我国污泥干化焚烧工艺现况、思考和建议

荷兰
罗马尼亚
斯洛文尼亚
挪威
匈牙利
保加利亚
拉脱维亚
爱沙尼亚
农用
堆肥和其他应用
填埋
焚烧
其他
不详
欧洲各国污泥处置方式所占比例（2009）
斯洛伐克
瑞士
希腊
2.国内外干化焚烧现况及趋势

欧洲
整体趋势
欧洲填埋法规定有机物大于5%不得填埋， 导致欧盟成员国焚烧法处理污泥比例增加
其他(%) 16% 填埋(%) 14% 土地利用 (%) 43%
3.国内典型工程设备业绩及分析

低温真空脱水干化
（2）工艺流程
3.国内典型工程设备业绩及分析

低温真空脱水干化
（3）工程业绩
苏州工业园区第一污水处理厂 南京市龙潭污水处理厂一期 南京市东阳污水处理厂一期 南京市六合区化学工业园区污水处理厂一期 10万m3/d(部分) 1.25万m3/d 5万m3/d 2.5万m3/d
2.国内外干化焚烧现况及趋势

污泥干化焚烧项目统计
我国部分污泥制水泥项目统计
建成时间
2009 2009 2008 2013 2008 2010
项目地点
广州市越堡 北京新北水 重庆拉法基瑞安 江苏溧阳天山 华新水泥宜昌 华新金猫水泥(苏州)
工艺
烟气直接干化+制水泥 烟气间接干化+制水泥 湿污泥直接入窑 湿污泥直接入窑 湿污泥直接入窑 湿污泥直接入窑
填埋(%) 7%
其他(%) 16%
土地利用 (%) 45% 焚烧(%) 32%
（2020年）
焚烧(%) 27%
（2010年）
欧盟27国污泥处置方式估算比例
2.国内外干化焚烧现况及趋势

日本
比例
堆肥 2%
趋势：为资源化利用 和实现碳减排，污泥 经干化、碳化等处理 后用作燃料比例增加
脱水 23%
干化 2% 碳化 7% 熔渣
3.国内典型工程设备业绩及分析

超圆盘干燥机
（2）工艺流程
3.国内典型工程设备业绩及分析

超圆盘干燥机
（3）工程业绩
嘉兴新嘉爱斯污泥项目 国电北仑发电厂污泥项目 嘉兴电厂污泥项目 无锡锡东污泥项目 宁夏中石油污泥项目 浙江金华污泥项目 苏州江远热电污泥项目 50t/d 200t/d 300t/d 1000t/d 200t/d 250t/d
4.可与厌氧消化、高干度脱水等 工艺结合，实现燃料基本自持
5.设备占地面积小
6.便于控制厂区臭味，公众接受 程度高
7.已有各种规模的运行业绩
1.污泥干化焚烧简介

干化类型
热效率较高，烟气量 较大 热效率较低，烟气量 较小
一般须通Leabharlann Baidu返混来避 免“粘性”或“塑化” 阶段
一般不需返混，部分 需返混
1.污泥干化焚烧简介
3.国内典型工程设备业绩及分析

低温真空脱水干化
（4）费用 100t/d（含水率80%）污泥含水率由90~98%降低至40% 设 备 直 接 投 资 30 万 元 / 吨 （ 含 水 率 80% 污 泥 ） （ DZG2000/500 4套） 直接运行成本146元/吨（含水率80%污泥），其中脱水成
哈尔滨制药药渣干化项目
100t/d
3.国内典型工程设备业绩及分析

超圆盘干燥机
（4）费用 直接投资15~25万元/吨（含水率80%污泥） 直接运行成本150~200元/吨（含水率80%污泥）（蒸汽、 电力等单价各地差异） 电耗240kwh/tDS
热耗3.5~4t/tDS（含水率80%~40% ，不同干化程度有差异）
趋势： A级污泥对含水率及病原体要 求较高，但应用范围更广， 因此经热干化处理后，达到A 级标准并进行土地利用的污 泥量逐年增加
美国污泥各类处置方式的比例（2006）
2.国内外干化焚烧现况及趋势

美国
代表性项目
思路：沼气热能利 用；产品异味消除
美国具有代表性的污泥热干化项目
地点 密尔沃基，WI 干化类型 直接，转鼓式 污泥类型 剩余污泥与消化后初沉污泥混合物
300 110
2005
2010 2010
常州广源热电
浙江富阳 嘉兴新嘉爱斯
180~225
1500 2050
2009
2008
山东胶南
中节能绍兴垃圾和污泥混烧资源综合利 用示范电厂（垃圾+污泥）
800
1000+1000
3.国内典型工程设备业绩及分析

低温真空脱水干化
（1）技术原理
低温真空脱水干化成套技术将隔膜压滤与真空干化功能相结合， 在隔膜压滤过程结束后向加热板和隔膜板中通入热水，加热腔 室中的滤饼，同时开启真空泵，对腔室进行抽真空，使其内部 形成负压，降低水的沸点。滤饼中的水分随之沸腾汽化，被真 空泵抽出的汽水混合物经过冷凝器，汽水分离后，液态水定期 排放，尾气经净化处理后排放。经过上述各阶段的脱水干化， 污泥含水率降至30%以下。

干化类型
1.污泥干化焚烧简介

干化工艺设备
转鼓式
直接加热，适用于规模较大的干化项目 按通道数量分为单通道和三通道转鼓式干化机 全干化污泥颗粒粒径分布均匀，平均粒径1~4 mm
转鼓式干燥机
1.污泥干化焚烧简介

干化工艺设备
带式
低温带式<65º C，中温带式110~130º C，系统氧含量<10% 无需干泥返混，适用于污泥全干化和半干化 全干化时粉碎后粒径3~5 mm
二段式干燥机
1.污泥干化焚烧简介

碳化工艺设备
碳化
适合于热值高、挥发份高的污泥
无氧环境下高温加热干污泥，将有机物转化为不凝性气体和碳
碳化工艺
1.污泥干化焚烧简介

焚烧工艺设备
多膛炉
耐火砖砌筑上下串联炉膛和圆柱形钢壳体，一般有4~14个炉膛 中心轴耙动污泥，使之以螺旋型轨道向下依次通过各炉膛 适应性好、燃烧效率高、燃烧温度易控制，但二次污染严重
带式干燥机
1.污泥干化焚烧简介

干化工艺设备
桨叶式
间接加热，热媒为蒸汽或导热油等 无需干泥返混，适用于污泥全干化和半干化
半干化污泥为疏松团状，全干化污泥粒径<10 mm
桨叶式干燥机
1.污泥干化焚烧简介

干化工艺设备
卧式转盘
间接加热，热媒为蒸汽或导热油等，系统氧含量<10% 需干泥返混，适用于污泥全干化和半干化 半干化污泥为疏松团状，全干化污泥颗粒粒径分布不均匀
9%
焚烧灰 57%
目前污泥焚烧比例较高
日本污泥处理比例（2009）
2.国内外干化焚烧现况及趋势

污泥处理量
600,000
若以全国污泥年产量3000万t/a计，则焚 烧污泥比例为5.6%，干化污泥比例为0.3%
处理量 （t/a）（含水率80%污泥）
500,000
400,000 300,000
200,000 100,000
0
北京 天津 河北 辽宁 上海 江苏 浙江 安徽 福建 江西 山东 湖南 重庆
焚烧（t ） 热干化（t ）
2012年我国污泥热干化和焚烧处理污泥量分省统计 （城镇排水统计年鉴（2013））
宁夏
广东
2.国内外干化焚烧现况及趋势

污泥干化焚烧项目统计
我国部分污泥热干化项目统计
建成时间 项目地点 工艺 设备 处理量 (t/d)
处理量 (t/d)
300 500 100 120 150 60
2013
2010
华新水泥黄石
重庆长寿润江
湿污泥直接入窑
湿污泥直接入窑
150
50000t/a
2.国内外干化焚烧现况及趋势

污泥干化焚烧项目统计
我国部分污泥掺烧发电项目统计
建成时间
2008 2008
项目地点
南京协鑫 华电腾州
处理量 (t/d)
巴尔的摩，MD
北安多福，MA 纽波特，TN 萨克拉门托，CA
直接，转鼓式
直接，转鼓式 间接，转鼓式 直接，转鼓式
剩余污泥与初沉污泥混合物
厌氧消化处理后的污泥 厌氧消化处理后的污泥 厌氧消化处理后的污泥
海洋县，NJ
韦科，TX 纽约市，NY 阿姆斯特丹，NY
直接，转鼓式
直接，转鼓式 直接，转鼓式 间接，转盘式
卧式转盘干燥机
1.污泥干化焚烧简介

干化工艺设备
立式圆盘 （珍珠造粒）
间接加热，热媒一般只采用导热油 需干泥返混，仅适用于污泥全干化 全干化污泥颗粒粒径分布均匀，平均粒径1~5 mm
立式圆盘干燥机
1.污泥干化焚烧简介

干化工艺设备
流化床
直接加热、间接加热或混合加热，热媒为蒸汽或导热油等 无需干泥返混，适用于污泥全干化和半干化 半干化污泥颗粒粒径不均匀，全干化污泥粒径1~5mm
厌氧消化处理后的污泥
厌氧消化处理后的污泥 厌氧消化处理后的污泥 厌氧消化处理后的污泥
2.国内外干化焚烧现况及趋势

欧洲
比例
瑞士、斯洛文尼 荷兰：污泥全部 亚、德国：污泥 焚烧 焚烧比例超过 50%
100
75
比例 （%）
50
25
0
西班牙
爱尔兰
立陶宛
塞浦路斯
卢森堡
法国
捷克共和国
德国
波兰
奥地利
比利时
马耳他
3.国内典型工程设备业绩及分析

超圆盘干燥机
（1）技术原理
超圆盘干燥机采用蒸汽间接换热方式，通过搅拌物料使水分更 快蒸发，在干燥机内不经返混可实现半干化或全干化。干燥机 的主体由一个圆筒形的外壳，一根中空轴及一组焊接在轴上的 中空圆盘组成，热介质从这里流过，把热量通过圆盘间接传输 给污泥。污泥在超圆盘与外壳之间通过，接收超圆盘传递的热， 蒸发水分。产生的水蒸气聚集在超圆盘上方的穹顶里，被少量 的通风带出干燥机。
本29元/吨，干化成本117元/吨
用水量10m3/d 天然气用量150m3/h
3.国内典型工程设备业绩及分析

低温真空脱水干化
（5）特点
脱水干化一体化：污泥含水率一次性由 90~98%降低至40％以 下，可以取代现有脱水设备、降低运行成本。 加药量小：在脱水过程中只需投加 PAM和铝盐常规絮凝剂， 无需投加石灰、铁盐等无机添加剂。 可利用低品位热源：采用热焓较低的热水作为加热介质，比 直接使用高压商品蒸汽更安全、更经济。
2009
2008 2008 2013 2011 2011
江阴周庄
北京清河 常州新环 佛山南海 浙能嘉电 呼和浩特
热干化
热干化 热干化 热干化 热干化
二段式低温干化
流化床 二段式烘干机 桨叶式干化机 转盘式干化机
200
510 200 300 250 100
水热干化 水热干化+机械脱水
2011
南京
低温干化
问题
1.存在粉尘爆炸、产品过热和 燃烧等方面的安全问题（当前 的设计已在很大程度上地降低 了此风险）
2.比其他方式相比，建设、运 行及维护费用及能耗较高
3.对技术管理水平要求高 4.需采取大气污染控制措施 5.若初沉污泥干化前未经消化 处理会导致干化产品有臭味 6.产品价格与市场需求量及产 品性质直接相关
回转窑
2.国内外干化焚烧现况及趋势

美国
焚烧炉数量
美国设有97家单位运行的218座污泥焚烧炉，包括55座流化床和 163座多膛炉。此外还有57座纸浆和造纸污泥焚烧设备。（ 2010 年EPA报告）
其他资源 其他处置 利用 方式 7% 1% 深度处理 12%
填埋 17% 焚烧 22%
土地利用 41%
多膛炉
1.污泥干化焚烧简介

焚烧工艺设备
流化床
通常分为固定式（鼓泡式）、回转式和循环式三种 床下布风使惰性颗粒呈沸腾状，上方有燃烬段（悬浮段） 辅助燃料用量较小、烟气排放较易控制，为主流污泥焚烧设备
流化床
1.污泥干化焚烧简介

焚烧工艺设备
回转窑
直径一般4~6m，长度约10~20m 回转窑缓慢旋转，内壁为耐火砖砌筑或管式水冷壁 对于低热值的污泥或生活垃圾的焚烧比较有效、彻底
流化床干燥机
1.污泥干化焚烧简介

干化工艺设备
喷雾
直接加热，热媒为烟气、热空气、过热蒸汽等 无需干泥返混，适用于污泥全干化和半干化 雾化液滴粒径在30~150μm
喷雾干燥机
1.污泥干化焚烧简介

干化工艺设备
二段式
可利用天然气、燃油、沼气、蒸汽等热源
一级处理多余的能量部分转换成热量，提供给二级处理
太阳能+废热
200
2.国内外干化焚烧现况及趋势

污泥干化焚烧项目统计
我国部分污泥单独干化焚烧项目统计
建成时间 2004 2008 2010 2011 2011 2011 2013 在建 在建 在建 项目地点 上海石洞口 杭州环兴 浙江萧山 成都一厂 无锡锡东 绍兴环兴 杭州七格 温州 深圳上洋 上海竹园 设备 流化床干化+流化床 雾化干燥+回转式焚烧炉 雾化干燥+回转式焚烧炉 卧式薄层干化+流化床 雾化干燥+回转式焚烧炉 雾化干燥+回转式焚烧炉 循环流化床一体化设备 桨叶式干化+流化床 二段式干化+流化床 桨叶式干化+流化床 处理量 (t/d) 180 360 360 400 300 600 100 240 800 750
污泥干化焚烧技术和装备 的现状及发展趋势
内容提要
1. 2. 3. 4.
污泥干化焚烧简介 国内外干化焚烧现况及趋势 国内典型工程设备业绩及分析 结论与建议
1.污泥干化焚烧简介

干化工艺特点
优势
1.产品体积减小，运输费用低 2.产品满足EPA503标准，可用 作肥料、土壤改良剂、燃料等 3.产品易于贮存和运输，出售产 品可抵消部分投资和运行费用