污泥低温碳化处理循环利用

高益

摘 要：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。

关键词：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。

3 适应范围

成套设备，独立系统，占地面积小，100T/d 污泥处理处置生产线占地面积5-6 亩，该技术均适应于污泥分散处理和污泥集中处置，可根据污泥产量或污泥集中处置场规模选型、设计、制造、安装不同处理规模的成套设备，污泥处置过程不受温度、气候等外界环境影响。

4 设备投资

污泥干化系统运行过程可通过计算机控制系统加以实现，系统运行操作人员在控制室内通过计算机系统，实现对整个污泥干化系统运行过程进行集中监视与控制，完成系统设备的启/停、正常工况的监视与调整、异常工况的报警和紧急事故的处理，确保污泥干化系统安全高效运行，满足现代化工业生产过程的需求。

6 系统仪表控制

考虑项目系统运行稳定性和可靠性要求，推荐采用先进的PLC系统对整个干化过程系统的全过程进行控制，要求如下：

（1）系统运行稳定可靠，能满足污泥干化高负荷、长时间运行要求;与现有控制系统之间能进行实时通讯;

（2）控制系统具有数据采集、控制运算、控制输出、设备和状态监视、报警监视、远程通信、实时数据处理和显示、历史数据管理、日志记录、事故顺序识别、事故追忆、图形显示、控制调节、报表打印、高级计算，以及所有这些信息的组态、调试、打印、下载、诊断等功能;

（3）系统的监视、报警和自诊断功能应高度集中在LCD画面上，并能在打印机上打印。控制系统应建立在功能完善、危险分散、物理分离及负荷均衡的基础上，增强系统的可靠性和可利用率。

7 烟气的控制

焚烧炉的烟气主要为粉尘颗粒、水蒸汽及无机酸性气体，处理采用主要方法为旋风分离+碱性水喷淋洗涤处理工艺。

8 气化炭化过程中产生的异味气体处

有机炭烘干及气化炭化产生气体主要为水蒸气，少部分的异味气体，这些气体进入尾气处理系统前温度为100°C 左右，通过引风机输送，进入文丘里处理装置中，文丘里通过管径变化改变喷淋水和气体的对流速度，实现喷淋水、药剂与气体的高速对流传质，经过处理后的气体温度降低至60°C 左右，然后进入化学洗涤塔洗涤，化学洗涤塔中分布有填料和除雾层，气体与药剂溶液在塔内充分发生化学反应，降低气体的臭味和温度，经过化学洗涤处理，尾气温度降低至45 以下，然后与锅炉尾气混合进入低温等离子塔除臭除雾处理，经己风机进入排放筒排放。经以上过程处理，尾气符合《生活垃圾焚烧污染物控制标准》中规定的指标排放。

9 结语

污泥的碳化处理为城镇污泥处理提供了一种新的途径，可很好的解决现有设备的投资高，运行、维护成本高的缺点，具有高效，快速，投资少等优点，对实现污泥处理的无害化、减量化、资源化的目标具有积极作用。

参考文献

[1]洪建军，污泥低温碳化焚烧处理技术与应用[J]，中国给水排水，2014年第8期

[2]绳新安，市政污泥低温碳化处理系统的设计[J]，环境与资源，2016年第42卷第8期