为污水处理厂解决污泥处理难题.ppt

ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,干馏法为污水处理厂解决污泥处理难题,密西西比国际水务公司,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,目录,1、污水处理厂面临的污泥难题2、污泥处理难，究竟难在哪里3、污水处理厂处理污泥需要解决的问题4、干馏法处理污泥技术路线5、干馏法处理污泥流程及成分转化6、干馏法处理污泥辅助燃料选择7、干馏法处理污泥费用分析,,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,8、干馏法处理污泥的独立性9、干馏法对处理污泥全过程的可控性10、干馏法处理污泥系统的稳定性11、干馏法处理污泥的经济性12、干馏法处理污泥减少碳排放13、干馏法处理污泥的环境保护措施14、干馏法处理污泥示范项目15、干馏法知识产权,目录,,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,1、污水处理厂面临的污泥难题,2009年2月中国运营污水处理厂的数量已达1572座，总处理污水量近7千万吨/天，每天产生的湿污泥量近7-10万吨，二次污染问题日趋严重，影响城市周围环境。污水处理行业长期以来“重水轻泥”，造成污水处理厂产生的污泥得不到妥善处理，外运污泥中的有机污染物通过各种途径又回到水环境中，使污水处理事倍功半；,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,解决污泥处理问题，减少污泥对环境造成的二次污染的扩大与蔓延，减少它的危害所带来的严重后果，使污水治理得到延伸和完善。污泥二次污染问题已经造成了恶劣的社会影响。为此，国家确定污水处理厂是污泥处理的责任实体，将污泥是否规范化处置与减排指标挂钩。如果污泥处理不规范，污水处理过程中消减的COD量将不予核计。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,2、污泥处理难，究竟难在哪里,传统的污泥处理方法有很多，如填埋、堆肥、土地利用、制造建材、干化焚烧、发电厂掺烧、水泥窑协同处理等。通过对污泥问题的全面分析，人们会发现并不是污泥本身难处理，而是传统的污泥处理技术难实施,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,2.1污泥填埋（堆存）处理,大多数地方的污泥填埋只是简单堆存。污泥会堵塞渗滤液收集管道，使系统瘫痪。污泥在堆填场地内会形成沼泽状，作业机械无法正常作业施工。容易发生堆体坍塌事故，（深圳下坪污泥填埋场“崩塌”事件）。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,07年建设部城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质08年环境保护部的生活垃圾填埋控制标准（GB168892008）明确规定污泥混合填埋含水率应小于60。机械脱水到≤60，需要添加化学药剂，脱水污泥存在重新吸水产生二次泥浆化风险。填埋需要占用大量的土地资源，是不可持续的处理方法。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,2.2污泥堆肥处理,污泥堆肥在国内很少有成功的案例，主要问题在于堆肥厂恶臭问题对周围环境影响巨大，甚至造成周围环境灾难；适合于堆肥生产的场地难以寻找；堆肥产品受政策、法规制约，不允许用于蔬菜、水果等植物，对使用也有很多限制；堆肥处理过程和产品质量难以控制。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,2.3污泥制作建材（制砖）,通过广东省发生的铭德污泥处理厂“臭源事件”，许多人清醒认识到污泥制砖技术路线面临困境，主要原因在于污泥制砖没有解决污泥的无害化问题；制砖生产工艺消纳污泥的比例有限，无法消纳源源不断产生的污泥；污泥运输、堆放造成的环境污染，特别是恶臭问题尤为突出；国家未颁布污泥制砖产品相关质量标准，从而造成销售困局，影响项目正常运作。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,2.4污泥干化焚烧,投资和运行费用较高如上海市石洞口200t/d城市污泥处理厂的处理费为350元/吨（不含运输费）。焚烧法只被少数有条件的城市采用。而且，建设审批手续复杂，烟气处理要求严格。目前社会环保意识增强，污泥焚烧项目选址也非常困难.2010-1-24,广东佛山400多人聚集，戴口罩游行，反对建造污泥焚烧项目。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,2.5水泥窑协同处理,高温尾气干化污泥，水分减少到20，提高热值，可以作为替代燃料进行煅烧。污泥的添加量不能超过水泥熟料的10。运输距离长，运输费用高，造成运行成本偏高（接近250元/吨）。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,2.5水泥窑协同处理,中国并未出台污泥制水泥产品相关质量标准，污水处理厂是污泥处理的责任主体，对由污泥生产水泥在使用过程中所产生的环境风险具有连带责任关系，这也是污水处理厂不得不面对的一大难题。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,3、污水处理厂处理污泥需要解决的问题,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,3.1、处理污泥技术具有稳定性,保证彻底的无害化，避免出现二次泥浆化、二次污染的现象；运行不受污泥含水率波动的影响；够满足国家相关标准的要求；对空气、水源、生态环境不造成任何污染；操作简单、维修方便，全年连续运行。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,3.2实施处理污泥具有独立性,污水处理厂能够独立实施处理污泥项目，不需要寻求和依赖外界的合作，不受外部条件的制约。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,3.3处理污泥过程具有可控性,污水处理厂作为污泥处理的责任主体，能够监控污泥处理的全过程，避免由于外部处理污泥单位造成环境污染问题时，所负连带责任。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,3.4处理污泥具有经济性,处理污泥设施的总投资费用和运行成本应在污水处理厂可承受的范围之内；污泥处理设施占地面积不能太大；将污泥中的有效成分转化为具有使用价值的物质，降低污泥处理成本,实现彻底的资源化。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,4、干馏处理污泥技术路线,污泥干馏法化学反应过程密封；无氧；非燃烧；高温；汽化,热解，脱氢，热缩合，碳化等反应；将污泥中的水分蒸发，有机物转化为可燃气体和有机碳。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,将燃料的燃烧与污泥的干馏分别在两个独立的空间进行。将污泥中的水分蒸发；有机物逐渐固化和碳；使污泥成分价值的最大化，使污泥处理过程中能够产生剩余价值，变得有利可图。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,通过干馏处理。。。污泥中的主要成分转化为可利用的冷凝水、可燃气体和生物有机碳；将干馏产生的可燃气体进行回收利用，不仅避免了空气的污染，而且还节约能源。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,5、干馏处理污泥流程及成分转化,生化系统污泥带式或板框压滤机→螺杆泵→干馏处理污泥机组；污泥中的水分蒸发→混合汽→分离→冷凝水→净化处理→煤气发生炉补水；污泥中的有机挥发分热解→混合汽→分离→甲烷气→干馏燃料→二氧化碳和水；,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,污泥中的碳元素脱氢→碳化→冷却→生物有机碳→统一回收→土壤改良；污泥中的各种细菌高温→灭菌；污泥中的金属高温氧化→钝化、灰分固化。,6、干馏法处理污泥辅助燃料选择,干馏处理污泥过程中产生的甲烷气；不足部分使用辅助燃料厌氧系统产生的经过脱硫处理的沼气；煤制气（自己安一台煤气发生炉）；上述燃料均为国家允许使用的清洁能源，在使用过程中没有污染物排放。,以煤气为燃料日处理80吨含水率85污泥费用分析,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,7、干馏法费用分析,日处理80吨含水率85污泥,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,8、干馏法处理污泥的独立性,受条件、环境、数量等方面因素制约和影响，污水处理厂本身无法独立实施传统的污泥处理工艺，必须寻求或依赖外界的合作。采用干馏法处理污泥污泥在污水处理厂内进行处理；使污水处理厂可以完全独立实施污泥处理；不受任何外部条件、环境、数量等方面因素制约和影响；不需要寻求或依赖外界的合作。,由于传统的污泥处理工艺对处理设施周围的环境有很大的影响，因此需要进行严格的立项、环评等审批手续。由于干馏处理污泥过程中对污水处理厂周围的环境不产生污染;在污水处理厂内（污泥干馏处理车间）安装1台或多台污泥干馏机组，属于技术改造，因此，避免了立项、环评等审批手续。,9、干馏法对处理污泥过程的可控性,污水处理厂采用传统的污泥处理工艺处理污泥时，对污泥运输、污泥处理过程中或污泥副产品使用过程中容易产生的环境污染、水污染、空气污染、土壤污染等很多环节都无法控制。,使污水处理厂对污泥处理全过程具有可控能力。避免外部处理污泥单位造成环境污染问题时，所负的连带责任。将污泥经过机械脱水后，输送到污泥干馏机组内，污泥处理的全过程均在封闭的设备内进行，与外界大气、环境隔绝，对周围空气、水源、生态环境不造成任何污染。,在污水处理厂内进行,10、干馏法处理污泥系统的稳定性,干馏处理污泥实现彻底的无害化，避免出现二次泥浆化、二次污染的现象；干馏法处理污泥不受污泥含水率的影响，含水率≤85均可处理。干馏法处理污泥时，热解室的温度在600℃以上，污泥中的病原微生物和寄生虫卵全部被彻底灭杀。,干馏法处理污泥系统设备操作简单、维修方便，能够保持全年连续稳定运行。干馏处理污泥制造的产品为生物有机碳，其化学性能稳定，用途广泛，并能够长期保存。干馏法处理污泥，能有效控制污泥中的重金属排放，特别是Hg，Ti，在灰分和炭中来自污泥的重金属被钝化。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,11、干馏法处理污泥的经济性,干馏法处理污泥是在全封闭状态下进行，因此热损失小，处理每吨污泥耗热量（热损失）81.93万kcal，耗电10.7kWh。以日处理100吨含水率≤80污泥项目为例，占地面积为980m,平均每吨污泥处理设施占地9.8m。,全年处理污泥14.6万吨；污泥干馏后制成的生物炭约1.46万吨，生物碳出售（被回收）可获利876万元；将冷凝水回收、净化后利用，每年可节约自来水约10.58万m，节约水费21.17万元；节约污泥运输费365万元，每年节约运行成本约1,262.17万元，折合节约每吨污泥处理费用86.45元。,以日处理400吨污泥85为例,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,干馏法处理污泥过程中产生的副产品即生物有机碳具有很高的附加值，生物碳化学性能稳定，用途广泛，并能够长期保存，通常作为土壤改良剂用于园林、花卉、高尔夫球场草坪等。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,12、干馏法处理污泥减少碳排放,消耗了130kg多化石燃料（煤），但同时回收了100kg多生物碳;实现了大部分碳的置换;减少了GHGsCO2、CH4、氮氧化物、二恶英等有害气体排放；生物碳制成土壤改良剂，会吸收大气中的二氧化碳,而减少废料需求；减少了污泥处理过程中，运输所消耗的能源，从而减少二氧化碳的排放。,13、干馏法处理污泥的环境保护措施,干馏处理污泥全过程是在密封、无氧、非燃烧、高温状态下进行，避免了产生的二恶英、氮氧化物等有害物质。干馏过程中产生的混合气经过净化、分离处理后，将其中的可燃成分（甲烷、乙烷等）作为机组的燃料输送到燃烧室燃烧。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,干馏法处理污泥采用煤气等清洁气体燃料，尾气达到国家标准后排放。干馏法处理污泥，将经过脱水设备处理后的污泥直接输送到干馏机组内处理，避免了污泥在存放过程中细菌发酵、发臭，造成的大气环境污染。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,干馏法处理污泥过程中产生的水蒸汽经过冷凝回收、净化处理后成为冷凝水，冷凝水作为煤气发生炉补水回收利用。干馏法处理车间的冷却水、冲洗水等，均在车间内收集，经过处理后循环使用。干馏处理装置安装有除尘设备，在干馏过程中，防止粉尘对车间环境造成污染，保护操作人员的身体健康。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,14、干馏法处理污泥示范项目,广州茵绿环境科技发展公司与广东省环境保护科学研究院合作，在政府的支持下，在广州建设日处理5吨的干馏处理污泥（含水率85）示范基地。通过示范基地将干馏处理污泥技术进行推广应用。本项目将在2010年5月完成设备安装，投入运行，并由有关部门进行检测和鉴定。,15，干馏法处理污泥技术的知识产权,我们多年来在煤化工、生物质化学、水化学、热工、机械制造、有机碳农业利用等领域进行多学科、跨行业的交叉研究，开发出具有独立知识产权的污水深处理和污泥处理系列技术及成套装备。上述系列技术和成套装备已经向中华人民共和国国家知识产权局申报了50多项专利，其中37项为发明专利。并且已经向美国、欧盟、日本、印度、巴西等十几个国家申报发明专利。,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,,,,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,,MississippiInternationalWaterServices,MississippiInternationalWaterServices,,,,,MISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,MISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,,,,,MISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,MISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,MISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,MISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,ISSISSIPPIINTERNATIONALWATER,,,