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臥式薄層污泥干化工藝在市政領域的應用現狀
截止到2020年12月,臥式薄層干化工藝在國內共有34個業績,共78臺臥式薄層干化機,其中市政項目共有20個共62臺干化機,表1展示了近幾年臥式薄層干化工藝(一段法和二段法)在市政項目中的典型業績。
03 臥式薄層污泥干化兩段法工藝在污泥摻燒發電領域的實例分析
上海竹園片區污泥處理處置擴建工程服務對象為竹園、第二污水處理廠提標改造至一級A出水標準及新建升級補量工程建成后220萬m3/d 污水處理產生的脫水污泥。工程建設規模223tDS/d,折合含水率80%的污泥量1115t/d,設施配置考慮一期工程焚燒線檢修工況,工程高峰處理規模為288.5tDS/d,折合含水率80%的污泥量1442.5t/d。
污泥處理工藝路線采用薄層干化兩段法+電廠摻燒工藝,含水率80%的脫水污泥由自卸式卡車運輸至污泥處理廠,經污泥接收、儲存系統后,由濕污泥泵送至薄層污泥干化系統,然后經干化系統處理后,平均含水率降低至30%(可調節范圍20%~30%)。
污泥處理處置擴建工程污泥干化系統圖,污泥車經過地磅稱量后,將濕污泥傾倒至地下接收料倉,然后通過柱塞泵系統輸送至濕污泥儲存倉,隨后濕污泥通過卸料螺旋和螺桿泵被輸送至薄層干化機,螺桿泵為變頻設備,可靈活控制進入薄層干化機的污泥量。
自干化機產生的蒸發尾氣與污泥逆向運動,自干化機上方的乏汽箱進入后續尾氣冷凝系統,蒸發尾氣在冷凝器內被噴淋冷凝下來,不凝氣體進入到后續除霧器中,在除霧器中進行液滴分離后,終尾氣通過風機排出干化系統,進入臭氣處理系統進行處理。
干化系統產生的廢水主要是使用中水噴淋洗滌蒸發尾氣后的噴淋水,這部分污水將返回污水處理場進行處理。廢氣進入臭氣處理系統集中處理。干化后的污泥送至外高橋電廠與煤協同焚燒。
污泥實現雙重加熱且水蒸氣不易凝結、污泥干化的圓盤式污泥干化機。殼體外增設中空蒸汽夾套,在原有內部圓盤熱軸加熱的基礎上,實現從外部對污泥的加熱,通過雙向加熱,可實現對污泥的均勻加熱,圓盤熱軸加熱時熱量散失少;在殼體內上部設有集氣室,可使污泥蒸發后的水蒸氣進入集氣室內,通過保溫管保持恒溫,水蒸氣不致凝結后再次進入污泥,可有效保障水蒸氣從出口排出,從而使污泥干化效率得以提高。
污泥低溫干化技術適用于市政污泥,酸洗污泥、電鍍污泥、煉鋼煉鐵污泥、煉氧化鋁污泥 (赤泥) 、油田與煉油廠含油污泥、化工制藥污泥、造紙污泥、印染污泥、制革污泥等工業污泥,污泥減容量達80%,從而大大降低企業生產成本。
● 可直接將85%含水率污泥干化至10%;
● 污泥在70℃以下低溫干化,干料為顆粒狀,無粉塵危險;
● 能量循環利用,無需熱源無廢熱排放,1度電可除3~4公斤水,無其他藥劑費用,運行成本低;
● 采用密閉式干化模式,無臭氣外溢,無除臭和煙氣處理裝置;
● 無復雜的土建設施,設備安裝簡單,節約土建成本;
● 全自動運行,可實現無人值守,干化溫度和出泥含水率任意可調。
工業污泥-石化污泥臥式圓盤低溫真空干化機
工業污泥干化是指利用熱能將工業污泥中水分快速蒸發的工藝。通過降低污泥含水率,可減小污泥體積,提高污泥的熱值和抗剪切強度。將污泥熱干化作為污泥處置的前置措施,可極大的降低終處置成本。
根據污泥終處置方式不同,用戶可做如下選擇:
■30%—50%半干化污泥適合于流化床焚燒;
■60%—70%半干化污泥適合于回轉窯與其它危廢混燒或直接填埋;
■85%—90%全干化污泥適合于作為燃料用于發電廠、水泥廠,或進行高溫熱解等熱能轉化工藝。
工業污泥又稱“三泥”(隔油池底泥、浮選池浮渣和剩余活性污泥),通常含有大量的有機物、烴類、油類,含水率高,體積龐大,一般占石化企業固廢總量的70-85%,按照《國家危險廢物名錄》屬于危險廢物。
目前多數企業采用填埋的方法處理三泥,而沒有完善的處理處置設施。但實際上,由于高含水污泥填埋操作困難且存在安全隱患,造成二次污染。其次,隨著城市化進程和填埋場選址要求的提高,填埋場選址越來越困難。
現在幾乎每個石化企業都面臨填埋容量不足、技術設備老化、成本過高、環保超標等諸多問題的困擾,有些甚至已經產生了污泥的二次污染。石油化工“三泥”的處理處置已經成為每個石化企業不容忽視的環保問題,亟待解決。
中國企業需要自行處理處置的石油化工危險廢物目前只有兩種途徑:安全填埋、焚燒。
1)安全填埋是將廢物暫存在土地中的處置方法,受操作條件、填埋容量、廠址選擇限制;
2)焚燒是可實現廢物減量、焚毀污染物質、廢熱回收三個目的的方法,但“燃料消耗大,運行費用高”。
石油化工污泥熱值一般在4000kcal/kg以上,但85%的含水污泥,熱值僅為90kcal/kg,直接焚燒必然消耗大量燃料,運行費用很高。而污泥經過半干化處理,含水率降到40%左右,體積即可縮減到原來的30%,熱值達到2000kcal/kg以上,再進行焚燒處理,所得的熱量經回收可以滿足全部污泥干化的需要。污泥干化的優勢:
1)提升熱值,回收能量,降低運行成本;
2)大幅度減量化,縮減污泥體積,減小占地面積,大大降低運輸、填埋處置成本。
采用間接干化技術的臥式薄層干化工藝,流程短、無過熱、簡便靈活,極有限的尾氣采用開路系統,避免了工藝循環氣體中烴類物質的富集,安全。系統使用飽和蒸汽和氮氣等多種惰性化手段,使系統含氧量維持在2%以下,非常適合于石油化工含油污泥的處理。