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1、1污泥干化焚烧工艺设计要点探讨汇报人:李彪天津市政工程设计研究总院有限公司2目录CONTENTS1技术背景-从哪来政策、污泥处理技术2技术简介-是什么干化、焚烧、组合方式3设计要点-划重点运行、成本、环保4展望-向未来明天会更高31.干化焚烧技术背景近期政策2001820202021水污染防治行动计划(“水十条”)推进污泥处理处置。污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置,禁止处理处置不达标的污泥进入耕地。“十三五”生态环境保护规划地级及以上城市污泥无害化处理处置率达到90%,京津冀区域达到 95%“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划新增或改
2、造污泥无害化处理处置设施能力 6.01 万吨/日。新增或改造污泥无害化处理处置设施投资294亿元。城镇生活污水处理设施补短板强弱项实施方案城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)固体废物污染环境防治法(修订)城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019-2021年)原则上应当补偿污水处理和污泥处理处置设施正常运营成本并合理盈利“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要:推广污泥集中焚烧无害化处理,城市污泥无害化处置率达到90%”2022污泥无害化处理和资源化利用实施方案:从工艺、方式、监管、责任、政策等方面全面落
3、实推进“十四五规划”的要求2022.9.2241.干化焚烧技术背景主流处理处置技术电破壁热干化好氧堆肥土地利用卫生填埋建材利用厌氧消化机械脱水污泥焚烧热水解最理想最不理想泥质不达标&出路受限泥质不达标&出路受限各有所长,相互配合;因地制宜,因泥制宜污泥处理污泥处置51.干化焚烧技术背景污泥焚烧的特点技术可靠:适合产量高、土地紧张、经济发达的城市减量化明显:可达90%1234无害化、稳定化程度高、适应性广:破坏一切有机质及病原体也存在二次污染:烟气能耗、成本较高技术日趋成熟:以往项目不达标情况多5资源化不明显炉渣建材利用污泥无害化处理和资源化利用实施方案6目录CONTENTS2技术简介-是什么干
4、化、焚烧、组合方式3设计要点-划重点运行、成本、环保4展望-向未来明天会更高1技术背景-从哪来政策、污泥处理技术72.干化焚烧技术简介污泥焚烧组合分类直接自焚烧协同焚烧干化自焚烧高热值、低含水率(皮革、纸浆污泥)国内应用案例极少与热电厂、生活垃圾、生物质、水泥窑协同处置;通常需要进行预处理干化预处理后设置单独的污泥焚烧炉进行焚烧处理怎么烧有没有干化一起用/自己用82.干化焚烧技术简介常用设备(机械脱水机)污泥脱水的作用是通过机械的方式将污泥中的部分间隙水分离出来,进一步减小体积。常用的污泥机械脱水方式有带式压滤脱水、板框压滤脱水、离心脱水、叠螺脱水等,脱水污泥的含水率一般可达到80%以下。通过
5、添加药剂改性后,含水量也可达到60%以下。优点:系统相对简单,对外界条件依赖性低;缺点:不能一步到位,仍需后续处理工序;投加石灰后,减量化大打折扣;后续工段需注意改性后泥质92.干化焚烧技术简介常用设备(热干化机)污泥热干化,是指通过蒸发手段,从污泥中去除大部分含水量的过程。有蒸汽式、热风式、导热油式,或者干脆利用高炉热或者工厂余热作为热源。102.干化焚烧技术简介常用设备(焚烧炉)污泥焚烧是利用焚烧炉将脱水污泥加温干燥,再用高温氧化污泥中的有机物,使污泥成为少量灰烬。循环流化床 鼓泡流化床 炉排炉 热解炉 回旋炉 回转窑 11目录CONTENTS1技术背景-从哪来政策、污泥处理技术2技术简介
6、-是什么干化、焚烧、组合方式3设计要点-划重点运行、成本、环保4展望-向未来明天会更高123.干化焚烧设计要点协同焚烧蒸汽冷凝水污泥废水冷却水废气133.干化焚烧设计要点协同焚烧运行成本020103050604各种协同燃料、蒸汽、冷却水、污水、臭气、电力火电厂的烟气电厂二恶英、重金属稀释排放飞灰、腐蚀造粒改善;掺烧比例建设成本含水率8040%20万元30万元/吨。运行成本独立核算:200元250元/吨协同核算:110元140元/吨利好电厂增加运行时间;提高运行负荷。外购蒸汽:200元/吨补贴电价:130元/吨标杆电价:70元/吨143.干化焚烧设计要点干化+自焚烧污泥接收储存污泥输送系统污泥干
7、化系统污泥焚烧系统余热利用系统烟气净化系统灰渣处理系统附属设备系统153.干化焚烧设计要点干化+自焚烧(关注点)两个痛点:一个难点:一个重点:163.干化焚烧设计要点安全稳定运行(一个重点)1 防粉尘爆炸 入炉前污泥含水量高于10%对于低含水率工艺控制好含氧量;注意设备密封4 防波动 干化机适当大:考虑来泥波动及未来衰减 焚烧炉谨慎大:产汽不容易平衡2 防沼气 控制污泥储存时间尽量低于三天 设置通风设施(储泥仓及储泥间负压设计)设置可燃气体报警及事故排风3 防堵塞 远离粘滞区,含水率尽量低于40%必要时干湿掺混 尽量缩短干化机至焚烧炉的距离(尤其是垂直距离)设置备用输送设备173.干化焚烧设计
8、要点热干化成本(痛点-1)污泥干化是整个系统最耗能的部分含水率80%污泥 干基热值2500kcal以上时低位热值为正按传统热干化(无机械脱水预处理)工艺计算热值4000kcal时才能实现热平衡(干化机效率80%,锅炉效率75%,合计热效率60%)不同的热值及补汽方式成本差别巨大:48140元/吨183.干化焚烧设计要点热干化成本(痛点-1)n焚烧炉设计n补汽锅炉400t/d 干基热值2500kcal/kg,设置一台6T的蒸汽锅炉每吨污泥节省成本18元,每年节省成本259万元一年收回成本前期多取样,精准设计值焚烧炉设计不宜过大:效率低;为维持850需补充大量辅助燃料新型结构,改善热效率193.干
9、化焚烧设计要点热干化成本(痛点-1)n优化干化调理剂电破壁梯级利用能源占地及初投资复杂系统是否接近理想状态(效率&输送)权衡药剂、电耗与汽耗的关系在前面想办法在后面想办法203.干化焚烧设计要点烟气净化成本(痛点-2)SNCR半干法布袋湿法湿电干法活性炭SCR SNCR静电布袋湿法SCR飞灰(危废)干法活性炭飞灰(危废)飞灰(一般)高盐废水/石膏高盐废水/石膏蒸汽/燃气蒸汽/燃气213.干化焚烧设计要点烟气净化成本(痛点-2)n改善方向n飞灰对成本的影响进场污泥含水率80%计干基灰分含量50%55%的灰分进入烟气处理系统飞灰产量:60kg/t污泥降低飞灰产量:燃料预处理;热解飞灰产量低,但热效
10、率偏低,燃尽保障性是重点减少危废:静电+布袋(二噁英捕捉能力下降)降低成本:场内鳌和固化项目单位成本备注飞灰量kg/t污泥60 危险废物元/t污泥120 危废处置费2000元/t鳌和固化后填埋元/t污泥50螯合剂1万元/t;水泥500元/t一般固废填埋元/t污泥25填埋费用400元/t223.干化焚烧设计要点烟气净化成本(痛点-2)nSCR对成本的影响初投资增加:500t/d的烟气净化线增加投资约600万元运行成本高:采用燃气作为升温热源时,增加成本约15元/吨污泥(含水率80%)没有燃气作为热源时,必须提高蒸汽参数,对入炉污泥热值提出了更高的要求233.干化焚烧设计要点臭气控制(一个难点)紧
11、凑布置做好空间及设备密闭工作的前提下,紧凑布置工艺设备,缩短物料输送距离,减少臭气源逸散点,以减轻臭气收集压力;收储分离接收仓与储存仓分别设置,并进行负压密闭处理,减少污泥的与环境直接接触的机会;合理配风局排、空间双保险;助燃空气与备用除臭配合运行(考虑负荷波动)重点区域:接收仓、污泥仓、半干污泥输送系统燃烧空气收集干化载气;专管输送干化过程产生的废水应专管输送至污水处理站。24目录CONTENTS1技术背景-从哪来政策、污泥处理技术2技术简介-是什么干化、焚烧、组合方式3设计要点-划重点运行、成本、环保4展望-向未来明天会更高254.展望期许 优化预处理工艺:破壁、调理+机械 提高设备或系统效率(冷凝器余热回收)焚烧:降低粉尘产生量 低温催化剂的开发与推广 危废名录外的污泥能否鉴定后再定性 与其他固废的掺烧:分选杂物、沼渣等26谢谢聆听!汇报人:李彪电话(同微信):天津市政工程设计研究总院有限公司