 440. 82 MJ/t,电能消耗为79. 2 kW·h/t。烟气经除尘、洗涤处理,即可实现达标排放,实现污泥清洁性处置。污泥炭中重金属含量符合农用泥质、园林绿化用泥质以及土地改良用泥质标准要求。污泥炭中总养分含量为1. 94%,低于园林绿化用泥质及农用泥质标准要求,优于土地改良用泥质要求。该工艺处理的污泥炭均可回归土壤,一方面实现了污泥最终消纳,另一方面实现了养分元素回收利用。     

干化焚烧系统中脱水污泥计量装置的改进

<正>1概况上海石洞口城市污水处理厂污泥处置系统是国内第一套污泥干化焚烧装置,实现了污水处理厂脱水污泥的减量化、无害化、稳定化。设计最大处理规模为213 t/d(含水率为70%),建筑面积为3 300m2,总投资为1.3亿元,于2003年7月动工兴建,2004年11月完成联动调试。     

城镇污泥加钙稳定干化/资源化利用技术中试研究

对江苏省某污水厂的脱水污泥进行了加钙稳定干化中试研究,结果表明,当生石灰投加比为25%左右时干化效果最佳,此时出泥含水率60%,大部分粒径在10~20 mm之间,pH值11.5可维持24 h,有机质含量降至20%以下,可实现杀菌率99.99%,且重金属被有效固化。采用自然堆置和简易翻堆的措施可进一步降低干化出泥的含水率,在24 h内含水率可降至40%以下。适当掺加粉煤灰(生石灰17.5%+粉煤灰17.5%)可以降低直接运行费用约3~5元/t湿泥。加钙稳定干化后的污泥产品可用作土壤改良剂,但需控制合适的投加比例,也可作为覆盖土、制砖用泥及水泥熟料添加料等进行资源化利用,可形成"污泥加钙稳定干化+建材/土地利用"的技术路线,实现污泥从处理到处置的全过程治理。     

市政污泥水热干化系统的开发及工程化应用

脱水困难是制约污泥处理与处置的重要技术难点。水热技术利用高温、高压的反应条件,使污泥中的微生物细胞破碎,从而释放出难于利用机械手段直接脱除的胞内水。开发了市政污泥水热处理系统,并在无锡建设了规模为10 t/d的污泥水热干化示范工程,至今已累计运行超过18个月。在160～180℃反应条件下,对比水热后的污泥机械脱水性能,发现在180℃下反应30min后,市政污泥可通过板框式压滤机直接脱水到37%左右,污泥减容超过70%。提取部分脱水泥饼至实际生活垃圾焚烧炉进行掺烧试验,以8%的比例掺烧,锅炉蒸发量提高了2.2%,HCl排放量减少约58.7%,SO2排放量减少了47.1%。一年半的运行结果证明,水热干化技术能有效提高污泥脱水性能,且系统运行效果稳定可靠,是一种低能耗的污泥干化方式。