美国SlurryCardTM污泥碳化工艺介绍
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。
几种国外城市污水处理厂污泥干化技术及设备介绍
几种国外城市污水处理厂污泥干化技术及设备介绍随着城市化进程的加剧，城市污水处理所产生的污泥问题也日益凸显。
传统的污泥处理方式如填埋和焚烧存在环境污染和资源浪费等问题，因此，寻找更加高效、环保的污泥处理技术和设备成为当前的探究热点。
国外各个国家和地区纷纷在污泥干化技术方面进行了探究和应用，并开发出多种不同类型的污泥干化技术和设备。
下面将介绍其中几种具有代表性的国外城市污水处理厂污泥干化技术和设备。
一、间接式干化技术和设备间接式污泥干化技术是指通过传热传质媒介来完成污泥干化的过程。
其中最常用的媒介是热风，通过干燥器将热风传入干化室，使污泥在高温下蒸发水分，同时将水分蒸发的蒸汽通过排气装置排出。
间接式干化技术具有热效率高、操作稳定、对环境污染小等优点。
常见的间接式污泥干化设备有：一种是旋转式干燥器，工作原理是通过对污泥进行旋转，将其与热风充分接触，达到干燥的效果；另一种是带式干燥器，污泥在蒸发水分的同时，通过传送带的运动完成干燥过程。
二、直接式干化技术和设备直接式污泥干化技术是指将污泥直接暴露在高温环境下，通过热风直接使污泥蒸发水分。
直接式污泥干化技术的工艺流程简易，但由于直接接触高温气流，容易导致污泥燃烧、气味扩散等问题。
常见的直接式污泥干化设备有：一种是流化床干燥器，其工作原理是将污泥在流化床中进行干燥，热风的流量和温度可以依据污泥的含水率进行自动控制；另一种是喷淋干燥塔，通过喷淋设备将热风和污泥进行接触，使其蒸发水分。
三、微波干化技术和设备微波干化技术是近年来进步起来的一种新型污泥干化技术。
其工作原理是通过微波场的作用，使污泥分子产生高速运动和摩擦产热，从而使污泥内部的水分蒸发。
微波干化技术具有干燥速度快、能耗低、对环境污染小等优点。
常见的微波干化设备有：一种是微波振荡干燥器，通过微波产生器产生微波场，使污泥在其内部进行干燥；另一种是微波连续干燥器，将微波传送到干燥室中，使污泥在高温下蒸发水分。
污泥处理之污泥碳化技术
污泥处理之污泥碳化技术污泥处理之污泥碳化技术？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存污泥中的碳值，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649—982o C o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8360-12540kJ/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426—537o C o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ESl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6-8MPa,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。
污泥碳化过程中保存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，破坏污泥的胶体构造，可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。
污泥内热式炭化技术探讨
污泥内热式炭化技术探讨污泥是城市污水处理过程中产生的一种含水高、有机质质量浓度高且比较稳定的废弃物质。
处理这种废弃物质需要耗费大量的能源和金钱，同时也会带来环境的问题。
因此，寻找一种有效、环保、经济的处理方法就显得非常重要。
近年来，炭化技术已经被广泛应用于污泥处理中，其中，内热式炭化技术是一种非常有效的处理方式。
内热式炭化技术（Internal heat carbonization，IHC）是指在密闭反应器中通过污泥自身产生的热量实现热分解和干馏的过程。
反应器内的温度、压力、空气流量、停留时间等参数都可以通过控制实现最佳的反应条件，从而获得最佳的炭化效果。
该技术主要包括以下两个阶段的过程：1. 热分解阶段：在热分解阶段，污泥中的有机质被分解为水、气体和一部分的固体，其中水和气体会排出反应器外，而固体则为残留物，需要进一步干馏。
2. 干馏阶段：在干馏阶段，反应器内的温度持续升高，有机质进一步分解，同时生成了固体炭和气体，炭在反应器底部直接沉积，气体被收集，可以用于内循环或者发电等。
内热式炭化技术的主要优点在于：1. 能够将污泥转化为稳定的炭质产物，避免了污泥中有机物的排放，减少了环境污染。
2. 该技术可以使污泥中的重金属得到有效的隔离，降低了对环境的危害。
3. IHC技术不需要外部能源，可以通过污泥自身产生的热量维持反应器内的温度，节约了能源成本。
4. 反应器内有良好的温度控制和氧气控制系统，可以控制气体的产生和排放，避免了污染物的排放。
5. 炭化后产生的资源可以利用于农业肥料、生物质燃料及其他用途，资源化利用。
综上所述，内热式炭化技术是一种非常有效、环保、经济的污泥处理方法，为解决污泥处理难题提供了新的方向。
在今后的应用过程中，需要进一步优化控制系统、提高设备稳定性、盈利模式等方面的研究和探讨。
【泥客庄主】污泥高速碳化工艺的热能能耗浅析
污泥高速碳化工艺的热能能耗浅析首次听说“污泥碳化”、“污泥熔融”已经是好几年前的事情了，技术来源都是日本。
那时从直觉上判断，这类高温处理技术无论如何先要跨越干化的门槛，其处理能耗一定会很高，因此也就未加深究。
最近一年来，随着越来越多的国内外厂家逐鹿中原，污泥碳化这个词也开始热起来，并已有了应用实例。
现在是时候对它做一番了解和研究了。
一、原理其实，这是对有机废弃物进行热分解处理的一类工艺。
根据制程过程以及产品特征，这类工艺可能有不同的名称，如碳化、炭化、热解、裂解、干馏、焦化、气化、热裂、热裂解、高温裂解等。
不管这些名称是多么不一样，其基本原理都是在可控条件下使有机质受热分解，工艺所具有的共同特征可以总结为三句话：1、高温：在高温作用下，部分有机质发生解聚，形成可燃气体；2、低氧：在高温处理过程中，通过限制供氧量，实现有限燃烧；3、低水分：废弃物（如污泥）应首先降低水分（前置干燥），才能进行热解处理；这种有机质的热分解过程在原理上与工业炼焦有极端相似之处。
炼焦反应分为以下几个阶段：(1)干燥和预热（20-200度）：析出水分；(2)开始热分解（200-350度）：产生化合水、二氧化碳、一氧化碳、甲烷等气体和少量焦油蒸气和液体；(3)胶质体产生和固化（350-500度）：产生焦油和沥青等液体，呈胶质状态；伴随聚缩和合成反应，析出挥发物，形成固体物质和半焦；(4)半焦收缩和焦炭形成（500-950度）：产生大量挥发物，主要是氢气和甲烷，继续析出氢气焦质逐渐变硬；炼焦以获得焦炭（固体部分）和煤化工产品（来自气体的进一步提纯处理）为目标，这一点与废弃物的处理是有很大不同的。
污泥热解也产生固体和气体两部分，当强调固体是具有热值的产品时，可能会以“碳化”、“炭化”称之。
当强调污泥热解的气体作为产品时（用于燃气轮机），可能会以“气化”称之。
作为一种废弃物处理工艺，热解所产生的气体均是被燃烧掉的，作为整个热解系统能量来源的一部分，以降低对外来补充能源的需求。
污泥碳化设备工作原理
污泥碳化设备工作原理
污泥碳化设备的工作原理如下：
1. 预处理：将污泥进行初步处理，包括去除杂质、水分调整等。
可以采用筛分、压滤、干燥等方法。
2. 碳化反应：对预处理后的污泥进行碳化反应。
主要是将有机物质在高温下分解为固体残渣和气体产物，其中气体产物包括可燃气体和非可燃气体。
3. 固体残渣处理：将碳化反应生成的固体残渣进行进一步处理。
可以采用磁选、浸出、颗粒分类等方法，进一步提取其中的有用物质。
4. 气体处理：对碳化反应产生的气体进行处理。
可采取洗涤、吸收等方法，去除其中的有毒有害物质和颗粒物。
5. 余热回收：污泥碳化过程中会产生大量热量，可以通过余热回收技术，将热量转换为其他形式的能量，提高能源利用效率。
6. 排放处理：经过处理后的固体残渣和气体产物可以进行环境友好的处置，如用作土壤改良剂、填埋处理、焚烧等，确保污染物的无害化处理。
通过以上步骤，污泥碳化设备可以将含有机物的污泥进行碳化处理，从而实现资源化利用和无害化处置的目的。
中石化引进美国炼油厂含油污泥处理新工艺简介
中石化引进的美国炼油厂含油污泥处理新工艺技术交流大纲简介根据中石化引进美国德聪公司(TETRA TECH)的技术要求，以及德聪公司的行业经验，德聪公司(TETRA TECH)提供下列技术进行交流。
1.介绍美国炼油厂含油污泥处理新工艺1.1油、泥、水三相分离技术该技术主要利用三相离心机对含油污泥进行油、泥、水三相分离。
（分离后：污泥含水率小于30%，最低可达15%，油含量约8%）1.2 利用废蒸汽进行脱水、干化等一体化工艺该工艺利用板框压滤与蒸汽一体机对含油污泥进行处理，先是对含油污泥进行压滤脱水，然后注入蒸汽进行干化，最后用真空泵抽出剩余的水，使含油污泥含水率小于10%。
（含油污泥板框压滤使用特种PTFE滤布，采用压缩空气清洗即可）。
1.3含油污泥的热解气化处理在高温缺氧情况下，对含油污泥进行气化，将产生气体进行冷凝处理，从而生成可回收的油。
（热源采用蒸汽，能耗为10～12kcal/kg，与污泥含水率有关）2.现有污水处理厂的提质改造2.1组合式固定膜活性污泥处理（IFAS)新技术该技术主要适用于现有的采用活性污泥工艺污水处理厂的改造，以提高氨氮的处理效率。
（氨氮去除率可再提高50～90%，出水氨氮浓度可达GB一级）主要针对污水处理厂的生化曝气池进行改造：在曝气池中加入固定膜填料，提高处理效率。
（曝气量不需要增加，曝气时间基本不变）2.2活动流化床的固定膜处理工艺（MBBR)该工艺主要用于提高氨氮的处理效率（能提高40～90%，出水氨氮浓度达GB一级）其工艺流程跟IFAS工艺相似，没有污泥回流。
2.3生物膜反应器（MBR+AOP+GAC 或 PAC+MBR)该工艺在炼油污水处理中应用时，MBR除去可生物降解的COD与TSS，AOP对不可生物降解的COD进行氧化处理，然后用颗粒活性炭进行吸附处理。
3.生物污泥减量技术3.1高温好氧自养ATAD工艺该技术在美国属于生物污泥减量技术的第二代技术，将剩余污泥预浓缩至含水93～94%后进入ATAD反应器，在该反应器内进行曝气和循环搅拌。
污泥低温碳化处理循环利用
污泥低温碳化处理循环利用我国城镇污水处理今年来取得前所未有的发展，处理污水的同时会产生大量的污泥，这些污泥中含有大量的重金属、物生物及病菌，不妥善处理，就会对环境产生二次污染，污泥的碳化处理即将污泥变废为宝，实现资源化利用，达到无害化、减量化和资源化的效果。
标签：污泥处理;低温碳化;焚烧;热解1 技术原理城镇污泥低温炭化循环利用技术是在低温（≤240度）环境下将污泥气化、炭化制成有机炭，有机炭是一种新能源，其热值可达3，800kcal/kg，可替代一次性燃料（煤、油或气）返回至本系统锅炉3，800kcal/kg，可替代一次性燃料（煤、油或气）返回至本系统锅炉中高温（≥1000 度）燃烧供熱，热量回用于污泥气化、炭化处理（实现污泥热值的循环利用）;产生的废气经喷淋、洗涤、冷却、除臭、除雾处理符合《生活垃圾焚烧污染物控制标准》排放;尾气处理产生的废水进污水处理厂处理;有机炭高温（≥1000 度）燃烧产生的炉渣经检测无重金属浸出毒性危害，活性，可作为水泥、混凝土、保温砖的生产原料，实现污泥资源化利用。
2 工艺流程说明污水处理厂污泥通过车载运至项目所在地，经地磅称重计量后倒入料仓中，料仓底部设置有推杆闸阀及水平螺旋输送机，打开闸阀，污泥掉入水平螺旋机内，经输送进入倾角螺旋输送机中，然后经密闭进料装置进入气化反应器中，在气化反应器内，污泥与换热装置发生热交换，污泥发生热化学反应，泡体结构破坏，污泥中的水变成水蒸气从污泥中分离出来;气化反应后的污泥跌落进入炭化反应器内继续反应，污泥的含水率进一步降低，污泥转变成有机炭颗粒，然后经螺旋输送机进入锅炉料斗中，经锅炉进料装置进入炉膛内高温燃烧，高温燃烧产生的炉渣经刮板机输送进入大倾角皮带输送机中，然后进入炉渣料仓中储存，待料仓满后，运输车辆开至料仓下，开启料仓门，炉渣跌落进入运输车辆车斗中，外运制砖。
辅助燃料经装载机装载进入辅助燃料斗中，经皮带输送机输送进入锅炉料斗中与有机炭颗粒混合进入炉膛内高温燃烧。
PACT工艺是什么
PACT工艺是什么？PACT工艺（粉末活性炭—活性污泥法）是美国现在比较重视的一个处理工艺。
美国环保局早在70年代就要求工业企业采用BAT或BATEA（BestAvailableTechnologyEconomicallyAchievable）处理工艺（即经济上达到的最有效控制工艺）正是在这种背景下，杜邦（DuPont）公司开发了一种向活性污泥系统中投加粉末活性炭的技术并于1972年申请专利，这就是PACT工艺（PowderedActivatedCarbonTreatmentProcess），在美国又称为AS—PAC工艺（ActivatedSludge-PowderedActivatedCarbon）。
该法一经产生就因其在经济和处理效率方面的优势广泛地应用于工业废水如：炼油、石油化工、印染废水、焦化废水、有机化工废水的处理，该法用于城市污水处理可明显改善硝化效果，因此各国环境工作者对PACT工艺表现了极大的兴趣并进行了广泛深入的研究。
PACT工艺是在好氧系统中投加一定量的粉末活性炭，并随着污泥进行回流和排放的一种技术该技术将活性炭吸附和生物处理技术相结合。
其机理是由于粉末活性炭空隙多、比表面积大，能迅速吸附水中溶解性的有机物、富集微生物。
微生物又具有氧化分解、生物吸附双重作用，使得粉末活性炭的吸附能力得到恢复。
难降解的有机物被活性炭吸附后，可以在生化池内得以缓慢降解。
PACT池内吸附饱和的活性炭仍可作为微生物特别是硝化细菌的载体，有效增加反应器内的活性污泥量，降低有机负荷和氮负荷，提高生化系统对有机污染物及氨氮的去除效果。
由于PACT法对于高浓度难降解废水处理的适应性和有效性，其广泛应用于印染废水、石化废水和各种化工废水的处理中，取得了较好的应用效果。
此外，PACT是一种方便、有效的达标升级技术，在实际应用中，可以根据出水水质的需求改变活性炭的投加量，具有较大的灵活性。
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。
污泥水热碳化的原理
污泥水热碳化的原理
污泥水热碳化是一种污泥处理技术,其基本原理是通过高温pyrolysis 将污泥有机物转化为固体炭和气态产品。
主要反应过程如下:
1. 预处理
将污泥干化至一定的固含量,然后粉碎,改善反应性能。
调节pH值,添加适量催化剂如氢氧化钾等。
2. 加热干馏
在无氧或缺氧条件下,将预处理后的污泥placing于反应器中,緩慢加热到
400-600C左右。
污泥中的有机物在高温下发生裂解、重整等反应。
3. 挥发成分的形成
污泥有机物在热解过程中,小分子组分会被挥发出气态产品,如CO2, CO, CH4等,还有一些蒸气等。
气态产品需要经收集与净化后方可利用。
4. 固体炭的形成
大分子有机物通过热解会重新聚合生成固体炭Produkt。
固体炭含有丰富的微
孔结构,可用于土壤改良等。
也可以作为能源继续利用。
5. 灰分成分
除去有机物后,污泥中的无机残留物会形成热碳化灰,其中含有如磷、钾等营养盐,可作肥料回用。
6. 富营养液的回收
热解过程中会析出含氮、磷、钾等营养成分的富营养液体,可以经过处理回收利用。
7.尾气治理
尾气中可能含有如NOx, H2S等污染物,需碳吸附、催化氧化等方法净化处理。
综上,热碳化可以有效降解和资源化污泥,改善环境。
但也需要关注可能产生的二次污染,对污泥的可再生利用具有重要意义。
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。
技术分析
影响专利资产价值的技术分析1.先进性1.1 目前流行的主要污泥处理技术1．填埋。
污泥填埋工艺非常简单，成本相对低廉，是许多国家（如美国）长期采用的污泥处理方法。
我国目前大部分城市的污泥也在实施填埋。
但污泥填埋已经暴露出有很多问题，各个国家正在减少和逐渐禁止填埋。
污泥填埋的主要问题如下。
●由于污泥中含有大量有机物，填埋后仍会继续降解，污染环境。
●污泥中的有害物质会随着雨水向地下渗漏，可能造成对地下水的污染。
●脱水后的污泥中仍然有约80％的水分，直接填埋浪费了运输费和填埋场空间。
●污泥直接填埋在技术上也不可行，需要与其他垃圾混合后才能填埋。
●污泥中含有大量有机物质，是生物质能源，填埋后，这部分资源无法继续利用。
2．热干化。
污泥热干化被列入了许多城市的污泥最终处置规划中，如天津，上海，深圳等地的规划，均将污泥热干化作为主要的处理手段。
污泥热干化的优点是：●干化后的产物体积大大缩小，只有原来的1/5或1/6，填埋和运输量均大大减少。
●干化后的产物中已经没有有机物质和细菌，填埋后，不会进一步降解。
污泥热干化的缺点是：●设备复杂，投资成本高。
●运行成本高，干化中，水分靠蒸发去除，能耗很高。
处理费约300～400元/吨。
3．污泥焚烧。
污泥焚烧在中国的一些城市已经开始实施。
污泥焚烧的优点是：●焚烧时污泥中的热值被直接利用●焚烧后的产物体积大大缩小，只有原来的1/10或更少。
●干化后的产物中已经没有有机物质和细菌，填埋后，不会进一步降解。
污泥焚烧的缺点是：●设备复杂，投资大，一些地方的做法是与当地电厂改造结合实施。
当电厂机组较大（例如30万千瓦机组以上）时，燃烧炉改造的费用巨大。
●焚烧过程中产生的二恶英类强致癌物质，需要特别处理，技术复杂，投资大。
●焚烧过程中，污泥中的水分也是靠蒸发去除，污泥中自有的热值不足以全部蒸发自身的水分，需要额外添加大量燃料。
4．堆肥。
用污泥制造有机肥，在理论上是非常好的循环经济的手段。
污泥碳化技术修改
污泥碳化技术浙江科技学院建工学院毛敏敏给排水072指导老师宋亚丽摘要随着城市人口的增加，工业化、城市污废水处理厂的增设，污泥产生量逐渐增加，污泥处理成了环境的焦点。
原有技术包括干燥、填埋、堆肥等工艺只是对污泥进行简单的处理。
而污泥干燥碳化技术不仅能有效处理污泥，还能将其制成具有高附加值的活性炭，真正实现了废弃物的资源化处置。
污泥碳化主要利用污泥在炭化炉中，在无氧或微氧的条件下，使污泥中的水分蒸发出来，同时又最大限度地保留了污泥中的碳值过程。
污泥中的有机物被碳化，碳化后的污泥性质类似于活性炭，可以广泛用于吸附除臭脱水等用途。
而且碳化后的污泥体积小，污泥中无有毒气体等，不会造成二次污染。
所以污泥碳化是一种既不会损坏环境又能资源回用的经济型方法。
关键字污泥碳化技术优点缺点经济对比应用一、前言自从2007年国家发改委提出节能减排的法案以后，越来越多的人们提出了节能减排的金点子。
加上近年来频频发生的自然灾害和气候变化大的现象，国家又于2008年提出了“低碳”的概念，到了今年也越来越多的人宣扬低碳生活了。
作为给排水专业的学生，我们应该致力于寻求一种利国利民，维护环境的方法去解决我们现有处理方法中所存在的不足。
随着经济的快速发展，我国的城市污水和工业废水的处理率也在逐年地提高，同时也伴随着处理污废水中也产生了大量的污泥，据了解，2009年，我国城镇污水处理厂统计有1992座，全年污水处理量达280亿m3，相比“十五”初期增加一倍，产生含水率80%的污泥约2005万吨。
我国各城市污水处理厂产生的湿污泥将达3000多万吨，占我国年总固体废弃物排放量的5%以上。
如果污泥处置不当，不但占用大量的有限耕地，还会对地表环境和地下水造成严重的污染。
据统计，现阶段我国的城市生活污泥和工业污泥的处理利用率不足10%，距发达国家如美国的处理利用率60%~70%相差甚远。
在污水处理总投资中，污泥处理设施的成本占到50%~75%。
而且国家每年用于污泥填埋的费用大约为50~100元/吨左右，由上面知，2009年我国产生2500万吨的污泥，那么总费用大约为125000~250000万元，计12亿~25亿元，这是一笔多大的数目啊。
污泥碳化
利用污泥制备活性炭，采用热解碳化法、物理活化法、化学活化法三种方法制备污泥吸附剂，并将其用于去除烟气中的SO2，虽然制得的污泥吸附剂比表面积在114 m2/g 左右，与商品活性炭的633 m2/g 相差较大，但是脱硫效率略低于商品活性炭。
污泥中因成分复杂，制备的活性炭孔径分布较宽，含有的重金属氧化物及盐类物质对SO2的吸附起到催化的作用，大大提高了其吸附量。
制活性炭的污泥有机质含量大部分为50——60%，C的含量约为30%左右，并且为保证最后碳的含量，有的实验在开始时加入秸秆等含碳物质增加含碳量。
另外，试验中所加的活化剂也有下列作用：
①在一定温度下，氯化锌可以使污泥中的氢、氧原子以水的形式去除，而不是作为碳氢化合物或含氧有机化合物而排出，从而使更多的碳保留在原料中，提高污泥活性炭的产率；
②氯化锌对污泥原料中的有机质起润胀、胶溶以至溶解的作用，从而形成孔隙；
③氯化锌在有机质炭化时能起骨架的作用，即它们在原料被炭化时给新生的碳提供一个骨架，让炭沉积在它的上面。
制活性炭试验流程:先将干污泥与活化剂（如氯化锌浸渍液）按一定比例搅和浸渍;然后将浸渍污泥装入坩埚放入高温马沸炉并控制一定温度进行活化,再冷却、洗涤数次;最后放入烘箱
内在105～115℃温度条件下干燥,即成为含碳吸附剂产品。
关于两者的成本与售价。
陶粒按体积立方来卖，每立方400kg左右，售价200元左右。
成本依据各地情况不一，差别较大，一般集中于100——150元。
而依据林老师所给资料，污泥质活性炭是按吨来卖，成本5000元一吨，售价为6000一吨。
污泥处理处置相关工艺及优缺点分析
工艺优点
1、可杀死部分病原菌和寄生虫卵效回收； 3、可降解污泥中35%~50%的挥发性固体，减少污泥干固体 量。
1、好氧发酵工艺能杀灭污泥中病原菌和杂草种子，达到无 害化； 2、好氧发酵工艺能降解污泥中大部分有机物，并且使污泥 的含水率降到40%，达到减量化； 3、好氧发酵后制成的肥料可应用于土地，达到资源化； 4、不需外加热源，运行成本相对较低。
理；
3
、污泥碳化产物性状复杂，需对其成分进行检测后选
择合适的利用途径。
35-60万元/吨
运行成本（以含水率80%计）
相关厂家
80-120元/吨
挪威Cambi公司 芬兰Envor Protech环能科技 有限公司 普拉克环保系统(北京)有限 公司 德国帕萨旺－洛蒂格环保设 备成套公司 中持水务股份有限公司 安阳艾尔旺新能源环境有限 公司 大连利浦环境能源工程技术 有限公司
好氧发酵是在有氧条件下，微生物通过吸收、氧化、分解等活
动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出
2
好氧发酵技 术
可供微生物生长活动所需的能量；而另一部分有机物则被合成为 新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多的生物体的过 程。污泥高温好氧发酵的产品称为堆肥，可以用作土壤改良剂和
有机肥料。目前污泥堆肥采用的主要工艺形式分为静态和动态两
德国INTEC公司 英国SwissCombi公司 维奥技术瓦巴格德国有限公 司 北京艺科天和环境工程技术 有限公司（德国Buss-SMSCanzler 公司） 天圣环保工程（成都）有限 公司
20-50元/吨
美国将废水处理污泥转化为能量
美国将废水处理污泥转化为能量
钱伯章
【期刊名称】《水处理技术》
【年(卷),期】2008(34)5
【摘要】美国佛罗里达州Sanford公司2008年3月下旬宣布在北美第一次采用MaxWest气化系统处理生物固体。
MaxWest环境系统公司开发了这一气化系统，可将城市废水处理系统的污泥转化为能量。
MaxWest环境系统公司在一废水处理场建立污泥转化为能量设施。
【总页数】1页(P80-80)
【关键词】美国佛罗里达州;废水处理系统;能量;转化;污泥;气化系统;环境系统;废水处理场
【作者】钱伯章
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】X703;S433
【相关文献】
1.造纸废水处理中化学污泥与好氧生化污泥的特性研究 [J], 杨晓前
2.升流式厌氧污泥床(UASB)与间歇式活性污泥法(SBR)联合工艺在饮料生产废水处理工程中的应用 [J], 范晓莉;赵群英;王俞舒
3.城市污泥合成技术可将污泥转化为燃料煤炭资源 [J], 无;
4.脱硫废水处理系统污泥资源化除磷技术研究脱硫废水处理系统污泥资源化除磷技术研究 [J], 朱懿灏;赵晓丹;田小测;吴军辉;窦微笑;周振
5.造纸废渣污泥气化处理能量利用技术研究——造纸废渣污泥气化处理能量利用技术研究之二 [J], 周肇秋;熊祖鸿;杨雪莲;李海滨;吴创之;陈勇
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美国SlurryCardTM污泥碳化工艺介绍1.1什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。
F a s s b e n d e r,A.G等人的S T O R S专利，D i c k i n s o n 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（P i l o t T r i a l）。
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O R G A N O公司在东京郊区建了一个污泥碳化试验厂；1997年T h e r m o E n e r g y在加利福尼亚州C o l t o n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。
例如，在日本的试验均来自大公司，在加州的试验资金是来自美国E P A。
（3）大规模的商业推广阶段（2000－）。
除了污泥碳化技术逐渐成熟的因素以外，导致污泥碳化技术大规模商业推广还有其他因素。
在日本，80％的污泥的最终处置方法是焚烧。
但由于近年来发现焚烧存在二恶英污染的隐患，所以日本环保部门对焚烧排除的气体提出了更加严格的要求，使得本来成本就很高的焚烧工艺的成本更加提高。
为了取代焚烧工艺，目前，日本已经有多家公司生产和销售碳化装置。
比较著名的有荏原公司的碳化炉，三菱公司横滨制作所的污泥碳化装置，巴工业公司每天处理10吨，30吨的污泥碳化装置。
2005年日本东京下水道技术展览会上，日本日环特殊株式会社甚至推出了标准的污泥碳化减量车。
该车可以随时到任何有污泥的场所对污泥进行碳化。
这些发展表明，碳化技术已趋于成熟。
在美国，很多州的污泥过去都采用填埋。
由于发现污泥中包含的有害物质对地下水的污染，未处理污泥填埋后造成填埋场对环境的危害，美国E P A颁布了新的填埋标准。
过去的未达标的污泥（C l a s s B污泥）将不再允许填埋，只有达标污泥（C l a s s A污泥）才允许填埋。
这项标准的颁布，使得现有的污水处理厂只有投入巨大的污泥处置成本，才能对其污泥进行处置。
另外，现有的填埋场已经接近饱和，开辟新的填埋厂越来越困难。
为了达到E P A新的污泥处置标准和解决填埋场逐渐用尽的问题，2000年以后，在美国各个州，各个县（C o u n t y）的政府内都建立了专门的污泥处置研究机构，对可能的解决方案进行可行性研究。
在研究了一些传统的污泥处置方案（如焚烧，堆肥，干化）的同时，新的污泥碳化技术开始进入了政府的考虑范围，例如在南加州大洛杉矶地区，经过近2年的考察、比较，已经决定要建立一个每天处理675吨污泥的碳化厂，由能源技术公司（E n e r t e c h E n v i r o n m e n t a l C o.）建设、运行。
1.3污泥碳化的分类:（1）高温碳化碳化时不加压，温度为1,200– 1,800°F（649－982℃）。
先将污泥干化至含水率约30％，然后进入炭化炉高温碳化造粒。
碳化颗粒可以作为低级燃料使用，其热值约为2000－3000大卡/公斤（在日本或美国）。
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I E S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，目前尚未有大规模的应用。
最大规模的为30吨湿污泥/天。
（2）中温碳化碳化时不加压，温度为800– 1000°F（426－537℃）。
先将污泥干化至含水率约90％，然后进入炭化炉分解。
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E S I公司。
该公司在澳州建设了一座100吨/日的处理厂。
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10M P a左右，碳化温度为600℉左右（315℃），碳化后的污泥成液态，脱水后的含水率达50％以下，经干化造粒后可以作为低级燃料使用，其热值约为3600－4900大卡/公斤（在美国）。
该技术的特点是，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。
注：该分类为传统意义上的分类，主要区别在于温度控制范围的不同以及是否增加压强。
1.4污泥低温碳化技术的厂家:（1）E n e r T e c h（能源技术）：该公司1992年成立，技术名称为S l u r r y c a r b T M，该工艺是连续式的。
其工艺是将污泥加压至1000-1500p s i g（70-100k g/c m2），通过热交换器，加温至400-450°F（204-232℃）。
热化分解反应时，污泥中的有机物被分解，二氧化碳气从固体中被分离。
1999年8月美国能源部（D O E）拨款50万美元，支持能源技术公司的污泥碳化技术开发，制造碳化中试装置P D U（P r o c e s s D e v e l o p m e n t U n i t）；2001年1月，能源技术公司与美国太空总署签订了2年的合同。
能源公司利用污泥碳化技术开发出在太空仓转化太空垃圾的原型装置；2005年4月，在美国加州R a i l t o建立一座每天处理625吨污泥的处理厂。
工厂占地2.6公顷（6.4a r c e s），建在R i a l t o污水处理厂旁，每天约可生产140吨干的碳化颗粒。
该工厂已经于2006年4月在R i a l t o破土动工，加州共有5个地区向该厂提供污泥，已经全部与E n e r t e c h签署了协议书。
该厂已经于2009年初完工投产。
该厂生产的碳化物全部销售给据该厂50英里外的三菱水泥厂。
（2）T h e r m o E n e r g y（热能）：热能的工艺与E n e r T e c h的工艺类似，热能用活塞压力系统，污泥（s t e a m）是注入的而不是泵入的，有热交换器。
要求的温度是600°F（315℃），压力是2,000p s i g（138k g/c m2）。
热能的工艺是批处理，每批需20分钟的反应时间，有两个并行的压力活塞和反应罐，这样可以使整个工艺连续。
处理后的污泥经过压力释放系统，然后用离心方式脱水至50％的含固率。
这个工艺产生的碳化物与E n e r T e c h的产生的碳化物相同。
该公司曾在美国加州C o l t o n污水处理厂做了一个试验厂，目前没有推广的报导。
1.5SlurryCarbTM 碳化工艺流程Step 1: 污泥预处理，将含水率80％左右的脱水污泥切碎，搅拌。
Step 2: 污泥加压，将污泥加压送入碳化系统。
Step 3: 污泥加热，通过外部热源为污泥加热。
Step 4: 污泥裂解反应，在高温高压状态下，污泥被裂解成液态。
Step 5: 冷凝/热交换，将加热的污泥水冷却，能量经热交换器回收。
Step 6: 污泥液脱水，脱水后的泥饼的含水率为50％以下。
Step 7: 上清液回收，使用膜过滤技术处理后的水返回污水处理厂。
Step 8: 干化，造粒，根据用户需要可以对碳化物进一步干化造粒，或保持原状。
1.6污泥碳化的主要参数进泥含水率： 80%左右（干物质20，水80）碳化物含水率： 50％以下（干物质20，水20）实际脱水： 75％以上 [(80－20）反应时间： 12分钟反应温度： <300℃反应压力： <10M P aE-f u e l燃值（美国）： 3600大卡/公斤D S（消化污泥），4500大卡/公斤D S(未消化)滤出液处理：膜生物反应器（M B R），达到国家污水排放标准。
蒸发气处理：废气燃烧＋旋风、过滤器，达到国家废气排放标准。
1.7S l u r r y C a r b T M碳化工艺质量平衡1.8S l u r r y C a r b T M碳化工艺能耗（与干化比较）（1）理论基础取含水率80％的污泥1.25k g（其中水含量为1k g，D S含量为0.25k g）。
标准大气压下，将1公斤水从20℃升高至100℃所需要的能量为80大卡，折合335千焦。
将1公斤水在其沸点蒸发所需要的热量为40.8千焦/摩尔，相当于2260千焦。
（五倍于把等量水从一摄氏度加热到一百摄氏度所需要的热量）。
（2）污泥干化能耗假设污泥中干物质的比热与水相同，则0.25公斤干物质从20℃加温至100℃需要84千焦。
1.25k g含水率80％的污泥干化所需要的总能量为：335＋ 2260＋ 84＝ 2679千焦由于干化只能以其干化物质进行能量回收（污泥返混），最多只能有30％的能量回收，所以干化需要的能量为：2679× 70％＝ 1875千焦（3）污泥碳化能耗在10M P a压力下，污泥中的水份不会汽化，将1公斤水从160℃升高至240℃所需要的能量为80大卡（S l u r r y C a r b工艺的能量回收可将初始污泥的温度提高至160℃），折合400千焦。
（水在10M P a下的比热约为5.0×k J/(k g℃)。