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基本信息

項(xiàng)目名稱：
山西省污泥高效改性制備電廠燃料新技術(shù)
小類：
能源化工
簡介：
本成果通過添加活化劑對污泥進(jìn)行化學(xué)改性，使污泥含水率由80%降至35%，實(shí)現(xiàn)一次干化，實(shí)現(xiàn)了污泥的干化運(yùn)輸；在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了污泥摻加量超過60％，煤粉摻加量低于20％的配比；將一次干化后的污泥輸送至熱電廠以后，將熱電廠的剩余熱量通過管道輸送至污泥二次干化車間，使污泥含水率進(jìn)一步降低至10%，低位熱值達(dá)到4000kcal/kg，滿足電廠焚燒要求。
詳細(xì)介紹：
本技術(shù)密切聯(lián)系山西省污水處理廠污泥的實(shí)際情況，解決了多年存在的污泥處置技術(shù)難題，提出的污泥改性燃料化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了污泥的大批量資源化利用，同時(shí)對有機(jī)垃圾進(jìn)行了有效的消納，實(shí)現(xiàn)了“污泥”與“垃圾”的同時(shí)無害化與資源化。本成果解決了污泥含水率過高而導(dǎo)致的運(yùn)輸成本過高的問題,通過添加活化劑對污泥進(jìn)行化學(xué)改性，使污泥含水率由80%降至35%，實(shí)現(xiàn)一次干化，實(shí)現(xiàn)了污泥的干化運(yùn)輸。本技術(shù)解決了現(xiàn)有污泥摻燒技術(shù)中污泥摻加量過少，煤粉摻加量過大的困擾，在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了污泥摻加量超過60％，煤粉摻加量低于20％的配比,實(shí)現(xiàn)低位熱值大于3000kcal。本技術(shù)將一次干化后的污泥輸送至熱電廠以后，將熱電廠的剩余熱量通過管道輸送至污泥二次干化車間，不需要耗費(fèi)新的能源物質(zhì)，使污泥含水率進(jìn)一步降低至10%，低位熱值達(dá)到4000kcal/kg，實(shí)現(xiàn)有劣質(zhì)煤具有同等的熱效應(yīng)，可以進(jìn)入焚燒爐與煤摻燒進(jìn)行發(fā)電在污泥實(shí)現(xiàn)干化的同時(shí)，滿足電廠焚燒要求,為太原市乃至山西省的污泥綜合利用提出新的途徑。

作品圖片

  • 山西省污泥高效改性制備電廠燃料新技術(shù)
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作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

污水廠產(chǎn)生的污泥是環(huán)境污染控制中難以解決的問題。本文在統(tǒng)計(jì)分析山西省各縣市污泥產(chǎn)生源頭、產(chǎn)生量、理化性質(zhì)的基礎(chǔ)上，基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，結(jié)合山西能源大省的特點(diǎn)，對污泥實(shí)現(xiàn)了高效化學(xué)改性，解決了傳統(tǒng)污泥處理技術(shù)成本高、效果差的問題。通過添加AS型活化劑、脫水劑、除臭劑等改性藥劑使污泥含水率的降低極限由55%降低至35%，實(shí)現(xiàn)一次干化，避免了傳統(tǒng)污泥烘干工藝耗能高的弊端和運(yùn)輸污泥成本高的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)在摻燒污泥的同時(shí)消納城市垃圾，首次實(shí)現(xiàn)污泥摻加量超過60％，煤粉摻加量低于20％。干化污泥送至電廠后，采用煙氣余熱升流式網(wǎng)帶干燥系統(tǒng)（SEUD）利用電廠煙氣余熱對污泥進(jìn)行再次烘干，使其含水率二次降低，熱值再次提高，最終使污泥低位熱值在進(jìn)焚燒爐之前達(dá)到4000kCal/kg，達(dá)到與普通動力煤同等的熱值。本技術(shù)所消耗的試劑均為廉價(jià)易得的化學(xué)試劑以及工業(yè)廢棄物、生活垃圾、農(nóng)林廢棄物，污泥預(yù)處理成本控制在小于200元/t污泥，低于現(xiàn)狀污泥焚燒所需的270元/t污泥，同時(shí)不會對熱電廠尾氣排放造成附加污染。

科學(xué)性、先進(jìn)性

（1）污泥運(yùn)輸成本的大幅度減少。一般，采用罐裝車運(yùn)輸?shù)某杀臼?0元/（km.t）,而采用普通卡車運(yùn)輸成本是5元/（km.t），本技術(shù)的成功應(yīng)用將污泥的運(yùn)輸成本每噸減少45元/ km； （2）有機(jī)垃圾的消納。本技術(shù)在處理城市污泥的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了垃圾再利用，變廢為寶，給垃圾填埋場減輕了負(fù)擔(dān)； （3）燃煤的節(jié)省。干化污泥作輔助燃料還將大大減少煤的使用量，每摻燒一噸改性污泥，可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益220.8萬/a。 （4）土地占用量的節(jié)約。將本來采用臨時(shí)填埋處置的污泥，進(jìn)行改性干化，不僅節(jié)省了大量的土地資源，還減少了運(yùn)輸維護(hù)成本。 （5）煙氣余熱的再利用。以每天處理100t污泥來計(jì)算，每天利用煙氣余熱2.05×107kcal，相當(dāng)于熱值5500kcal/kg的燃煤3.72t，以每噸煤價(jià)800元計(jì)，利用煙氣余熱產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為10.89萬元/a。 （6）二氧化碳的減排。在直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，以燃燒一噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生3t二氧化碳計(jì)算，每年將減排二氧化碳4073.4t/a。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

初步應(yīng)用階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

暫時(shí)未考慮

作品可展示的形式

圖片及實(shí)物

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

污泥作為城市污水處理的副產(chǎn)物，不合理處置會引發(fā)嚴(yán)重的生態(tài)和環(huán)境問題，同時(shí)也是資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此研究污泥的資源化利用具有現(xiàn)實(shí)的意義。文章針對污泥處置現(xiàn)狀中的缺陷，對污水廠的污泥特性進(jìn)行系統(tǒng)的研究分析，對污泥進(jìn)行化學(xué)改性，開發(fā)出能夠迅速降低污泥含水率的新型化學(xué)添加劑，滿足電廠焚燒要求，實(shí)現(xiàn)污泥的燃料化。研究結(jié)果可作為污泥的處理提供技術(shù)支持，提供有效參考，在污泥處理行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

同類課題研究水平概述

國外普遍的污泥處置方式主要有三種：填埋、土地利用、焚燒。而污泥焚燒卻是近年來應(yīng)用較為廣泛的處置方式。污泥焚燒不僅可使有機(jī)固體量和污泥體積大幅度地減小，而且還可達(dá)到滅菌的目的，處理較徹底。世界發(fā)達(dá)國家越來越多地采用這種方法，美國污泥的25％、日本污泥的75％、歐共體污泥的25％進(jìn)行焚燒處理、芬蘭92％的污泥都采用焚燒方法處理、德國26家燃煤發(fā)電廠每年可燃燒66萬噸污泥。但焚燒的設(shè)備復(fù)雜，資金投入大（是其他工藝的２～４倍），污泥焚燒后的灰分重金屬含量高、難處置。污泥的焚燒過程還不可避免地產(chǎn)生污染空氣的氣體（如SO2，NOｘ，HCl 等）和有害物質(zhì)（如甲苯、氯乙烯、二惡英等），如不加控制則又會導(dǎo)致新的污染問題。 國內(nèi)污泥處理一般有堆肥、堿性穩(wěn)定、建材利用、土地利用、衛(wèi)生填埋等方式。污泥堆肥產(chǎn)品的銷路極其有限，不能形成循環(huán)可持續(xù)發(fā)展；污泥堿性穩(wěn)定會增加污泥產(chǎn)量，不符合減量化原則；污泥建材利用因煙氣處理的成本較高，一般建材廠無法保證，因此存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和投資風(fēng)險(xiǎn)；污泥土地利用需要與其他處理手段組合運(yùn)用，受場地和市場等限制較大；污泥衛(wèi)生填埋雖是目前國內(nèi)普遍采用的污泥處置方式，但衛(wèi)生填埋并不能實(shí)現(xiàn)污泥無害化、減量化和資源化，而且還存在諸多問題，如增加了填埋作業(yè)難度、易堵塞沼氣收集孔和影響滲濾液的溢出，因而其并不是污泥的根本出路。 對于太原市來說，大多數(shù)采用自然干化后農(nóng)用或機(jī)械脫水外運(yùn)或填埋，污泥處理水平不高，處置保障率低，二次污染風(fēng)險(xiǎn)大。 目前對污泥的綜合利用大多局限于只處置，不處理，忽視污泥可以利用、再生利用的特性。合理的污泥處理技術(shù)是使污泥的產(chǎn)生、處置與環(huán)境保護(hù)之間達(dá)到良好的動態(tài)平衡。因此，因地制宜，在求一種或幾種兼顧環(huán)境生態(tài)效益和處置成本、且適合山西省實(shí)際情況的處置方法勢在必行。
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