污泥低溫碳化處理循環利用

高益

摘 要：我國城鎮污水處理今年來取得前所未有的發展，處理污水的同時會產生大量的污泥，這些污泥中含有大量的重金屬、物生物及病菌，不妥善處理，就會對環境產生二次污染，污泥的碳化處理即將污泥變廢為寶，實現資源化利用，達到無害化、減量化和資源化的效果。

關鍵詞：污泥處理;低溫碳化;焚燒;熱解

1 技術原理

城鎮污泥低溫炭化循環利用技術是在低溫（≤240度）環境下將污泥氣化、炭化制成有機炭，有機炭是一種新能源，其熱值可達3，800kcal/kg，可替代一次性燃料（煤、油或氣）返回至本系統鍋爐3，800kcal/kg，可替代一次性燃料（煤、油或氣）返回至本系統鍋爐中高溫（≥1000 度）燃燒供熱，熱量回用于污泥氣化、炭化處理（實現污泥熱值的循環利用）;產生的廢氣經噴淋、洗滌、冷卻、除臭、除霧處理符合《生活垃圾焚燒污染物控制標準》排放;尾氣處理產生的廢水進污水處理廠處理;有機炭高溫（≥1000 度）燃燒產生的爐渣經檢測無重金屬浸出毒性危害，活性，可作為水泥、混凝土、保溫磚的生產原料，實現污泥資源化利用。

2 工藝流程說明

污水處理廠污泥通過車載運至項目所在地，經地磅稱重計量后倒入料倉中，料倉底部設置有推桿閘閥及水平螺旋輸送機，打開閘閥，污泥掉入水平螺旋機內，經輸送進入傾角螺旋輸送機中，然后經密閉進料裝置進入氣化反應器中，在氣化反應器內，污泥與換熱裝置發生熱交換，污泥發生熱化學反應，泡體結構破壞，污泥中的水變成水蒸氣從污泥中分離出來;氣化反應后的污泥跌落進入炭化反應器內繼續反應，污泥的含水率進一步降低，污泥轉變成有機炭顆粒，然后經螺旋輸送機進入鍋爐料斗中，經鍋爐進料裝置進入爐膛內高溫燃燒，高溫燃燒產生的爐渣經刮板機輸送進入大傾角皮帶輸送機中，然后進入爐渣料倉中儲存，待料倉滿后，運輸車輛開至料倉下，開啟料倉門，爐渣跌落進入運輸車輛車斗中，外運制磚。輔助燃料經裝載機裝載進入輔助燃料斗中，經皮帶輸送機輸送進入鍋爐料斗中與有機炭顆?；旌线M入爐膛內高溫燃燒。

3 適應范圍

成套設備，獨立系統，占地面積小，100T/d 污泥處理處置生產線占地面積5-6 畝，該技術均適應于污泥分散處理和污泥集中處置，可根據污泥產量或污泥集中處置場規模選型、設計、制造、安裝不同處理規模的成套設備，污泥處置過程不受溫度、氣候等外界環境影響。

4 設備投資

污泥干化系統運行過程可通過計算機控制系統加以實現，系統運行操作人員在控制室內通過計算機系統，實現對整個污泥干化系統運行過程進行集中監視與控制，完成系統設備的啟/停、正常工況的監視與調整、異常工況的報警和緊急事故的處理，確保污泥干化系統安全高效運行，滿足現代化工業生產過程的需求。

6 系統儀表控制

考慮項目系統運行穩定性和可靠性要求，推薦采用先進的PLC系統對整個干化過程系統的全過程進行控制，要求如下：

（1）系統運行穩定可靠，能滿足污泥干化高負荷、長時間運行要求;與現有控制系統之間能進行實時通訊;

（2）控制系統具有數據采集、控制運算、控制輸出、設備和狀態監視、報警監視、遠程通信、實時數據處理和顯示、歷史數據管理、日志記錄、事故順序識別、事故追憶、圖形顯示、控制調節、報表打印、高級計算，以及所有這些信息的組態、調試、打印、下載、診斷等功能;

（3）系統的監視、報警和自診斷功能應高度集中在LCD畫面上，并能在打印機上打印。控制系統應建立在功能完善、危險分散、物理分離及負荷均衡的基礎上，增強系統的可靠性和可利用率。

7 煙氣的控制

焚燒爐的煙氣主要為粉塵顆粒、水蒸汽及無機酸性氣體，處理采用主要方法為旋風分離+堿性水噴淋洗滌處理工藝。

8 氣化炭化過程中產生的異味氣體處

有機炭烘干及氣化炭化產生氣體主要為水蒸氣，少部分的異味氣體，這些氣體進入尾氣處理系統前溫度為100°C 左右，通過引風機輸送，進入文丘里處理裝置中，文丘里通過管徑變化改變噴淋水和氣體的對流速度，實現噴淋水、藥劑與氣體的高速對流傳質，經過處理后的氣體溫度降低至60°C 左右，然后進入化學洗滌塔洗滌，化學洗滌塔中分布有填料和除霧層，氣體與藥劑溶液在塔內充分發生化學反應，降低氣體的臭味和溫度，經過化學洗滌處理，尾氣溫度降低至45 以下，然后與鍋爐尾氣混合進入低溫等離子塔除臭除霧處理，經己風機進入排放筒排放。經以上過程處理，尾氣符合《生活垃圾焚燒污染物控制標準》中規定的指標排放。

9 結語

污泥的碳化處理為城鎮污泥處理提供了一種新的途徑，可很好的解決現有設備的投資高，運行、維護成本高的缺點，具有高效，快速，投資少等優點，對實現污泥處理的無害化、減量化、資源化的目標具有積極作用。

參考文獻

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[2]繩新安，市政污泥低溫碳化處理系統的設計[J]，環境與資源，2016年第42卷第8期