污泥干化炭化技术
污泥干化炭化技术
市政污泥干化-炭化技术目录一、常用污泥干化概述四、干化-炭化工艺介绍二、传统污泥干化工艺三、炭化技术的介绍五、工艺特点六、污泥炭产品性能及利用七、污泥炭化技术案例一、常用污泥干化概述工艺和设备，直接或间接的使污泥中水分快速的蒸发的一种工艺。
二、常用污泥干化工艺• 2.1流化床干化工艺优点：结构简单、操作方便、投资成本低、占地面积小排空缺点：热效率低、设备易磨损、运行成本高、尾气处理量大，易造成二次污染湿物料洗涤塔旋风除尘器蒸汽换热器冷凝水鼓风机自然空气引风机成品成品进水回水料仓二、常用污泥干化工艺• 2.2薄层干燥工艺优点：无返料混合，处理时间短、尾气处理量少、物料适应范围广缺点：热效率低、设备易磨损、占地面积大、投资运行成本较高二、常用污泥干化工艺• 2.3 圆盘式干燥工艺优点：热效率较高、噪声低、占地面积小、运行成本较低缺点：设备投资成本高、处理量受限、易磨损、不适用于粘性物料二、常用污泥干化工艺• 2.4浆叶式干燥工艺优点：占地面积小、热效率高、投资成本低、尾气处理量少缺点：设备结构复杂、检修困难，易磨损、使用寿命短、运行成本较高三、传统炭化技术介绍四、干化-炭化工艺介绍由上述分析，可知目前国内常用的污泥干化、炭化方式均存在热效率低、能源消耗量大、易产四、干化-炭化工艺介绍•污泥二级干化-炭化技术，具有物料适应能力强，速度快，能耗低等优点，拥有多项国家专利。
该系统将一级烘干机、二级烘干机、污泥炭化机立式串联设计，大幅度提高了能源利用效率，实现了污泥资源化利用。
一级干化机安装位置二级干化机安装位置裂解炭化机安装位置系统安装图一级干化系统80%含水污泥•二级干化-炭化流程图四、干化-炭化工艺介绍污泥炭裂解炭化系统尾气处理系统生物质汽化炉二级干化系统四、干化-炭化工艺介绍• 4.1生物质气化炉原理：生物质气化炉是通过热化学过程，将生物质裂解气化成为气体燃料，俗称“木煤气”。
生物质气化炉为整套工艺系统提供热源四、干化-炭化工艺介绍实现以可燃气体热值高四、干化-炭化工艺介绍一级干化污泥二级干化污泥四、干化-炭化工艺介绍污泥裂解炭化技术污泥裂解炭化装置•炭化裂解技术原理本技术立足于传统生物质汽化炉四、干化-炭化工艺介绍制炭工艺，研发出更适用于污泥裂解炭化的设备，设备成本较低，能量利用效率及处理效果均有明显提高。
污泥炭的制备注意事项
污泥炭的制备注意事项污泥炭是一种具有广泛应用价值的绿色环保材料，其原材料主要来源于污水处理厂等处处理过的污泥。
污泥炭的制备需要遵循一定的注意事项，本文将从工艺流程、原材料选取、干燥方式等方面分别进行阐述。
一、工艺流程污泥炭的制备工艺流程主要包括污泥的晾晒、水分的脱除、炭化、破碎、筛分等环节，具体如下：1、污泥晾晒：将经过处理的污泥铺放在晾晒场上，通过风吹晒干，使得其含水率降低，方便后续的加工。
2、水分脱除：将晾晒后的污泥送到反应釜中，逐渐将其中的水分蒸发、挥发出来，其含水率可控制在60%以下。
3、炭化：将脱水后的污泥放入密闭反应釜中进行炭化，采用高温热解方式使污泥中的有机成分分解、转化为炭质和水，消除了污泥中的大部分臭味，并在炭化过程中释放少量的热量。
4、破碎与筛分：将炭化后的污泥通过粉碎机破碎，使之成为颗粒状，再利用筛网筛去大颗粒，得到最终的污泥炭产品。
二、原材料选取污泥炭的原材料是进行制备的基础与核心，原材料的选取直接影响到后续的制备，应该具备以下特点：1、污泥含水率不超过80%：太高的含水率会增加制备难度和成本，同时对后续的炭化、破碎等工艺环节也会有影响。
2、污泥及垃圾含量低：污泥与垃圾对炭化产物会产生污染，同时会增加处理和筛选的难度，应尽量避免。
3、污泥炭碳含量高：污泥炭碳含量越高，热值也越高，同时污泥炭的应用范围也会更广。
三、干燥方式干燥是制备污泥炭的重要步骤，常用的干燥方式有自然晾晒和机械挤压两种方法。
1、自然晾晒：自然晾晒是传统的干法处理方式，即将污泥铺放在晾晒场上，利用自然气候条件晾晒。
这种方式虽然成本低、易操作，但需要比较大的晾晒场地，且受天气、季节等原因制约。
2、机械挤压：机械挤压利用机械设备挤压污泥，使水分蒸发，干燥速度快、效果好，同时也减少晾晒场地的需求，但成本较高，同时对机械设备的要求也较高。
综上所述，污泥炭是一种绿色环保材料，虽然其制备过程较为复杂，但采用适宜的工艺流程、原材料选取和干燥方式，仍能生产出优质的污泥炭产品。
污泥处理之污泥碳化技术
污泥处理之污泥碳化技术【学员问题】污泥处理之污泥碳化技术？【解答】所谓污泥碳化，就是通过一定的手段，使污泥中的水分释放出来，同时又最大限度地保留污泥中的碳值，使最终产物中的碳含量大幅提高的过程（SludgeCarbonizationo在世界范围内，污泥碳化主要分为3种。
（1）高温碳化。
碳化时不加压，温度为649982℃。
先将污泥干化至含水率约30%，然后进入碳化炉高温碳化造粒。
碳化颗粒可以作为低级燃料使用，其热值约为836012540kJ/kg（日本或美国）。
技术上较为成熟的公司包括日本的荏原、三菱重工、巴工业以及美国的IES等。
该技术可以实现污泥的减量化和资源化，但由于其技术复杂，运行成本高，产品中的热值含量低，目前尚未有大规模地应用，最大规模的为30删湿污泥。
（2）中温碳化。
碳化时不加压，温度为426537℃。
先将污泥干化至含水率约90%，然后进入碳化炉分解。
工艺中产生油、反应水（蒸汽冷凝水）、沼气（未冷凝的空气）和固体碳化物。
该技术的代表为澳大利亚ESI公司。
该公司在澳洲建设了1座100t/d的处理厂。
该技术可以实现污泥的减量化和资源化，但由于污泥最终的产物过于多样化，利用十分困难。
另外，该技术是在干化后对污泥实行碳化，其经济效益不明显，除澳洲一家处理厂外，目前尚无其他潜在的用户。
（3）低温碳化。
碳化前无需干化，碳化时加压至68MPa，碳化温度为315℃，碳化后的污泥成液态，脱水后的含水率50%以下，经干化造粒后可作为低级燃料使用，其热值约为15048～20482kJ/kg（美国）。
该技术通过加温加压使得污泥中的生物质全部裂解，仅通过机械方法即可将污泥中75%的水分脱除，极大地节省了运行中的能源消耗。
污泥全部裂解保证了污泥的彻底稳定。
污泥碳化过程中保留了绝大部分污泥中热值，为裂解后的能源再利用创造了条件14t.污泥水解热干化技术污泥水热干化技术通过将污泥加热，在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥的胶体结构，可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。
污泥碳化技术简介
污泥碳化技术简介:1、污泥低温碳化技术1.1、什么是低温碳化市政污泥中含有可燃物质，尤其是生化污泥（二沉池排出的剩余污泥），由于其中含有大量的活性污泥细菌，可燃物质量更大。
根据上海、天津等地的污泥发热量试验，中国市政污泥中的发热量约为2200－3300大卡/吨干物质。
其中消化后的污泥发热量较低，一般仅为未消化污泥的70％左右。
夏季污泥的发热量比冬季低。
所谓污泥碳化，就是通过给污泥加温和加压，使生化污泥中的细胞裂解，将其中的水分释放出来，同时又最大限度地保留了污泥中碳质的过程。
污泥碳化的优势在于，污泥碳化是通过裂解方式将污泥中的水分脱出，能源消耗少，剩余产物中的碳含量高，发热量大，而其它工艺大多数是通过加热，蒸发的方式去除污泥中的水分，耗能大，灰分中的碳质低，利用价值小。
1.2污泥碳化的发展世界上污泥碳化技术的发展分为以下三个阶段（1）理论研究阶段（1980－1990年）。
这个阶段的研究集中在污泥碳化机理的研究上。
这个阶段一个突出特点就是大量的专利申请。
Fassb ender, A.G等人的STORS专利，Dickinson N.L污泥碳化专利都是在这期间申请和批准的。
（2）小规模生产试验阶段（1990－2000年）。
随着污泥碳化理论研究的深入和实验室试验的成功，人们开始思考将污泥碳化技术转变成为真正商业化污泥处理的装置。
在大规模商业化之前，为了减少投资风险，需要对该技术进行小规模生产性试验（Pilot Trial）。
通过这些试验，污泥碳化技术开始从实验室走向工厂。
这期间设计和制造了许多专用设备，解决了大量实际工厂化的技术问题。
这个阶段的特点如下：规模小。
例如1997年日本三菱在宇部的污泥碳化厂规模为20吨/天；1992年，日本ORGANO公司在东京郊区建了一个污泥碳化试验厂；1997年Thermo Energy 在加利福尼亚州Colton市建立了一个污泥碳化实验厂规模为每天处理5吨干泥。
试验资金来自大公司和政府，而不是商业用户。
污泥处理之污泥碳化技术
污泥处理之污泥碳化技术【学员问题】污泥处理之污泥碳化技术？【解答】所谓污泥碳化，就是通过一定的手段，使污泥中的水分释放出来，同时又最大限度地保留污泥中的碳值，使最终产物中的碳含量大幅提高的过程（SludgeCarbonizationo在世界范围内，污泥碳化主要分为3种。
（1）高温碳化。
碳化时不加压，温度为649982℃。
先将污泥干化至含水率约30%，然后进入碳化炉高温碳化造粒。
碳化颗粒可以作为低级燃料使用，其热值约为836012540kJ/kg（日本或美国）。
技术上较为成熟的公司包括日本的荏原、三菱重工、巴工业以及美国的IES等。
该技术可以实现污泥的减量化和资源化，但由于其技术复杂，运行成本高，产品中的热值含量低，目前尚未有大规模地应用，最大规模的为30删湿污泥。
（2）中温碳化。
碳化时不加压，温度为426537℃。
先将污泥干化至含水率约90%，然后进入碳化炉分解。
工艺中产生油、反应水（蒸汽冷凝水）、沼气（未冷凝的空气）和固体碳化物。
该技术的代表为澳大利亚ESI公司。
该公司在澳洲建设了1座100t/d的处理厂。
该技术可以实现污泥的减量化和资源化，但由于污泥最终的产物过于多样化，利用十分困难。
另外，该技术是在干化后对污泥实行碳化，其经济效益不明显，除澳洲一家处理厂外，目前尚无其他潜在的用户。
（3）低温碳化。
碳化前无需干化，碳化时加压至68MPa，碳化温度为315℃，碳化后的污泥成液态，脱水后的含水率50%以下，经干化造粒后可作为低级燃料使用，其热值约为15048～20482kJ/kg（美国）。
该技术通过加温加压使得污泥中的生物质全部裂解，仅通过机械方法即可将污泥中75%的水分脱除，极大地节省了运行中的能源消耗。
污泥全部裂解保证了污泥的彻底稳定。
污泥碳化过程中保留了绝大部分污泥中热值，为裂解后的能源再利用创造了条件14t.污泥水解热干化技术污泥水热干化技术通过将污泥加热，在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥的胶体结构，可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。
干化污泥处置方案
干化污泥处置方案随着城市化进程的不断加速，城市污水处理厂的处理量也进一步提高。
而污泥处理一直是污水处理过程中的一个瓶颈。
传统的污泥处理方式主要有压滤、浓缩、脱水等方法。
但是，这些方法需要大量的能源和化学药剂，并且会产生很多的污泥。
上述方法难以处理大量的污泥，也无法满足环保要求。
因此，干化污泥处置方法应运而生。
干化污泥处置方法的基本原理干化污泥处置方法是采用物理吸附、化学作用和微生物代谢等多种机制，通过干化污泥，将污泥中的水分蒸发掉，从而降低体积并增加固形物含量。
干化过程中，由于有机物的分解，碳化和氨化，污泥中的有机物得到了有效降解而达到了稳定化处理的目的。
由于干化污泥的含水量降低，加热值增大，成为一种可替代化石能源的新能源。
干化污泥处置方法相对于传统的处理方法，具有节能、环保等多种优点。
干化污泥处置方法的技术路线干化污泥处置方法的技术路线包括厌氧消化、干化、炭化等环节。
其中，干化和炭化是干化污泥处理过程中的主要环节。
厌氧消化厌氧消化是干化污泥处理的前置技术。
将新鲜污泥在密闭的容器中进行厌氧发酵，将污泥中的有机物转化为甲烷等可燃气体，达到减少体积、稳定化处理和能源回收的效果。
底部产生的厌氧消化渣可作为有机肥使用。
干化干化是将含大量水分的污泥进行烘干，除去其中的水分，使污泥达到稳定化的处理方式。
烘干温度一般在200℃到400℃之间，烘干时间取决于处理的污泥特性和处理量等因素。
通过干化，污泥中含水量减少，体积减小，动力耗费降低，同时烘干后蒸发的水分也可作为蒸汽供应给烘干机组等设备使用，降低企业成本，达到资源回收的效果。
炭化炭化是将经过干化处理的污泥进行炭化处理，使其变成炭或炭块。
炭化后污泥的体积再次减小，同时具有燃料的性质，可作为清洁能源使用，如生物质锅炉、热水器等。
干化污泥处置方案的优点干化污泥处置方案相对于传统的污泥处理方法，具有如下优点：1.节能环保：烘干的废热可用于干燥下一批污泥，降低设备运行费用和能耗。
污泥干化技术概述
污泥干化技术概述要使污泥能够得到更好的处置，含水率必须降到40%～50%，有些处置工艺甚至要求含水率降到20%～30%或更低，这就需要对污泥进行干化处理。
干化是一种污泥深度脱水方式，干化过程是将热能传递至污泥中的水，使水分受热并最终汽化蒸发，以降低污泥的含水率。
利用自然热源（太阳能）的干化过程称为自然干化，使用人工能源作为热源的则称为热干化。
一、污泥干化技术原理根据污泥的干燥特性曲线（图1），污泥干燥过程分为三个区域：首先是湿区，污泥含水率高，在这个区域的污泥能自由流动，能非常容易地流入加热管；然后是黏滞区，在这个区域的污泥含水率为40%～60%，具有黏性，不能自由流动；最后是粒状区，这个区域的污泥呈粒状，容易和其他物质掺混。
图1 污泥的干燥特性曲线当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始汽化，并向周围介质传递。
根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。
第一个阶段为恒速干燥阶段。
在此过程开始时，由于整个污泥的含水率较高，其内部的水分能迅速地移动到污泥表面。
因此，干燥速率为污泥表面上水分的汽化速率所控制，故此阶段亦称为表面汽化控制阶段。
在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的汽化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸气分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。
第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。
此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的汽化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。
故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。
随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减小，故干燥速率不断下降。
二、干化技术及干化设备1.干化技术（1）直接加热转鼓干化技术图2所示是带返料的直接加热转鼓式干化技术工艺流程。
图2 直接加热转鼓式干化技术工艺流程工作流程：脱水后的污泥进入混合器，按一定比例与返回的干化污泥充分混合，调整污泥的含固率在50%～60%，然后将混合物料输送到转鼓式干燥器中。
污泥干化碳化技术
污泥干化碳化技术
由于污泥等是生物质类物质，因此其干化过程会发生明显收缩，污泥从机械脱水后的含水率80％干化到20％以下，一般体积会大幅度缩小(大概为原始的9％左右，密度由开始的1.04g/cm3增加到1.07g/cm3)，主要是因为随着水分降低，污泥弹性模量变小，此时污泥表面水分的蒸发所引起的收缩及它内部的约束，会造成最终干化快具有非常结实的结构，类似于石头。
该类剩余有机质形成的致密物质，不利于后续热解制成高品位碳，也严重影响焚烧过程与空气充分混合，不利于其完全燃烧。
因此，如何在污泥干化过程中减少其体积的大幅度收缩，减少污泥等泥质生物质垃圾在干化过程中的收缩，以避免整个过程缺乏相应的气体输送孔道，成为污泥干化过程需要解决的问题，也有利于后续污泥的最终处理。
如果在污泥的干化收缩过程中植入部分物质构建骨架，如某些大分子的有机物，既可以给污泥增加骨架，又可以增加污泥中的碳含量，同时添加一些有机的造孔剂，如淀粉、锯末、木屑、秸秆等天然纤维，就能够为后续污泥的炭化提供良好的条件。
污泥中温炭化技术实例分析
技术与检测Һ㊀污泥中温炭化技术实例分析司恩良，陈红喜，何光亚摘㊀要：无为市污泥处理工程２０１７年建成投产，该工程使用污泥高干脱水＋中温炭化处置技术，设计处理规模５０吨／天，将无为污水处理厂和城东污水处理厂８０％ ９９％污泥转化成含水率３％以下，外观类似活性炭的黑色颗粒状污泥基生物炭，经济㊁高效地解决了无为市污泥处置难题㊂关键词：污泥炭化；工程实例；技术经济指标；污染控制一㊁污泥炭化技术简述㊀污泥炭化是在缺氧或无氧条件下进行，利用污泥中有机物的热不稳定性，通过缺氧或无氧条件下对其加温和加压，使生化污泥中的细胞裂解，有机物根据其碳氢比例被裂解，形成利用价值较高的气相（热解气）和固相（固体残渣），同时，又最大限度地保留了污泥中炭质的过程㊂二㊁无为市污泥炭化工程实例分析（一）工程简介无为市城区污水处理厂污泥处理处置项目位于无为县城东污水处理厂东侧空地内㊂工程２０１７年开工建设，同年完成竣工验收和环保验收并投产，占地面积约３３００㎡，其中土建㊁设备㊁高干脱水及热解炭化车间（钢结构）均按５０吨污泥／日（８０％含水率计）设计㊂（二）技术路线图１㊀工艺流程图无城污水处理厂产生的８０％污泥和城东污水处理厂产生的经重力浓缩后的９８％污泥按一定比例混合后添加高效环保型调理剂改善污泥脱水性能；由柱塞泵将调理好的污泥注入超高压弹簧板框压滤机中进行深度脱水处理，泥饼含水率６０％以下㊂泥饼通过破碎机构和输送机构送至干化炉与热烟气直接接触换热，在干化炉移动过程中被加热至１２０ħ ２００ħ，含水率降低到２０％ ３０％㊂随后，污泥输送到炭化装置内，以生物质和热解气燃烧烟气为热源间接加热炭化炉体，在炭化炉内，污泥热解炭化形成污泥基生物炭，经冷却输送至储仓㊂污泥炭化后含水率降低至５％以下，减量８５％以上，污泥基生物炭性能稳定，富含磷㊁钾和微量营养元素，满足园林绿化用基质肥要求㊂工程每日产生污泥基生物炭约７ｔ，由周边营养土厂家自费运出用作园林绿化肥使用㊂系统最终形成的烟气经ＳＮＣＲ脱硝㊁旋风除尘㊁湿法洗涤脱酸系统后，由风机通过烟囱达标排放㊂表１㊀泥饼和污泥基生物炭关键指标项目泥饼污泥炭单位含水率５６．４５０．９１％有机质４３．０３２５．７６％总氮０．２９１６０．０５８４％总磷１．４３４１．７２８％铜１９２．４２２３９．９９ｍｇ／ｋｇ锌５７８．２４７５２．２４ｍｇ／ｋｇ铬未检出未检出ｍｇ／ｋｇ镍９．２２１１７．５８ｍｇ／ｋｇ镉０．９８６１．５３３ｍｇ／ｋｇ铅９６．６６１２０．９９ｍｇ／ｋｇ干基高位热值４．２３９１．６０４ＭＪ／ｋｇ㊀㊀（三）主要经济指标本工程总投资：２６９５．１１万元，其中工程费用２３９５．１１万元，直接运行费用为２４７．９６元／吨㊂表２㊀直接运行费用测算表序号项目名称吨泥成本（元／吨）１电费３３．００２燃料费９５．７０３调理剂１３０．００４调理剂２２５．００５工资福利费４１．０９６水费３．６０７烟气处理费５．１０８易耗品５．２０９维修费８．２７１０化验费１．００一直接成本２４７．９６㊀㊀（四）二次污染及其控制污泥处理处置过程中，对废气㊁废水㊁噪声㊁固废经过处理处置及控制措施，保证各项指标排放符合标准要求，主要内容如下㊂１．干化炭化废气经过ＳＮＣＲ脱硝＋旋风除尘＋喷淋洗涤＋冷凝除湿工艺，符合‘生活垃圾焚烧污染控制标准“（ＧＢ１８４８５－２０１４）表２中相关标准㊂２．臭气排放执行‘恶臭污染物排放标准“（ＧＢ１４５５４－９３）表１㊁表２标准限值要求㊂３．生产车间无组织废气排放执行‘大气污染物综合排放标准“（ＧＢ１６２９７－１９９６）表２中无组织排放监控浓度限值要求㊂三㊁结果分析污泥炭化技术可实现污泥 四化 目标，污泥高干脱水＋中温炭化处置技术在无为市成功实现产业化应用，工程设计处理规模５０吨／天，自２０１７年至今已稳定运行３年，经济㊁高效地解决了无为市污泥处置难题㊂四㊁展望现阶段，我国污泥处理管理体系不健全，各地经济发展水平和环境现状存在较大差异，各地区应结合地区特点因地制宜地选择污泥堆肥㊁消化㊁焚烧等处理技术㊂近年来，污泥炭化技术在国内发展迅速，技术工艺和设备水平等满足产业化应用要求，具有投资运行费用低㊁无害化程度高㊁产物利用广泛等特点，适用于中小型污泥处理处置㊂参考文献：［１］戴晓虎．我国污泥处理处置现状及发展趋势［Ｊ］．科学，２０２０，７２（６）：４，３０－３４．［２］李展洪．浅谈污泥处理处置技术的发展趋势［Ｊ］．建材与装饰，２０１９（９）：１６０－１６１．作者简介：司恩良，安徽省通源环境节能股份有限公司，南京工业大学经济管理学院；陈红喜，南京工业大学经济管理学院；何光亚，安徽省通源环境节能股份有限公司㊂３７１。
污泥炭化处理技术综述
（1）破坏污泥细胞,释放细胞内水分— ——基于对污泥细胞结
79
《资源节约与环保》 2019 年第 1 期
构和水分布的原理[13]。 （2）热作用下有机物水解,破坏胶体结构— ——基于对污泥胶
（3）低温炭化。炭化温度约为 315℃，需要加压约 6~8Mpa，炭 化前无需干化。污泥经过炭化含水率 50％以下，呈液态，经干化造 粒后可作为低级燃料使用。该技术通过加温加压使得污泥中的生 物质全部裂解，实现了污泥的稳定化[7]。污泥炭化过程中保留了绝 大部分污泥中热值，为裂解后的能源再利用创造了条件[14]。
《资源节约与环保》 2019 年第 1 期
DOI:10.16317/ki.12-1377/x.2019.01.062
污泥炭化处理技术综述
刘佩垚 1,2 赵 俊 1 田 伟 1 朱准平 3 （1 中联西北工程设计研究院有限公司 陕西西安 710082 2 南昌航空大学材料科学与工程学院 江西南昌
1 污泥处理
1.1 污泥处理技术 传统的污泥处理方法主要包括填埋、堆肥、焚烧和干化。由
于污泥填埋会对地下水造成很大影响，2005 年欧洲开始完全禁 止填埋。而运用堆肥方式处置污泥占地面积大，有害物污染扩散 快，处理时间长，对周围环境产生臭气影响，堆肥后产生的有机 肥仍不能达到无害的目的，重金属也无法获得有效控制。焚烧方
3 青岛博迈斯环保技术有限公司 山东青岛 266071）
330063
摘 要：随着我国近年来污泥产量的迅速增加，污泥 炭化技术逐渐步入了公众的视线。 污泥炭化技术可以实 现污泥处理的稳定化、无害化、减量化、资源化，是目前污 泥处理的新技术。 本文主要介绍了污泥炭化技术的几种 类型、主要原理及其优势。 综述了目前国内外污泥处理研 究进展。 归纳污泥生成的再生碳二次利用方向，最后提出 了该项技术的研究展望。
污泥碳化技术
污泥处理最新技术汇总（1）：美国SlurryCardTM污泥碳化工艺本文出自: 水世界网作者: menu771222 点击率: 12091.1 什么是污泥碳化市政污泥中含有可燃物质，尤其是生化污泥（二沉池排出的剩余污泥），由于其中含有大量的活性污泥细菌，可燃物质量更大。
根据上海、天津等地的污泥发热量试验，中国市政污泥中的发热量约为2200－3300大卡/吨干物质。
其中消化后的污泥发热量较低，一般仅为未消化污泥的70％左右。
夏季污泥的发热量比冬季低。
所谓污泥碳化，就是通过给污泥加温和加压，使生化污泥中的细胞裂解，将其中的水分释放出来，同时又最大限度地保留了污泥中碳质的过程。
污泥碳化的优势在于，污泥碳化是通过裂解方式将污泥中的水分脱出，能源消耗少，剩余产物中的碳含量高，发热量大，而其它工艺大多数是通过加热，蒸发的方式去除污泥中的水分，耗能大，灰分中的碳质低，利用价值小。
1.2 污泥碳化的发展世界上污泥碳化技术的发展分为以下三个阶段。
（1）理论研究阶段（1980－1990年）。
这个阶段的研究集中在污泥碳化机理的研究上。
这个阶段一个突出特点就是大量的专利申请。
Fassb ender, A.G等人的STORS专利，Dickinson N.L污泥碳化专利都是在这期间申请和批准的。
（2）小规模生产试验阶段（1990－2000年）。
随着污泥碳化理论研究的深入和实验室试验的成功，人们开始思考将污泥碳化技术转变成为真正商业化污泥处理的装置。
在大规模商业化之前，为了减少投资风险，需要对该技术进行小规模生产性试验（Pilot Trial）。
通过这些试验，污泥碳化技术开始从实验室走向工厂。
这期间设计和制造了许多专用设备，解决了大量实际工厂化的技术问题。
这个阶段的特点如下：规模小。
例如1997年日本三菱在宇部的污泥碳化厂规模为20吨/天；1992年，日本ORGANO公司在东京郊区建了一个污泥碳化试验厂；1997年Thermo Energy 在加利福尼亚州Colton市建立了一个污泥碳化实验厂规模为每天处理5吨干泥。
污泥碳化工艺说明
污泥碳化工艺说明
污泥碳化技术是污泥热解技术之一。
在无氧或缺氧状态下，污泥加热到一定温度后，污泥中的水分首先蒸发，接着污泥中含有碳、氢、氧以及氮元素等有机成分被干馏、热分解，生成甲烷、乙烷以及乙烯等低分子物质。
由于水分的蒸发和分解气体的挥发，在表面和内部形成了众多的小孔。
在进一步的升温后有机成分持续减少，最终形成富含固定碳素的碳化产品。
在碳化炉内，干燥污泥的中的水分首先进一步蒸发，此后干燥污泥中含有碳、氢、氧以及氮元素等有机成分被干馏热分解，可燃挥发性气体析出。
可燃挥发性气体主要成分是甲烷、乙烷以及乙烯等低分子物质及油类等高分子物质。
可燃挥发性气体从螺旋输送管壳体上部设有的气孔中逸出后，在高温及有氧的碳化炉中燃烧，作为碳化炉内干燥污泥和碳化处理的热源。
外热多段式碳化加热炉由多段螺旋输送管上下贯通，螺旋传送器外面有一层设有小孔的外壳，由分段式的螺旋输送管依次被移送到上段、中段、下段。
碳化炉下部的预热炉燃烧产生 650～800℃高温，从而将碳化加热炉螺旋输送管的壳体加热至 450～650℃，通过碳化加热炉螺旋输送管内的干燥污泥在低氧状态下受热分解。
污泥碳化技术具有减量化明显、能量有效回收利用、温室气体减排、重金属固化、避免产生二嚅英、占地少、运行成本低等特点。
污泥经过碳化高温处理后的产品具有无臭味和化学性质稳定的特点，在
碳化过程中，重金属被固化在碳化物产品中，性质趋于稳定且对环境无危害。
《污泥碳化处理技术介绍与展望》中节能博实(湖北)环境工程技术有限公司罗
2013年
2014年 在建 2014年
电厂燃料
电厂燃料 电厂燃料 电厂燃料
9 10
流化床碳 爱知县衣浦东部流 化炉 域 荒川右岸終末处理 厂
聚合点滴 创生无限 Going Green, Investing Green
www. cecep. cn
韩国污泥碳化处理项目
NO
项目 金海市 保宁市 天安市 宜宁市
www. cecep. cn
日本碳化技术发展
日本下水道协会从九十年度开始组织相关企业开展污泥碳化技术研究 ，经过近20年来实际运行，日本下水道协会得出以下结论： 碳化技术处置市政污泥比焚烧和熔融技术更有优势； 排放的尾气量较少； 碳化生成物具有和木炭相似的特性，具有广泛有效的利用途径； 未来在日本污泥碳化将成为污泥焚烧的一个重要的替代技术。
起始日期 2002年 2003年
2000年 2000年 1999年 2003年
主要利用途径 共同研究/肥料
覆土、 土壤改良材料
1
螺旋碳化 炉
双叶地方广域市 町圈组合 静冈县富士市 西部净化中心 东部净化中心
2
造粒干燥 +碳化
DXN’s 吸附材料
3
碳化活化 一体
云出川左岸 净化中心 西部水质 管理中心
www. cecep. cn
工程时间进度
2009年9月：项目立项。
2010年5月：完成工程设计，同时开始施工建设。
2010年10月：完成安装施工，开始调试运行。
2010年12月：完成调试运行工作。
2011年9月：完成湖北省环保厅组织的项目验收。
2011年12月：完成武汉市科技局组织的科技成果鉴定。
调湿材
K社
4.32t/d
原创｜关于污泥干化技术的总结！
原创｜关于污泥干化技术的总结！每年我国城市污水处理厂产生的污泥超过6000万吨（含水率80%），每万吨污水产80%污泥量约为3-8吨，由于长期存在“重水轻泥”的问题，污泥处理处置形势越来越严峻。
污泥处理主要遵循“无害化、稳定化、减量化、资源化”四个原则，其中无害化是基础，稳定化、减量化是原则，资源化是主要发展方向。
污泥干化技术多种多样，有自然干化、热力干化、高干脱水等。
本文主要谈谈污泥干化技术的及其的运用。
1、自然干化自然干化是指将污泥摊铺晾晒于具有自然滤层或人工滤层的干化场中，借助自然力和介质（如太阳能、风能和空气），使得污泥中的水分因周边空气的蒸汽压的不同而形成从内向外的迁移（蒸发）。
该方法适用于气候比较干燥、占地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。
由于气候条件（降雨量、蒸发量、相对密度、风速、年冰冻期）起着至关重要的作用，我国南方大多数具有多雨潮湿季节的地区难以适用。
此外随着工业化、城市化的高速发展，很多北方的大中型发达城市也已难找到适当的土地。
自然干化的周期长（根据气候条件差异极大），可以采用频繁机械搅拌和翻到工艺的强化自然干化来缩短周期；但占地面积大，臭气污染严重等问题的存在，目前运用不多，以处理自来水厂污泥等为主。
2、热力干化污泥的大规模、工业化处理工艺中最常见的是热力干化。
事实上，通常人们所讨论的“干化”多数是指热力干化。
热力干化是指利用燃烧化石燃料所产生的热量或工业余热、废热，通过专门的工艺和设备，使污泥失去部分或大部分水分的过程。
这一过程具有处理时间短、占用场地小、处理能力大、减量率高、卫生化程度高、外部因素影响小（如气候、污泥性质等）、最终处理适用性好和灵活性高等优点。
污泥热力干化工艺通常可以将污泥含水率降低至40%或以下，干化后污泥多进行焚烧处理。
图1 典型污泥热干化机热干化手段从干化温度分为高温干化和低温干化。
高温干化多建设在电厂、水泥厂、厌氧消化厂等有热源或能源的厂旁边，充分利用热源进行干化，也有直接利用电能的，但由于温度较高无可避免的产生臭气，所以高温干化必须设置臭气处理系统。
污泥处理环保炭化设备的处理原理和技术特征
污泥处理环保炭化设备的处理原理和技术特征我国对于各个地方的污水治理有个严格的管理标准，使得各个城市污水处理厂不断建设改进污泥处理的工作模式，而产出的污泥量也在不断增加，同时，河道湖泊也会产生大量的污泥，因此污泥处理问题显得至关重要。
现在由郑州泰华重型机械制造有限公司带领大家一起来详细分析一下污泥处理环保炭化设备的具体应用知识吧：污泥处理环保炭化设备处理原理和技术特征：这种设备是在无氧环境下，对干燥污泥进行高温加热，在干馏和热分解的作用下，将有机物转化为水蒸气、不凝性气体、炭，这种处理方法也可称为炭化。
污泥处理环保炭化设备技术特征：1、污泥是在污泥处理环保炭化设备中进行无氧高温加热，其产物主要是水蒸气、干馏气体和炭粒；2、污泥处理环保炭化设备是通过对污泥先干燥，然后在炭化为一体的设备，来处理污泥生成炭粒的好优质的设备，生成的炭粒和木炭粉的构造特性类似；3、污泥处理过程中整个炭化温度为600-800度，可以把污泥当中的有害杂质燃烧掉；4、污泥在炭化设备中进行干馏炭化过程中产生的水蒸气无污染排放，干馏气体转化为纯净可燃气循环利用，干馏气体热值充足，完全可以满足自身污泥处理炭化的整个过程；5、在污泥处理进行炭化前期热源由炭化设备的气化炉供应可燃气体，气化炉供气过程实际上也是一个炭化过程，无燃料损耗，造气燃料全部生成炭粉可售；6、炭化过程是一个高温燃烧的反应，不会像焚烧法一样产生氮氧化物（N2O2）和硫氧化物（S2O2），所以污泥处理环保炭化设备是一个很好的环保设备；7、污泥处理环保炭化设备在炭化污泥中的重金属离子时，例如：汞（Hg），由于熔点低，因此在炭化炉的高温作用下会挥分解挥发掉，其他重金属离子例如PB、Cd、Cr、Ni等，将会结合到炭化物产品中，变得非常稳定且对环境无危害，尽管污泥处理环保炭化设备的炭化系统不能去除污泥中的重金属离子，经过多方面的数据结果表明，在炭化反应过程中能够将其固化在炭化产品，可以被安全的使用在各行各业。
污泥干化炭化工艺及特点浅析李景良汪国梁
污泥干化炭化工艺及特点浅析李景良汪国梁发布时间：2023-06-19T08:21:43.687Z 来源：《中国科技人才》2023年7期作者：李景良汪国梁[导读] 污水处理过程产生的大量污泥，通过污泥干化炭化处置工艺可以实现污泥处置的减量化，稳定化，无害化，资源化要求，实现水处理产业链的闭环。
本文通过对污泥干化炭化工艺过程及特点进行相关分析，希望有助于污泥干化炭化工艺的推广利用，早日实现水处理产业链绿色闭环。
青岛蓝博环境科技有限公司山东青岛 266000摘要：污水处理过程产生的大量污泥，通过污泥干化炭化处置工艺可以实现污泥处置的减量化，稳定化，无害化，资源化要求，实现水处理产业链的闭环。
本文通过对污泥干化炭化工艺过程及特点进行相关分析，希望有助于污泥干化炭化工艺的推广利用，早日实现水处理产业链绿色闭环。
关键词：市政污泥处理；污泥干化；污泥炭化引言在污水处理过程中会产生大量污泥，污泥是污水处理过程中产生固体废弃物，是整个水处理过程的最后一环。
随着我国经济的不断发展，水处理规模的持续增长，污泥产量也是逐年上升。
国家提出污泥处理处置的四环原则，即减量化、稳定化、无害化、资源化。
符合四化处理要求的污泥处理工艺也愈发受到关注。
近年来煤炭价格上涨，能耗双控等因素导致电厂开工负荷下降、电厂煤炭锅炉关停，传统的”协同焚烧“面临着各种不确定、不稳定因素。
政策的出台，”脱水填埋““好氧堆肥”等工艺将逐步取代，常规污泥处理方式现都面临着寻找新的工艺路线升级。
就目前而止，最为彻底的污泥处置方式就是焚烧和炭化两种工艺。
焚烧工艺发展较早，技术相对成熟，但是焚烧工艺为有氧燃烧，占地面积大，易产生邻避效应，立项选址较难，而且会产生飞灰（危废）和二噁英气体，烟气成分复杂，烟气量大，净化成本偏高，环评批复难度大。
而炭化工艺为无氧热解过程，占地面积小，可直接原位处理，而且全过程无二噁英产生，烟气产量仅为焚烧工艺的三分之一，同时炭化产物资源化利用率高，对周边环境压力小，可实现污泥处置的真正闭环。
污泥干燥和碳化技术PPT讲解
6) 废死魚 7) 水产加工残渣 8) 泥浆
4) 浓縮污泥
9) 废液
ห้องสมุดไป่ตู้
5) 生鮮垃圾
10) 废油等
8
第4章 碳化技术的基本原理
4-1. 旋风碳化装置的基本原理 A
气体加热至
850℃
脫 鹽 素
热分解温度 400~450℃
氧气浓度1%以下
KOREA
A
无氧状态(氧1%以下)下热分解
与PVC結合的氯及与苯結合的氢气等， 在各自分离气化后将被引入除臭裝 置，因处在无氧状态下，故不会产 生氧化反应。
实现全自动化运行。
运行稳定性
旋风干燥装置的 优势
最终产品 的稳定性
不受进料含水率变化的影响，最 终产 品的含水率稳定，可以获得均质 的产
品。
垂直圆筒结构，耐久性能优良
设备结构结构，致故障因素少，而且 可以 利用100%的传热面，耐磨性能优越。
装置的 耐久性
KOREA
最终产品 的多样性
按客户要求可生产出多种产品
可以按照业主的要求调整水分含量 ，可 生产燃料用(10%)、焚烧用(30%)和 其他功
6
第2章 干燥技术的基本原理
2-4. 不同干燥技术比较
KOREA
7
第3章 干燥处理案例分析
3-1. 干燥处理过程 干燥影像
KOREA
干燥处理项目
1）城市污水处理厂 污泥
2) 工业废水处理厂 污泥
3) 重金属残渣
废弃物干燥和碳化 技术介紹
KOREA
目录
KOREA
第1章 技术概要 ………………………… 3 第2章 干燥技术的基本原理 …………… 5 第3章 干燥处理案例分析……………… 8 第4章 碳化技术的基本原理 ………… 13 第5章 碳化处理案例分析 …………… 20 第6章 炼油污水处理厂污泥干燥和碳
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
市政污泥干化-炭化技术
目录
一、常用污泥干化概述
四、干化-炭化工艺介绍
二、传统污泥干化工艺
三、炭化技术的介绍五、工艺特点
六、污泥炭产品性能及利用
七、污泥炭化技术案例
一、常用污泥干化概述
工艺和设备，直接或间接的使污泥中水分快速的蒸发的一种工艺。
二、常用污泥干化工艺
• 2.1流化床干化工艺
优点：结构简单、操作方便、投资成本低、占地面积小
排空
缺点：热效率低、设备易磨损、运行成本高、尾气处理量大，易造成二次污染
湿物料
洗涤塔
旋风除尘器蒸汽
换热器
冷凝水
鼓风机
自然空气
引风机
成品
成品进水
回水
料仓
二、常用污泥干化工艺
• 2.2薄层干燥工艺
优点：无返料混合，处理时间短、尾气处理量少、
物料适应范围广
缺点：热效率低、设备易磨损、占地面积
大、投资运行成本较高
二、常用污泥干化工艺
• 2.3 圆盘式干燥工艺
优点：热效率较高、噪声低、占地面积小、运行
成本较低
缺点：设备投资成本高、处理量受限、易
磨损、不适用于粘性物料
二、常用污泥干化工艺
• 2.4浆叶式干燥工艺
优点：占地面积小、热效率高、投资成本低、
尾气处理量少
缺点：设备结构复杂、检修困难，易磨损、
使用寿命短、运行成本较高
三、传统炭化技术介绍
四、干化-炭化工艺介绍
由上述分析，可知目前国内常用的污泥干化、炭化方式均存在热效率低、能源消耗量大、易产
四、干化-炭化工艺介绍
•污泥二级干化-炭化技术，具有物料适应能力强，速度快，能耗低等优点，拥有多项国家专利。
该系统将一级烘干机、二级烘干机、污泥炭化机立式串联设计，大幅度提高了能源利用效率，实现了污泥资源化利用。
一级干化机
安装位置
二级干化机
安装位置
裂解炭化机
安装位置
系统安装图
一级干化系统
80%含水污泥
•
二级干化-炭化流程图
四、干化-炭化工艺介绍
污泥炭
裂解炭化系统
尾气处理系统
生物质汽化炉
二级干化系统
四、干化-炭化工艺介绍
• 4.1生物质气化炉
原理：
生物质气化炉是通过热化学过程，将生
物质裂解气化成为气体燃料，俗称“木煤气”。
生物质气化炉为整套工艺系统提供热源
四、干化-炭化工艺介绍
实现以
可燃气体
热值高
四、干化-炭化工艺介绍
一级干化污泥
二级干化污泥
四、干化-炭化工艺介绍
污泥裂解炭化技术
污泥裂解炭化装置
•炭化裂解技术原理
本技术立足于传统生物质汽化炉
四、干化-炭化工艺介绍
制炭工艺，研发出更适
用于污泥裂解炭化的设备，设备成本较低，能量利用效率及处理效果
均有明显提高。
炭化炉主体
螺旋输送
出料
干馏气
炭化裂解技术原理图
四、干化-炭化工艺介绍
五、工艺特点
五、工艺特点
六、污泥炭化产品性能
污泥炭化物显微照片
六、污泥炭化产品利用污泥炭
建筑用砖混合焚烧污水处理厂提标
过滤器黑色吸热融雪剂锅炉发电
七、污泥炭化技术案例
台湾高雄市凤山溪污水处理厂
污泥干化炭化系统
项目概况
工艺类型：干化炭化
处理量：12t/h
处理工况：15%DS---45%DS
污泥类型：市政污泥
开机时间：2016年
最终处置：污泥炭
七、污泥炭化技术案例
日本新居滨市污水处理厂
污泥干化炭化系统
项目概况
工艺类型：干化炭化
处理量：10t/h
处理工况：15%DS---55%DS
污泥类型：工业污泥
开机时间：2015年
最终处置：污泥炭。