熱電廠余熱污泥烘干機(jī)簡(jiǎn)介

1、熱電鍋爐尾氣污泥烘干機(jī)簡(jiǎn)介一、行業(yè)背景目前，全國(guó)各地有上萬(wàn)家城市污水處理廠在運(yùn)行，各地的污水排放情況有了很大改觀，環(huán)境改善明顯。但是隨著污水處理廠的運(yùn)行時(shí) 間的延長(zhǎng)，另一個(gè)巨大矛盾逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，污水處理的二次產(chǎn)物一一 城市污泥對(duì)環(huán)境造成的污染正成為一大公害：由于污泥含水率在80% 左右，處于流質(zhì)狀態(tài)且含有大量細(xì)菌和重金屬并散發(fā)出濃烈的氣味， 這使得城市污泥非常難以處理，其中的細(xì)菌和發(fā)出的氣味會(huì)對(duì)環(huán)境造 成嚴(yán)重污染，如果處理不當(dāng)，污泥中的重金屬還會(huì)嚴(yán)重污染地下水。 這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)引起了國(guó)家有關(guān)部委的高度重視。 由于污泥是一種有潛 在危險(xiǎn)的物質(zhì)，所以污泥處理面臨以下的問(wèn)題：1干污泥中一般含有65%的

2、有機(jī)物和35%的無(wú)機(jī)物。在中國(guó)，污 泥中的有機(jī)物含量較低。2. 濕污泥中含有各種各樣的細(xì)菌、病毒和寄生生物，病菌在其中 大量繁殖。3污泥中還含有鋅、銅、鉛和鎘等重金屬化合物，有毒的有機(jī)化 合物，殺蟲劑等等，所有這些一旦進(jìn)入食物鏈將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問(wèn) 題。對(duì)于工業(yè)發(fā)達(dá)的大中城市，這個(gè)問(wèn)題尤其突出。污泥處置任務(wù)也是同樣艱巨的，這是因?yàn)椋?污泥中的水分主要存在于生物細(xì)胞中，很難去除。2污泥中的無(wú)機(jī)成分（例如砂粒）類似研磨劑，甚至含量很低時(shí) 也會(huì)造成污水處理裝置的嚴(yán)重磨損。3污泥中含有氯化物和弱酸，具有腐蝕性，會(huì)降低設(shè)備的使用壽 命。在歐洲，根據(jù)歐盟規(guī)定：截止到2005年，有機(jī)物含量超過(guò)5%的 廢棄物

3、將被禁止填埋；在美國(guó)，根據(jù)國(guó)家環(huán)保局的503污泥衛(wèi)生法規(guī) 定，只有經(jīng)過(guò)滅菌處理，達(dá)到細(xì)菌或病毒無(wú)法檢出的 A級(jí)污泥才可以 在市場(chǎng)出售；而B級(jí)污泥的使用則必須滿足特殊的使用條件， 即污泥 的細(xì)菌或病毒含量不會(huì)對(duì)公眾和環(huán)境造成影響。而特級(jí)污泥，即污泥 的細(xì)菌或病毒和重金屬的含量都滿足要求， 其使用所受到的限制與普 通的肥料一樣。由于A級(jí)污泥沒(méi)有對(duì)重金屬的含量有任何限制， 因此 國(guó)家環(huán)保局的503污泥衛(wèi)生法不是很嚴(yán)格。目前，在新澤西州，在加 利弗尼亞，內(nèi)華達(dá)和亞利桑那州的部分縣已經(jīng)立法禁止污泥的填埋； 佛羅里達(dá)洲等一些州的立法正在進(jìn)行。二、目前世界各國(guó)處置污泥的主要途徑1. 海洋投棄由于對(duì)環(huán)境的負(fù)面

4、影響（環(huán)境和生物受到污染的危險(xiǎn)），在美國(guó)已經(jīng)被法律所禁止。在中國(guó)，相信在將來(lái)也不能采用污泥海洋投棄法 作為處置方式。2. 填埋填埋法也受到越來(lái)越嚴(yán)格的的限制，而且填埋需占用大量土地、 耗費(fèi)可觀，而且不能根治污染。在今后數(shù)年內(nèi)美國(guó)將關(guān)閉大部分的污 泥填埋場(chǎng)。在美國(guó)，填埋法造成的問(wèn)題日益嚴(yán)重。 填埋場(chǎng)附近的居民 因此患各種疾病。同時(shí)，直接填埋污泥漿，所占用的土地非常多，而且由于存在病 原體繼續(xù)繁殖、臭味等問(wèn)題，尤其在人口非常稠密的地區(qū)這種方法并 不實(shí)際。因此這種處理方式在中國(guó)的沿海發(fā)達(dá)地區(qū)也將行不通。3. 堆肥化堆肥是穩(wěn)定和衛(wèi)生的產(chǎn)品，但是大規(guī)模污泥堆肥存在著許多限制：（1）污泥本身不是一個(gè)非常好

5、的堆肥物料，降解性差，孔隙率 低，含水率高，須添加大量調(diào)理劑來(lái)松散污泥，堆肥化處理污泥的量 相對(duì)很低（經(jīng)堆肥化處理的大部分是大量的調(diào)理劑），不適合多雨的 南方地區(qū)。（2）堆肥化過(guò)程沒(méi)有實(shí)現(xiàn)體積減量化，而且處理、儲(chǔ)存、緩沖 區(qū)占地面積很大。（3）臭味處理過(guò)程復(fù)雜，系統(tǒng)龐大。對(duì)于南方多雨的氣候，儲(chǔ)存和堆肥化的場(chǎng)地和設(shè)施要求高，同樣也增加了投資。（4）運(yùn)行費(fèi)用較高：供氧、通風(fēng)和氣味處理所需的耗電量大， 除蟲所需的化學(xué)劑量大，購(gòu)買大量蓬松調(diào)理劑，運(yùn)輸和儲(chǔ)存費(fèi)用大。污泥堆肥不適應(yīng)于大型處理項(xiàng)目，而且沒(méi)有大型處理項(xiàng)目在成功 運(yùn)行實(shí)例。目前世界上成功運(yùn)行的最大的污泥堆肥場(chǎng)，其處理能力為 10，000 噸/年

6、。4. 焚燒焚燒是一個(gè)很好的解決方案，尤其對(duì)于：（1）污染嚴(yán)重的污泥（例如重金屬含量或化學(xué)污染物超標(biāo)的工 業(yè)污泥）：污泥最終要實(shí)現(xiàn)完全礦化。（2） 處理規(guī)模大：（大于50 000噸（泥餅）/年）：規(guī)模大，投資 省。（3）污泥焚燒的投資和運(yùn)行費(fèi)用要高于干燥/造粒，這是因?yàn)椋?）焚燒運(yùn)行溫度高（焚燒850 C，干燥100 C）2）工藝復(fù)雜（還未實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化運(yùn)行，需要更多人工，嚴(yán) 格的排放限制，高額的最終二次廢物填埋費(fèi)用）。（4）在一些國(guó)家公眾對(duì)焚燒技術(shù)的接受程度較低（負(fù)面印象： 可能對(duì)人們身體健康造成危害的高風(fēng)險(xiǎn)的心理負(fù)擔(dān)）。多級(jí)焚燒爐由于其本身固有的缺陷， 尾氣排放超標(biāo)，需要補(bǔ)充輔 助燃料。因

7、此許多多級(jí)焚燒爐已經(jīng)被流化床焚燒爐所取代。即使對(duì)于流化床焚燒爐，只有當(dāng)水分含量小于為75%,干污泥的有機(jī)物含量為 75%,即絕干污泥的低位發(fā)熱值為4155 Kcal/ Kg,并且需要將燃燒空 氣預(yù)熱到650度以上時(shí)，才無(wú)需輔助燃料。但對(duì)于中國(guó)的市政污泥， 其有機(jī)物含量大約為 50到65%,熱值為2400到3600Kcal/KG很顯 然，如果直接采用現(xiàn)有的流化床焚燒爐來(lái)焚燒中國(guó)的市政污泥，只要將污泥含水量降低到35%,再補(bǔ)充輔助燃料即可直接用來(lái)焚燒發(fā)電供 熱。目前，僅在美國(guó)，就有近2 0 0家污水處理廠采用焚燒的方式來(lái) 處理污泥，處理的污泥量占全美的總產(chǎn)量的 20 %。5. 干燥干燥的優(yōu)點(diǎn)也是非

8、常明顯的，而且正在成為一種新的合理化途 徑。（1）大幅度減小體積，從而減小了儲(chǔ)存，處置和運(yùn)輸費(fèi)用（2）用途靈活：最終產(chǎn)品用途廣泛（既可用來(lái)做肥料也可用于 其它工業(yè)工藝過(guò)程中的燃料）（3）最終產(chǎn)品資源化利用：如果干燥污泥本身的重金屬和有機(jī) 污染物等指標(biāo)達(dá)標(biāo)，污泥顆粒可用于肥料和土壤改良劑， 是干燥廠的 主要收入來(lái)源之一。（4）安全、高效、投資和運(yùn)行成本低。（5）安全高效的工藝意味著最終產(chǎn)品完全干燥 （含固率90%）, 無(wú)塵、無(wú)菌、硬度高、密度大的球形顆粒。這樣可以確保安全、衛(wèi)生和低成本的運(yùn)輸、處置、長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存和最終使用。首選高質(zhì)量的最 終產(chǎn)品（EPA503 A級(jí)產(chǎn)品）,最近的研究3發(fā)現(xiàn)EPA5

9、03 B級(jí)產(chǎn)品可能 對(duì)健康不利。目前污泥干燥技術(shù)存在的主要問(wèn)題：（1）對(duì)于重金屬含量高的污泥，如果用做肥料，會(huì)帶來(lái)土壤污 染的問(wèn)題；（2）污泥作肥料的市場(chǎng)問(wèn)題。由于污泥的 NPK的含量比化肥低 許多，并且公眾擔(dān)心其危害，市場(chǎng)需要開發(fā)。即使在美國(guó)，經(jīng)過(guò)多年 的宣傳，推廣，污泥作肥料的市場(chǎng)仍然困難很大。 加拿大的多倫多的 干燥污泥要船運(yùn)到佛羅里達(dá)才能銷售。（3）價(jià)格問(wèn)題。由于以上問(wèn)題，在美國(guó)，噸干污泥的出廠價(jià)僅為10到20美圓。而起干燥成本（僅包括能源，未考慮設(shè)備折舊，人 員工資等）就達(dá)50到70美圓（盡管如此，仍有許多城市對(duì)市政污泥 進(jìn)行干燥，主要原因是每噸濕污泥的拖運(yùn)費(fèi)用現(xiàn)在為 30到50美圓

10、， 而干燥后，重量減少到原來(lái)的1/3到14）。在中國(guó)，這個(gè)問(wèn)題尤其突 出，因?yàn)橹袊?guó)的天然氣和電力價(jià)格比美國(guó)高 35%到40%。在中國(guó)，只 有用煤做燃料時(shí)，才可以考慮用干燥污泥作肥料。 而目前，在大中城 市，煤被禁止用做燃料。如果污泥干燥設(shè)備采用進(jìn)口，那么代價(jià)將非 常高。對(duì)于每小時(shí)脫水4噸的污泥干燥設(shè)備，整個(gè)項(xiàng)目的投資大約在 690萬(wàn)美圓（1999年價(jià)格，2002年佛羅里達(dá)的坦帕采用 Andritz的污 泥干燥設(shè)備，整個(gè)項(xiàng)目的投資已達(dá)到1000萬(wàn)美圓。）三、鍋爐煙氣預(yù)熱污泥烘干機(jī)項(xiàng)目?jī)?nèi)容：（一）污泥熱干燥技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：1、污泥顯著減容，體積可減少 45倍；2、產(chǎn)品無(wú)臭、無(wú)病原體，減輕了污泥的負(fù)面效

11、應(yīng)，使處理后的污泥 更易被接受；3、根據(jù)不同的污泥種類，產(chǎn)品具有多種用途，如作肥料、土壤 改良劑、替代能源（焚燒）、制作環(huán)保建材等；4、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可操作性好，不受地域、環(huán)境、時(shí)間的限制；5、工藝流程簡(jiǎn)單可靠，占地面積小，可實(shí)行自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn) 工業(yè)化連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)。（二）污泥直接烘干的成本：由于城市污水廠產(chǎn)生的污泥水分大部分在 80%以上，要想把水分 烘干到可以利用或便于進(jìn)一步處理的水分（W30%）,根據(jù)熱量平衡可知，需要使用0.8噸電煤，這樣一來(lái)，在烘干成本中僅煤炭的成本 就已經(jīng)占到了 600元以上，全部成本大約要達(dá)到 700元/噸。而中國(guó) 目前的污泥處置費(fèi)最高才達(dá)到 280元/噸（廣東省

12、），700元/噸的處置 成本在中國(guó)目前是不能接受的。（三）利熱電廠煙氣余熱烘干城市污泥的污泥烘干機(jī)為了降低污泥烘干的成本，使城市污泥的處置問(wèn)題成為現(xiàn)實(shí)，我 公司進(jìn)行了污泥熱干燥的生產(chǎn)性試驗(yàn)。我們發(fā)現(xiàn)電站及工業(yè)鍋爐由于考慮保護(hù)尾部受熱面的需要，排煙溫度都設(shè)計(jì)在148C以上。要是用鍋爐尾氣做烘干熱源，僅需要對(duì)鍋 爐稍加改造使其排煙溫度達(dá)到 200 C，幾乎沒(méi)有什么燃料成本。我們 針對(duì)電站鍋爐連續(xù)運(yùn)行和高度密封性的以及高負(fù)壓下烘干物料難以取出的這些苛刻條件，預(yù)先做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和大量試驗(yàn)， 先后克服了 密封困難、不能進(jìn)料、進(jìn)料后粘壁、產(chǎn)量低、操作難、人員占用多、 耗能大、經(jīng)常停機(jī)等諸多困難。經(jīng)長(zhǎng)達(dá)一年

13、時(shí)間的反復(fù)試驗(yàn)，多次改進(jìn)，終于在2006年1月15日徹底攻下了用鍋爐煙道尾氣烘干污泥的 技術(shù)難題，首臺(tái)烘干設(shè)備在青島荏原再生資源熱電公司試車成功。該污泥干燥設(shè)備目前每天處理約 120噸含水80%城市污泥，現(xiàn)已穩(wěn)定運(yùn) 行18個(gè)月以上，經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益、社會(huì)效益非常明顯，受到社 會(huì)各屆的廣泛關(guān)注，前來(lái)考察的專家學(xué)者遍布全國(guó)各地。本煙氣余熱污泥烘干機(jī)造價(jià)低（國(guó)內(nèi)外同類同容量的污泥干燥設(shè) 備要一千萬(wàn)元人民幣以上）；操作容易（每班只要23名工人即可）； 運(yùn)行穩(wěn)定，成本低；對(duì)脫水后的污泥含水率要求不嚴(yán)（高達(dá) 87%的脫 水污泥也可順利干燥，國(guó)外設(shè)備要求含水必須達(dá)到 60%以下才能進(jìn)行 干燥）。整套污泥干

14、燥系統(tǒng)投資省（75噸鍋爐配套烘干設(shè)備單機(jī)總投 資才400多萬(wàn)元）。最大的優(yōu)點(diǎn)，也是最具競(jìng)爭(zhēng)力的地方就是運(yùn)行成 本低，設(shè)備運(yùn)行可靠。對(duì)企業(yè)來(lái)講，利潤(rùn)決定一切，這也是我們開發(fā) 該污泥烘干機(jī)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的出發(fā)點(diǎn)， 在給企業(yè)帶來(lái)巨額利潤(rùn)的同時(shí)，給 社會(huì)帶來(lái)豐厚的環(huán)保效益。 特別是對(duì)一些重污染企業(yè)來(lái)講， 這就是解 決問(wèn)題最有效、最簡(jiǎn)單、最節(jié)省、最合理的方案之一。污泥烘干機(jī)基本技術(shù)數(shù)據(jù)如下：滾筒直徑：2400mm機(jī)體長(zhǎng)度：25m入口煙氣溫度：200 C入口煙氣量：50000m3h入口污泥水分：w 80%出口污泥水分：25%35%日處理能力：100噸濕污泥7四、WHG L2型廢熱烘干機(jī)設(shè)備系統(tǒng)簡(jiǎn)圖:五、投資風(fēng)險(xiǎn)

15、分析及優(yōu)勢(shì)9（見利潤(rùn)分析表）六、結(jié)論：利用本廢氣烘干設(shè)備處理污泥，是目前為止，我國(guó)范圍內(nèi)生產(chǎn)效率高、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、投資回報(bào)率較大，切實(shí)可行的經(jīng)濟(jì)環(huán)保項(xiàng)目。 它不需要新的熱源，也無(wú)需外加除塵設(shè)備， 是徹底解決城市污泥、企 業(yè)污泥困擾環(huán)境問(wèn)題的最有效途徑，同時(shí)能給企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效10附件1:日處理100噸污泥的烘干設(shè)備運(yùn)行成本及利潤(rùn)分析表單臺(tái)鍋爐配單臺(tái)烘干設(shè)備項(xiàng)目基本數(shù)據(jù)全年費(fèi)用計(jì)算過(guò)程直接生產(chǎn) 成本廠用電560kWh/d110564.10560 X 330 X 0.7/1.17裝載車用柴油10kg/d23100.0010X 330X 7.00工人工資12人定員2000元/月人288000.002000 X 12X 12維修費(fèi)用設(shè)備總值X 2%3500000 元70000.003500000 X 0.02:運(yùn)輸費(fèi)用場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸5元/噸165000.00100 X 5X 330直接生產(chǎn)成本合計(jì)656664.10其它成本設(shè)備綜合折舊折舊年限8年700000.003500000/5:其它未預(yù)見30000元/年30000.00其它成本合計(jì)730000.00污泥烘干成本1386664.10污泥烘干單位成本42.02獲得補(bǔ)助處理費(fèi)用最低130元/噸4290000.00130 X 100X 330代替燃料煤12.8t/d2949100.00700 X 12.8 X 3