将脱水机房脱水后的80%左右的污泥切碎,搅拌后加压送入碳化系统,污泥脱水机在外部热源的作用下,通过预热和加热,把污泥加热到240-300℃,并在反应器中停留10min左右,污泥在高温高压的作用下发作裂解,裂解液回流,
对进口处的污泥进行预热,然后进入冷却系统。裂解液冷却后进行脱水,脱水污泥的含水率在50%以下,可根据客户的需要进行进一步的干化造粒,或许直接进行堆肥和填埋。脱水机脱出的污泥水通过MBR处置后回来污水处置厂。 3.2首要技术参数
污泥碳化技术的关键是反应的温度和压力,在一定的温度下,要保证污泥中的水分不发作蒸发,就要使系统的压力大于该温度的丰满蒸汽压,从而使污泥中的水分依托裂解,而不是蒸发的方法释放出来,这也是污泥碳化技术与污泥干化技术的本质区别地址。由于各国的饮食结构、污水处置的现状以及选用的技术有很大的不一样,所以污泥碳化物的燃值也有一定的不同,具体阐明见表
当时,世界范围污泥碳化技术的工程实例不是许多,根据当时正在缔造中的
美国加州Rialto的污泥碳化厂的核算,在中国缔造一座日处置量为100吨的污泥处置厂,包括污泥碳化,碳化后干化造粒,污泥水处置以及除臭等全部设备,出资为3000万元人民币左右。 4.2污泥碳化的成本核算
选用碳化+干化的污泥处置技术,将含水率为80%的污泥处置成含水率底子为零,能源消耗比纯干化的方法将下降约45%。底子理论核算如下: (1)污泥干化技术的能耗
在标准大气压下, 将1kg水从20℃升高至100℃所需要的能量为80大卡,折合335千焦;将1公斤水在其沸点蒸发所需要的热量为40.8千焦/摩尔,相当于2260千焦。(5倍于把等量水从一摄氏度加热到一百摄氏度所需要的热量)
假定污泥中干物质的比热与水一样,初始污泥的含水率为80%,则与1公斤水对应的干物质为0.25公斤,加温至100℃需要105千焦。
干化所需要的总能量为:335+2260+105 = 2700KJ
由于干化只能以其干化物质进行能量回收(反混),最多只能有30%的能量回收,所以干化需要的能量为:2700 × 70% = 1890KJ (2)污泥碳化+干化技术的能耗
10MPa气压下,将1公斤水从160℃升高至240℃所需要的能量为80大卡(能量回收可将初始污泥的温度进步至160℃),折合400千焦。(水在10MPa下的比热约为5.0×kJ/(kg ℃)。)加压能量很小,可以忽略不计。 假定污泥中干物质的比热与水一样,假定初始污泥的含水率为80%,则与1公斤水对应的干物质为0.25公斤,从160℃升高至240℃需要105千焦。
碳化有些需要的总能量为:400+105=505KJ
由于碳化剩余物中还有50%的水分,不考虑干物质减量,其总量为0.5公斤,用干化方法蒸发,需要能量应为:84+565+105=754KJ
一样考虑30%的能量回收,干化有些所需能量为:754 × 70% = 528 KJ 整个碳化+干化进程需要的能量:505+528=1033 KJ
综上,纯干化技术需要的热量为1890KJ,而碳化后再干化技术需要的热量为1033千焦,后者是前者的55%,节省能源约45%。
结语
综上,污泥碳化技术是一种可以将污泥进行减量化、无害化和本钱化处置的
新技术。碳化设备可以完全完结国产化,出资较干化和焚烧低,并且能耗是污泥干化技术的一半左右。所以,跟着中国对污泥处置处置的需要越来越严峻,污泥碳化技术的优势会越来越明显,将具有宽广的市场前景