本公司污泥干化焚烧核心技术有直接干化搅拌式滚筒干燥机、回转式焚烧炉技术,以及桨叶式干化技术,均引自日本大和,并签署技术转让。其中污泥直接干化焚烧技术、桨叶式干化技术在国内有成功应用案例,在日本、新加坡有200多项长期稳定运行的成功案例。
本工艺的污泥干化采用直接干化搅拌式滚筒干燥机,焚烧采用回旋式焚烧炉。烟气处理采用干法+布袋除尘+湿法处理。飞灰采用混炼机固化稳定化处理后可按普通固体废弃物卫生填埋处置。
含水率80%左右的湿污泥通过地磅称重后进入污泥接收仓。湿污泥接收仓污泥通过污泥输送泵输送进入污泥储仓进行储存。再通过污泥输送泵定量分别输送进直接式滚筒干燥机和辅助干化机。直接式滚筒干燥机将污泥干化至80%DS含固率,干燥的污泥通过输送机进入中间料仓,中间料仓的泥被均匀的送入焚烧炉焚烧,焚烧炉燃烧温度大于850℃,焚烧后炉渣经排渣进入炉渣料斗,然后再做建材利用或填埋。焚烧后的飞灰进入灰斗,飞灰通过固化稳定化处理,能有效防止灰尘扩散污染环境并达到普通固废的卫生填埋标准。
烟气处理流程,焚烧炉排出的700℃-800℃高温烟气用于干燥机的干化热源和热交换器的热源,热交换器进行余热利用,搅拌式滚筒干燥机无需另配热源;干燥产生的200℃含尘气体经集尘器回收粉尘后进入热交换器,同时辅助干化冷凝后的载气一并进入热交换器。预热达到500℃后进入焚烧炉进行脱臭处理, 脱臭后的烟气一部分返回干燥机用于干燥污泥,另一部分进入尾气处理系统;焚烧炉的空气来源于污泥卸料站上部空间的抽吸风,含微量臭气的空气经热交换预热后进入焚烧炉;空气预热以减少对炉体燃烧冲击,提高焚烧效率。焚烧炉烟气和干燥机烟气是一个封闭式的循环利用系统,能使烟气含尘粒子充分燃烧及实现热能的循环利用。
焚烧炉产生烟气经过热交换回收热能后经粉尘收集和烟气处理达标后通过烟囱外排。污泥干化焚烧工艺按照污泥处理工艺和烟气处理工艺两个流程分列如下流程图。
搅拌式滚筒干燥机利用焚烧炉排放的高温烟气与污泥直接接触干燥,为直接干燥机型。干燥机为卧式转鼓型,滚筒内部设有搅拌轴、搅拌棒的搅拌装置,采用烟气直接干化,高温烟气在圆筒内搅拌通过,出口烟气温度为200℃。被搅起的物料由搅拌装置不断的被粉碎和分散,在此过程中污泥与烟气充分直接接触,达到高效干化。搅拌式滚筒干燥机外观及内部如下图:
1. 搅拌效果好、干化速度快,能将含水率80%的下水污泥干燥至含水率20%以下。
2. 利用高温烟气作为热源直接干化,热效率高,同时废气量小,烟气和除尘装置小。
4. 内部构造简单、且旋转较慢(搅拌轴转速200rpm),故能较好地适用含沙量较高的污泥。
6. 适应污泥含水率波动范围广,适应进厂不同含水率污泥,操作简单,保障系统稳定运行。
7. 可同时处理多种固废,可单独干化污泥,可干化污泥及沼渣混合物,可干化污泥及粪污混合物。实现市政固废彻底减量化、无害化、资源化。
回旋式焚烧炉是专为污泥焚烧设计的,可以高效焚烧通过干燥机干燥到含固率80%DS的颗粒粒径为1-5mm的均一尺寸的干燥污泥。
回旋式焚烧炉是一种搅拌吹风连续作业的单体炉,从炉体中回转臂下部,按照篝火吹气原理,喷出燃烧所需要的空气,是物料边燃烧边搅拌的一种焚烧方式。炉体呈圆柱形,炉内有转动设备,焚烧炉上部设置“脱臭段”,将干化的烟气和焚烧烟气在此段进行焚烧,减轻后续烟气处理工作量。炉体呈圆柱形,炉内有转动设备,其外观及内部结构如下图:
5. 燃烧后物质以炉渣为主,飞灰仅占10%;炉渣做建材利用;烟气中飞灰含量少,减少布袋除尘器压力,粉尘排放浓度易达标,且飞灰处理成本低。
8. 干化机内排出烟气进入焚烧炉,实现除臭效果,同时控制炉内氧含量,抑制氮氧化物生成。
9. 焚烧炉占地面积小、高度低,节约厂房占地面积,且降低厂房高度,节约土建投资成本。
桨叶干化机由互相啮合的二根桨叶轴、带有夹套徘 W形壳体、机座以及传动部分组成,污泥的整个干燥过程在封闭状态下进行,有机挥发气体及异味气体在密封氛围下送至尾气处理装置,避免环境污染。
干化机以蒸汽、热水或导热油作为加热介质(本项目设计采用蒸汽作为加热介质,通过调节阀的调节,蒸汽最大压力为1.0MPa),轴端装有热介质导入导出的旋转接头。加热介质分为两路,分别进入干化机壳体夹套和桨叶轴内腔,将机壳夹套和桨叶轴同时加热,以传导加热的方式对污泥进行加热干燥。需要干燥的污泥定量地连续送入干燥机加料口,污泥进入干化机后,通过桨叶的转动使污泥翻转、搅拌,不断更新加热界面,与夹套和桨叶接触,被充分加热,使污泥所含的表面水分蒸发。同时,污泥随桨叶轴的旋转成螺旋轨迹向出料口方向输送,在输送中继续搅拌,使污泥中渗出的水分继续蒸发。在壳体末端,有一个卸料门调节壳体内污泥料位,并控制污泥在干化机中的停留时间,直到污泥中水分含量干燥到必要的程度。最后,干燥均匀的合格产品由出料口排出。在污泥干燥时,污泥中的水转化成大量的蒸汽,并通过壳体顶部排出。
1.设备结构紧凑,占地面积小。干燥所需热量主要是由排列于空心轴上的空心桨叶壁面提供,而夹套壁面的传热量只占少部分,因此单位体积设备的传热面积大,可节省设备占地面积,减少基建投资。
2.热量利用率高。干化机采用传导加热方式进行加热,所有传热面均被物料覆盖,减少了热量损失,热量利用率可达80%以上。
3.桨叶具有自净能力,可提高桨叶热传导作用。旋转桨叶表面和污泥联合运动所产生的分散力,使附着于加热斜面上的污泥自动地清除,桨叶保持着高效的传热功能。另外,由于两轴桨叶反向旋转,交替地搅拌功能,传热均匀,提高了传热效果。
4.由于不需要气体来加热,只需用少量气体来带走湿空气,干化机内气速较低,被气体挟带出的粉尘少。
5.污泥含水率适应性广,产品干燥均匀性高。干燥器内设溢流堰,可根据污泥性质和干燥条件,调节污泥在干燥器内的停留时间,以适应污泥含水率变化的要求。米乐官方入口此外,还可调节加料速度、轴的转速和热载体温度等,在几分钟与几小时之间任意选定停留时间。因此对污泥含水率变化的适应性非常广泛。
6.操作简单:通过控制解热蒸汽的压力、转子的转速或调节卸料门的料位,能实现高效率的干燥,并使干燥机内的水分干燥到设计程度。
(1)适用于多个污水处理厂污泥集中干化焚烧处置。具备吨投资成本低,占地面积小,能耗低,运行稳定等优势。
(2)适用于建在污水处理厂内的污泥干化焚烧处置项目。具备吨投资成本低,占地面积小,能耗低,运行稳定等优势。
(1)适用于电厂协同焚烧处置污泥。采用电厂锅炉出口适合温度的热烟气将湿污泥干化到含水率20%左右后,送入电厂锅炉协同焚烧。干化过程不产生多余废水,不增加电厂废水处理负担;现场无臭气,操作环境干净。由于干化污泥量占电厂锅炉焚烧煤量非常少,不影响锅炉负荷,不影响锅炉正常稳定运行,且以较低投入成本解决市政难题。
(2)适用于水泥窑协同焚烧处置污泥,利用系统内热烟气,降低污泥含水率后送入水泥窑焚烧处置。污泥焚烧产生的炉渣作为水泥产品。
(2)适用于危废焚烧厂干化工业污泥,采用余热锅炉产蒸汽,将入回转窑污泥进行深度脱水干化,降低污泥入炉含水率,降低二燃室补燃量。
(3)适用于垃圾焚烧厂干化市政污泥,采用余热锅炉产蒸汽,将入炉排炉污泥进行深度脱水干化,提高入炉热值,稳定炉内工况。
该业绩表仅展示部分业绩,共计200多个业绩。该技术应用至今有几十年,经历200多个污泥处置项目的工程实践,时间较早的项目运行二十多年仍然稳定运行。该技术及设备经过工艺优化、技术改进后,更加适应国内污泥特性,解决国内污泥处置难题。常州项目在建设前,业主与设计院组成考察团,由上海环信带队,前往日本及新加坡等地考察污泥干化焚烧技术,经过对比其他污泥干化焚烧技术,最终在技术先进性、可靠性、运行成本低、设备成熟稳定等方面综合考量,采用上海环信引进的日本大和的污泥直接干化焚烧技术。常州污泥项目投运至今已稳定运行2周年。