分享

污泥碳化工艺及应用

 郭东俊 2019-10-20

每年中国的固体废弃物有数百亿吨,主要包括污泥、粪便,秸秆、餐厨、沼渣等等,这些都是我们处理的对象。那么我们怎么去处理?是否有新技术来主导未来的产业方向呢?

东北的黑土地是经过数万年由死亡的动植物通过自然界的自然炭化形成的,还有亚马逊的黑土地,其流域12%是黑土地,但它是人造的,不是天然形成的,它的黑土地的形成是土著通过焖烧动植物形成的生物碳施到土壤里面形成的,它是人工的。人工生物碳形成的黑土地,它的产出是没有经过生物碳改良土地的一两百倍,因为生物碳是多孔的,其中除了含有营养物质,多孔可以形成各种微生物的载体,如果耕地退化,通过施用生物碳是恢复耕地生态功能的根本途径,根据我国耕地面临的窘境,现实意义深远,‘生物碳’必将成为超级肥料成为未来土壤改良的重点。


碳化技术是将污泥在炭化设备中进行无氧或微氧条件下加温加压的“干溜”,使污泥中的细胞裂解使水分释放出来,同时又最大限度地保留了污泥中的碳值过程。污泥中的有机物被碳化后的性质稳定,可以广泛用于吸附除臭、污水过滤、环保融雪剂、燃料、土壤改良、活性炭等诸多用途。


碳化后的污泥体积小,污泥中无有毒有害气体等,不会造成二次污染。所以污泥碳化是一种既不会损坏环境又能资源回用的经济型处理技术。污泥碳化技术不但能有效处理了污泥污染难题,还能将其制成具有高附加值的商品,真正实现了废弃物的资源化利用。

  在世界范围内污泥碳化主要分为三种

  (1) 高温碳化。

  碳化时不加压,温度为649—982℃。先将污泥干化至含水率约30%,然后进入碳化炉高温碳化造粒。碳化颗粒可以作为低级燃料使用,该技术主要应用在日本或美国,可以实现污泥的减量化和资源化,但由于其技术复杂,运行成本高,产品中的热值含量低,目前尚未有大规模地应用。

  (2) 中温碳化。

  碳化时不加压,温度为426—537℃。先将污泥干化至含水率约90%,然后进入碳化炉分解。工艺中产生油、反应水(蒸汽冷凝水)、沼气(未冷凝的空气)和固体碳化物。该技术可以实现污泥的减量化和资源化,但由于污泥最终的产物过于多样化,利用十分困难。另外,该技术是在干化后对污泥实行碳化,其经济效益不明显,目前实际应用也是很少。

  (3) 低温碳化。

  碳化前无需干化,碳化时加压至6—8 MPa,碳化温度为315℃,碳化后的污泥成液态,脱水后的含水率50%以下,经干化造粒后可作为低级燃料使用,其热值约为15 048~20 482 kJ/kg。该技术通过加温加压使得污泥中的生物质全部裂解,仅通过机械方法即可将污泥中75%的水分脱除,极大地节省了运行中的能源消耗。污泥全部裂解保证了污泥的彻底稳定。污泥碳化过程中保留了绝大部分污泥中热值,为后期的能源再利用创造了条件。

上图为国内生产污泥低温碳化设备的翘楚山东福航环保(设备实景)

福航污泥碳化设备的技术优势

掌握核心技术 节能70%

  • 采用环保新技术,无污染,零排放;

  • 智能控制,产量、质量稳定;

  • 利用微波技术将污泥中的饱和水分子高频破壁;

  • 采用真空低温干燥工艺,高效节能;

  • 低温裂解、无氧碳化,生产效率高;

  • 设备占地面积小,日处理量大,结合多项处理技术,运营成本低、建设投资少;

             结语
  污泥碳化技术在日本早已成为污泥等有机固废处置的主流工艺,在我国应用较晚,随着国民环保意识的不断加强以及碳化产品的商业化,可预见的发展空间非常巨大,一套设备即可助推企业转型或技术升级,就此污泥碳化会给更多的中国固废处置企业带来更多的发展机遇。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多