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| 发布时间：2024-12-06 17:22:26 | 来源：亚洲环保 | 作者：本站编辑 | 浏览次数： |
任少辉 总工程师
污泥处置是污水处理的最后一公里，我国污泥产量增量大，预计2025年产泥量将达到9000万吨。近些年，为优化污泥处理处置结构，国家出台一系列政策，提高污泥无害化处理和资源化利用水平，已由“重水轻泥”到“泥水并重”。 现阶段污泥处置的技术有很多，其中填埋占比仍然很高，三部委提出要压减污泥填埋规模，提升污泥无害化处理和资源化利用水平；热法处理是减量化最彻底的方式，优势是非常显著的。在众多的热处置技术中，传统焚烧依赖外来能源且气态污染物排放量大，而热解-气化具有减量化程度高、能耗和运行成本低、占地面积小等优点，极具技术前景优势。是国外最受青睐的污泥处置新技术，美日奥德均有研发。 作为专注于城乡固废处理及资源化利用、农业有机废弃物资源化利用、水环境治理和循环利用的高新技术企业，湖北加德科技股份有限公司成立于2010年，于2017年8月新三板上市，集城乡有机固废处理工程设计、研发、产品制造、工程施工、运营维护于一体，始终致力成为环保领域有影响力的企业，为人类生活环境的持续改善作出贡献。 “污泥闪蒸干化耦合热解气化技术”是加德科技自主研发的以旋风闪蒸干化与流化床热解气化为核心的一体化污泥清洁燃烧工艺。该技术利用污泥本身热值作为干燥热源，不依赖外部热源，可降低能源消耗30~50%；热效率＞90%，可在3~6秒内完成污泥干燥。可在污水厂内就地处置减少污泥运输成本，整套系统封闭循环，全程自动控制，安全性极佳。焚烧后产生的灰渣完全惰性，可作为建材原料，使污泥最大减量化、稳定化、无害化和资源化。 近日，加德科技应邀出席在广州举办的2024年城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会。会上，加德科技总工程师任少辉针对污泥处理处置面临效率低、能耗高、关键装备适应性差、集成化程度低等一系列问题，系统全面介绍双流闪蒸干化耦合流化床热解气化工艺特点、优势。分析投资、运行成本、安全、环保等指标，结合工程示范案例、装备研发、运行操作等为污泥处理处置提供借鉴参考。 任少辉结合行业现状，介绍了技术提出的背景。 《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》进一步明确：“到 2025 年，全国新增污泥（含水率80%的湿污泥）无害化处置设施规模不少于2万吨/日，城市污泥无害化处置率达到90%以上，地级及以上城市达到 95%以上。”《环境基础设施建设水平提升行动（2023-2025年）》也提出：“统筹推进污泥处理设施建设，加快压减污泥填埋规模，提升污泥无害化处理和资源化利用水平。” 污泥热处置具有反应速率快、灰渣无害化、减量化彻底等特点，技术优势显著。而众多热处置技术中，传统焚烧依赖外来能源且气态污染物排放量大，而热解-气化具有减量化程度高、能耗和运行成本低、占地面积小等优点，极具技术前景优势。热解-气化技术是国外最受青睐的污泥处置新技术，美、日、澳、德等均在研发。国内污泥热解气化技术的推广应用面临能耗、成本、关键装备适应性差、集成化低等问题，提出了污泥闪蒸干化耦合流化床热解气化新技术工艺。 污泥闪蒸干化耦合热解气化技术囊括了三个关键点： （1）污泥/生物质高效低污染共热解气化技术及可燃气体定向调控关键参数； （2）双流闪蒸干燥装置和流化床热解气化炉关键结构设计与优化； （3）各独立子系统的高效匹配及成套系统的稳定运行。 技术的主要创新点： （1）干污泥和生物质协同流化床热解气化，提升气体产物的热值，改善原料转化率和系统的热效率； （2）结合闪蒸干燥和旋风流化技术形成独特的双流旋风闪蒸干燥技术，解决现有污泥干化工艺存在的热损大、热效率低、能耗高、运行成本高、尾气量大的问题； （3）将干燥-热解-气化-燃烧各独立子系统集成一体，提高系统匹配性和稳定性。 污泥干化耦合热解气化工艺流程 （1）核心技术1：双流闪蒸干燥技术 双流闪蒸干燥技术是一种基于流化床、闪蒸干燥、旋风干燥原理的干燥技术。 该技术装置利用烟气作为干燥热源和流化介质，高速烟气经旋风发生器配合机械将污泥击碎成颗粒，使污泥和热烟气接触面积扩大成百上千倍，污泥在3秒内瞬间被干燥，并利用烟气的挟带能力进入后续气固分离设备进行分离。120吨的装置高度约9米，直径约3米，极大地节省了占地面积。 该技术装置有四个创新点： ①独创旋风气流流化； ②高速闪蒸极高换热效率； ③一体化结构无转动部件； ④粒径选择干湿可控。 （2）核心技术2：多介质流化床气化技术 生物质和干化后的污泥进入内循环流化床，在750~850℃高温下进行热解气化，产生CO、H2和CH4等可燃气体，进入二次燃烧炉，分级燃烧，产生高温烟气经尾部烟气回流配风降温至600℃以下去双流闪蒸干燥机对高含水污泥进行干燥，形成闭式循环。 多介质气化具有传热传质迅速、气固掺混强烈、低热值固体燃料、控制污染物、反应温度易控、装置操作弹性高等特点。 （3）核心技术3：干化-气化-燃烧强耦合 污泥干化耦合热解气化工艺将热力系统与干化系统强耦合，即将干化、热解气化、燃烧集成到一个强耦合系统中，具有以下优点： ①直接换热，热利用效率高； ②闭式循环易运行控制； ③配风调节，烟气温度易控； ④干污泥直接闭式处理，无臭味外漏。 综上所述，任少辉总结了污泥干化耦合热解气化工艺的几大技术优势。 ①高效率、能耗低——闪蒸技术，热效率高，充分利用污泥自身热值； ②低排放、环境好——高温热解技术、低污染尾气排放易于处理； ③无害化、资源化——污泥经750℃高温热解，处理彻底，灰渣可用于建筑原材料； ④灵活高、易实施——独立系统，不依赖外来热源，占地少。 基于以上优点，该技术可用于厨余垃圾、城市污泥、印染污泥、造纸污泥、石油化工污泥等多个应用场景中，打造多元多态超净联合工厂。 目前该技术已被国家生态环境保护部科技发展中心评定为“国内领先”的污泥处理处置技术，已被纳入国家“无废城市”建设第一批试点技术目录。连续入选工业和信息化部联合科技部、生态环境部发布的《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录（2020、2023年版）》，并获得第三届“绿创杯”绿色技术创新大赛铜奖。该技术已在加德公司多个项目成功应用。 （1）湖北荆门钟祥市污泥处置项目 项目模式：EPC+O 污泥性质：市政污水厂污泥 污泥规模：120吨/天 处理工艺：双流闪蒸干燥机+流化床气化 进泥含水率：~80% 运行数据： 气化温度：710~740℃；湿污泥量：3~5吨/小时；生物质量：10%~12%；二燃室温度：850~1000℃； 单位投资：40万元/吨湿污泥 运行费用： 电耗：40~60kWh/吨污泥；电费：34~51元/吨污泥（0.85元/kwh）；生物质：80~100元 /吨污泥；直接运行费用：130~155元/吨污泥 该项目安全评估部门评估为安全设施处于国内先进水平。 经环保验收部门评估：尾气达到《生活垃圾焚烧污染物控制标准》（GB18485-2014）中表4生活垃圾焚烧炉排放烟气中污染物限值；臭气NH3和H2S排放速率达到《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）表2中二级标准）；废水符合《污水排入城市下水道水质标准》（GB/T 31962-2015）后送入污水厂进水端经处理达标后排放；灰渣满足建筑材料等高级化资源化利用途径相关标准。 （2）宜城市三达水务有限公司小型化污泥处理处置一体化装置示范工程 针对污水处理市场向乡镇及农村市场下沉，县域污泥处置是未来市场发展的趋势。针对这一趋势开发的小型化、一体化、模块化和标准化的污泥处理集成装置。它能够解决目前县域污泥处理系统设备无法移动，污泥无法满足及时集中的处理，随意堆放产生的卫生和环境问题。 小型化污泥闪蒸干化耦合热解气化一体化装置用于该项目中，具有以下优点： • 集约设计，高度集成：标准集装箱尺寸成橇，运输方便现场快接安装方便，占地面积260m2。 • 安全稳定，自动运行：除进出料外，全自动运行，安装有害气体报警仪和强制排风设施，保证温度可调可控。 • 工艺先进，高效节能：关键设备多级密封，提气化效率；分级燃烧、烟气再循环；污泥减量率可达90%以上。 • 尾气处理，达标排放：源头杜绝二噁英的产生，热风炉燃烧温度超过850℃，环保模块最终实现高标准排放。 • 自主产权，稳定可靠：自主研发、自有产权、防爆设计满足安全需求。 日产泥10-20吨/天污水处理厂污泥处理，并联2~3套可以满足大型污水处理厂的污泥处理。 华中科技大学和有资质的第三方对该装置进行了全生命周期的评价，均高于国家现行标准。 最后，任少辉提出展望，公司将以此次行业盛会为契机，以低碳处理为目标、以技术创新为动力、资源化利用为导向，进一步加强污泥处理处置技术创新和应用实践，为推动城镇污泥处理处置行业发展贡献自己的智慧和力量。 加德科技商务合作对接人：张立民 13971002058
热解气化后灰渣：10-12吨/天
