污泥蒸汽低温裂解处理技术

1、污泥蒸汽低温裂解处理技术一、工艺原理1、污泥无氧热分解的机理污泥均由亲水性带负电荷的胶体颗粒组成，挥发性固体含量高、比阻值大，脱水困难。活性污泥的有 机份包括平均粒径小于0.川 的胶体颗粒，1.0100p之间的超胶体颗粒及由胶体颗粒聚集的大颗粒所组 成。所以比阻值最大，脱水更困难。一般认为污泥的比阻值在（0.10.4）*109S2/g之间时，进行机械脱 水较为经济与适宜，但污泥的比阻值均大于此值。污泥无氧热分解基于有机物在还原性气氛（无氧）和一定的温度下发生分解的原理，热分解使有机物 大分子链被打断，结合水脱出，产生烃类的热解气体和小分子链结构的有机物。台湾大学化学工程学系实验室自1997年开

2、始对于污泥之无氧热分解进行研究，使用升温热重分析 （Nonisothermalgravimetric analysis）分析热分解反应动力过程。根据研究试验，活性污泥在430K的还 原性气氛下即开始分解，当温度低于400K时，释放的物种主要是水（H2O），在450 510K主要是二氧化 碳（CO），当温度继续升高，释放出包括HCN、CO、C2H6等物质以及其它直链碳氢化合物（olefins）或是 碳氢氧化合物（carboxylates）的破碎片段（见下图）。从实验结果看来，污泥热分解产物50%以上是气体，30%为可回收之液态油类，以及不到20%之固体 残余（碳和灰分）。污泥的热分解可以有效回收

3、部份碳源，但会产生大量气体和消耗大量热能。利用上述原理可以有两个不同的工程应用方向，一是利用热解的全过程生产气化产物的可燃油类和固 体产物碳，一是控制在热分解的初始低温段使大量的结合水释放为自由水，达到改善污泥脱水性能的目的。2、蒸汽低温裂解干化机理利用一定温度和压力的蒸汽作为工艺气体处理污泥，在无氧热分解过程中，控制低温（230C）下， 产生的裂解气体较少，而胶体结构发生很大变化，胶体颗粒的稳定性被破坏，污泥内部水与吸附水被释放， 比阻可降至1.0*108S2/g （比阻：单位过滤面积上单位干重滤饼所具有的阻力），脱水性能大大改善。这 个过程，在污泥处理行业的术语又叫做污泥的热调质。经蒸汽低

4、温裂解调质的污泥，可用通常的机械脱水 方式去除30%40%的水分，基本达到入炉焚烧的含水率要求。蒸汽低温裂解干化工艺是利用蒸汽低温裂解的方式，改变污泥本身的胶体结构，将包裹在湿污泥中的 物理化学结合水释放为自由态水，改善污泥的脱水性能，再用传统的机械方式去除水分。工艺具有装置简 单可靠，运营成本低的显着优点。二、工艺流程物，破坏污泥的持水结构，从而使污泥脱水性能大幅提高。反应釜产物约含有30%自由态水，经污泥泵送 至机械式脱水机挤压脱水，可获得含水率约55% 60%的半干污泥。半干污泥在风干仓鼓风干燥，最终含 水率可由其强度和时间来控制，可降至10%以下。蒸汽低温裂解反应后的湿污泥经历了消毒和

5、灭活，臭味随乏蒸汽带出，已变成安全无污染的产品。经 挤压获得的压滤液无毒无味，含有高浓度的钾和氮，是理想的优质浓缩液体有机肥料。本工艺的耗能量仅为传统干化工艺的30%，获得的半干污泥同时完成了生物灭活，对后续处理提供了 非常好的条件。三、工艺技术特征环保。污泥在密闭反应器中通过低温热解过程，迅速完成杀菌除臭过程。资源化。污泥经处理转化为优质液体有机肥料和固体燃料。固体燃料返回系统使用（作为蒸汽锅 炉燃料），理论上只需要其中的1/3即可满足反应釜所需蒸汽，其余2/3还可供应给电厂发电使用。减量化。燃料燃烧后形成少量灰渣，使污泥减量90%以上。节能。比传统污泥干化技术总能耗大幅降低，污泥处理成本明

6、显降低。快速。1小时左右完成杀菌除臭，24小时内污泥含水从80%降至10%以下。模块化。日处理能力以10吨、50吨、100吨为单位可任意调整，适合于各种规模城市的市政污泥 处理。多功能。适用于各种固体有机废弃物（如厨余物、城市垃圾、动物粪便等）的资源化和无害化处 理。四、污泥低温裂解反应釜主要参数污泥低位热值（干基）：最高11700 kJ/kg最低7500 kJ/kg污泥水份：6580%不可燃分：3538%反应釜容积：5M3单机处理能力：50吨/天单机最大处理能力：60吨/天蒸汽耗量：40%污泥蒸汽低温裂解干化+焚烧系统污泥蒸汽低温裂解干化+热解气化焚烧系统采用崭新的技术及工艺，以较低运营成本

7、高效处理污泥， 相比传统技术具有显著的优势：工艺简单可靠。蒸汽裂解干化工艺满足了湿污泥在转质过程中所需还原性气氛和合适温度，避免 了传统干化较为棘手的低温、隔绝氧气工艺要求，使工程化装置的设计制造变得简单、可靠，有利于国产 化和造价的降低，同时减低了运营和维护成本。达到“无害化、资源化、减量化”目标。最终产品是完全无机化的焚烧灰渣，减量程度可达90% 以上。污泥的热能完全回收利用，并存在压滤液和炉渣两项潜在副产品，资源化程度高。经济性好。利用该技术对污泥处理，使其干化至入炉焚烧的程度，所消耗热能只相当于污泥自身 产生蒸汽热能的30%左右，不但可以达到干化能量的自给自足，项目达到一定规模后，还可

8、以考虑通过焚 烧发电方式实现厂用电自给甚至售电盈利。这是其它干化方式所不可比拟的巨大优势！。环保和污染物控制技术成熟。在密闭反应器中通过低温热解，迅速完成杀菌除臭过程，后续污泥 处理不会产生异味及污染。压滤液如果作为污水处理，可采用成熟的工艺达标排放；焚烧炉尾气采用半干 法+活性炭吸附+布袋的处理工艺，同时由于污泥含氯较少，二嗯英产生量极小，各项污染物容易控制达标。一、工艺简述湿污泥(含水约80% )注入反应釜后通入过热蒸汽，反应釜内设有搅拌装置，使蒸汽与湿污泥混合均 匀，经一定时间的低温热解反应，使具有高分子结构的碳氢化合物转变成为低分子结构的有机物，破坏污 泥的持水结构，从而使污泥脱水性能大幅提高。工艺流程图如下(点击图片查看详情)反应釜产物约含有30%自由态水，经挤压脱水，可获得含水率约55%的半干污泥。在脱水工艺和焚烧 工艺之间设风干仓，利用焚烧产生的蒸汽对半干污泥进行进一步鼓风干燥，半干污泥最终含水率控制在40% 左右。经蒸汽低温裂解反应后的湿污泥也经历了消毒和灭活，臭味随乏蒸汽带出，已变成安全无污染的产品。 反应釜导出的乏蒸汽经除臭洗涤和冷凝，回送到锅炉