HiROS污泥资源化处理处置工艺简介

1、HiROS 污泥资源化处理处置工艺简介北京绿创生态科技一、HiROS 污泥资源化处理处置工艺概述HiROS(High-rate Recovery of Organic Solid-wastes)技术可实现污泥等有机固废的高速资源化。其遵循资源循环最短原则，承受用局部湿式氧化并与活化膨化相结合，在肯定的温度、 压力和氧化剂作用下，将污泥中易降解有机物糖类、脂肪、蛋白质等水解、氧化；使污泥稳定、减量、无害化，同时释放出能量供工艺回用；然后将原污泥中较难降解的木质素、纤维素活化、膨化，成为高吸附性的物质；最终实现污泥的稳定处理处置和资源化。整个工艺处理过程在密闭的反响器系统中连续进展，处理过程中充分

2、利用反响自身产生 的热能，以降低整个系统的能耗。进料中含有杂质或有害物质亦在过程中去除如各类菌类、重金属等，工艺过程中不产生其他次生污染物。污泥从进入系统到形成资源化产品仅需一个小时的时间，设备的处理力量可以依据需要定制，通常单机处理规模可以从 50 吨/天到 500 吨/天。经该技术处理后得到的资源化产品具有很高的吸水及持水性、投入土壤可有效提高土壤 的氮磷钾NPK的缓释、改进，提高土壤透气、隔热性以及颗粒稳定性。产品可作为高品质有机肥直接使用，也可用于农业面源污染防治、土壤板结贫瘠治理、植被修复、荒漠化治 理、水土保持、固碳、及其他生态保护等多种用途。2022 年 8 月 26 日，住房和

3、城乡建设部科技进展促进中心在北京主持召开了本技术及装备科技成果评估会。评估委员会认为：该技术在污泥局部湿式氧化和活化膨化方面具有创性，其成套装备水平到达国内领先，具有推广应用价值。二、技术背景一土地利用的政策趋向今年 3 月住建部和发改委联合公布的城镇污水处理厂污泥处理处置指南试行以下简称指南为今后几年我国污泥处理事业的进展明确了方向，明确将污泥土地利用作为污泥处置的主要方式和鼓舞方向。在这一方向指引下，结合碳减排的环境要求，燃烧等技术因未实现资源化、尾气治理、增加碳负荷等因素会越来越受到限制，欧美及日本已在间续关停相关设施；以低温生物过程 为特征的厌氧、好氧技术的应用推广受生物反响过程本身的

4、技术限制，包括低温生物反响耗 时长，相应的占地面积大，温度低缺乏以杀死细菌病毒虫卵等有害生命体致使终端产物无法 有效利用等。指南第四章第六节中提及，“热处理没有氧化剂通入，而湿式氧化需要向反响器内通入氧化剂”，经处理后的污泥“脱水性能大幅度提高，经机械脱水可获得低含水率的泥饼，为污泥的处理和处置供给了根底”；“处理上清液可引入水处理的高效厌氧工艺中，整体提高污泥处理系统效率；污泥中病原微生物在高温高压环境下被彻底杀灭”。这些处于高温氧化及低温生物处理之间的中温物化处理工艺，因其技术特点有望成为解决我国污泥问题的一个重要突破口。但是我们国家在这一领域缺乏相应的实践根底，应当将来重点进展的领域。二

5、湿式氧化法的根底及国外的实践指南提到的湿式氧化法在国外进展已有逾半个多世纪的历史，在美 国、日本以及欧洲得到了很好的应用和进展；在我国，该技术大局部处于试验室争辩阶段。因此指南中并未具体给出该技术的具体指标。依据国外已有争辩,认为湿式氧化工艺具有适用范围广、处理效率高、氧化速度快、占 地少、没有二次污染等特点。该技术的根本原理可以简要概述就是：将待处理的污泥、废水、有机固废等置于密闭的容器中,在高温(125320)和高压(0.510MPa)条件下用空气、过 氧化氢或纯度较高的氧作为氧化剂,承受化学方法将其中有机物降解的处理方法。从 1958 年 F.J.Zimmermann 首次承受湿式氧化法

6、处理造纸黑液,到目前世界上承受这种工艺建成的 WAO 工厂已有 200 多家,广泛的应用于石化废碱液、农药生产废水、丙烯晴生产废水、焦化废水以及城市污泥的处理。为了缓和反响的条件，20 世纪 70 年月以来，在传统的湿式氧化法的根底上进展了很多种衍生技术，以降低反响的温度和压力,缩短反响时间， 减轻设备腐蚀和降低反响本钱。三局部湿式氧化的开发及其技术特点以湿式氧化法的根本原理为根底进展出很多种应用技术路线，其中局部湿式氧化法(Partial wet air oxidation，简称PWAO)与通常的湿式氧化法不同之处在于，它在处理有机废弃物时，主要是稳定易腐化有机物，如其中的蛋白质，而不是全部

7、氧化。与通常的湿式氧化法相比，局部湿式氧化法主要的优点还包括：反响的温度、压力较低，相应的反响釜造价低；氧化程度较低，因此可以削减压缩空气(或其它氧化剂)用量，节约费用；处理后的产物更易于固液分别，过滤比阻更小；产物无毒害、无恶臭，能作为土壤改进剂或堆肥原料等。四绿创的突破与创综合以上分析，绿创生态公司正是基于市场需求及政策形势，结合污泥资源化的巨大市场潜力，将传统的湿式氧化法进展改进，使之与资源化的目标相匹配，领先在国内开发成功HiROS 污泥高速资源化处理工艺并成功应用于污泥处理处置。其设计核心思想与指南所要求的污泥土地利用高度全都，其关键的技术突破在于：以化工及矿山机械设备的技术进步为依

8、托，成功实现了污泥湿式氧化设备的全流通连续化处理处置工艺；最大限度的回收利用系统热能，降低能耗；将国外已成功应用于有机物的局部湿式氧化法工艺与造纸工业的纤维活化工艺相结合并成功应用于污泥领域，到达对污泥的资源化处理处置。从“以处置定处理”的原则动身，将局部湿式氧化氧化与活化、喷爆工艺相结合， 大幅提高产成品的资源化品质。三、工艺流程简介一个典型的HiROS 工艺流程如下图，主要包括以下几个功能系统组成：一物化预处理单元该单元主要是完成对污泥的前期调质预备，为反响预备条件。首先，来自污泥压滤机脱水后的污泥经输送机送入储罐中待用。在物化预处理器中，根 据原料的组成、含量及重金属和其他有害物质的性质

9、与特别助剂和添加剂混合，完成对物料 的配制。配制好的物料，通过物料泵连续输送至高速稳定釜中，供HiROS 工艺处理使用。在该单元中，为节约能耗及削减排放，物料的预热或添加水等均使用物料换热和工艺废水。二高速稳定处理单元该单元是HiROS 工艺中的核心单元，在该单元中，完成对物料的无害、减量化处置。由物料泵送入高速稳定釜的物料，在肯定温度和压力条件下，在催化剂的作用下与进入稳定釜的氧化剂发生系列化学反响，使物料中局部有机质被氧化分解。该单元温度、压力条件均由反响热供给以维持反响的自续进展，反响的启动热依靠外加热源供给，物料在高速稳定釜中经合理的停留时间后，易降解的有机质被氧化分解。反响后的物料依

10、靠自身的压力通过出料口排至强制过滤机将其水分脱出，完成污泥的无害化、减量化处理。该单元的温度、压力条件使存活于原污泥中的病毒、病菌、寄生虫等有害生物被有效灭 活。同时，在此条件下，萃取剂与物料中的重金属发生反响，使物料中的重金属从污泥中进入液相，液相中的重金属可以依据种类及相应的指标要求承受适宜的工艺加以去除。三高速活化处理单元该单元的功能是对处理后的污泥进展资源化处置。在经过高速稳定单元并经脱水后，物料已被无害减量处理，但物料的活性还未被完全有效激活，只能作为一种低效的养分土使用，为了使原存于物料中的N、P、K 及纤维素、有机质转化为能被农作物吸取的高效有机肥基体，HiROS 工艺设置了高速

11、活化处理单元。在本单元中，来自高速稳定单元中被软化纤维素的木质素在特定条件下被活化剂打破，使其内部的纤维素、半纤维素充分暴露复原，原存于物料中的有机成分如腐殖酸、N、P、K 被吸附至纤维素微孔中。在该单元中，物料在这里与助剂混合、反响，发生复原反响。四膨化处理单元该单元的功能是完成物料的膨化，增加纤维素的比外表积，使物料具备高效的保湿、透气功能。在膨化器中，物料中的纤维素，经膨化后，能够最大程度的暴露出来，使最终产品的吸 水性、持水性得到明显的改观，提高有机肥基质的品质。在操作上，使用自动把握系统对膨 化器入料器、膨化器、压力调整器把握。膨化后的物料，通过分别设备，脱去水分，到达水分含量的要求

12、后，即可作为本套工艺的产品肥基。此外，系统中还包括添加剂配置、水循环利用、能量回收、空气压缩、空气净化等工作单元，整套装备承受集散式中心把握系统进展把握，全自动化操作。本套工艺生产出的肥基，可作为复合肥的主要成分，可依据需要添加不同的组分，调整生产不同品质的优质复合肥。四、工程实践：北京南口污水处理中心污泥资源化工程一处理量：50t/d，含水率 80%；日产资源化产品：15t/d；设备占地面积：600 平方米；二处理周期：约 1 小时，可以做到日产日清；三污泥处理电耗：8090kWh/t；四高速稳定釜操作参数：温度 160-220，压力1.6MPa，停留时间 2030min；五高速活化釜操作参数：温度 130-160，压力1.4MPa，停留时间 2030min。六污泥处理后产物的主要性能指标基于示范工程：1. 含水率：45%；有机质含量干基：300g/kg；氮磷钾N+P2O5+K2O含量干基：90g/kg；4. pH：6-9；重金属等污染物浓度：满足城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质CJ/T309-2022 要求。五、学问产权及其他专利池正