污泥水煤浆制备技术 当前位置:首页环保中心
 

一、项目背景:

    城市污水厂传统的污泥处置产生的污泥含水率较高(一般均大于80%),严重妨碍了污泥的最终处置,其高含水率势必影响污泥的最终处置。目前任何的处置技术方案都需对污泥进行进一步的脱水,以满足后续的处置要求,由于污泥的基本特性,污泥的进一步脱水是目前的一个技术难题,如进一步采取特殊的污泥深度脱水技术,势必需在工艺中添加大量的药剂,一方面破坏了污泥中有机质的成分,不但增加了污泥的总量,而且对后续的污泥最终处置带来了不利因素。目前,官方认可的污泥最终处置技术方案基本上是:污泥焚烧、污泥堆肥。这二种方案都需投入大量的资金或土地资源,且运行处置费用也很高,为地方政府带来了额外的投资和处理成本。所以,污泥处置也是目前我国各地政府整治环境污染的一个重大课题,而且也是迫在眉睫需要解决的环境污染难题。

    水煤浆是70年代中期发展起来的一种高浓度流体燃料,是将煤研磨成平均粒度为50μm左右的幼粒,按煤:水=(60~70):(39~29)比例混合,再添加1%左右添加剂,经过强力搅拌形成煤水两相流浆体。可像油一样泵送、雾化、管道输送、贮存和稳定燃烧,其热值约为20.1 MJ/kg,大约相当于燃料油的一半、与原煤相当(同等效率可节煤20—30%),可代替燃料油、煤炭用于锅炉、电站、工业炉和窑炉。燃用后SO2、NOx排放浓度相对较低。具有燃烧效益高、负荷调整便利、减少环境污染、改善劳动条件和节省用煤等优点,是一种理想的新型洁净燃料。水煤浆燃烧系统与燃油一样,燃烧高效,稳定,火焰、温度易于控制。原有锅炉只需经简单改造(也可采用水煤浆专用锅炉)即可换用水煤浆,改造、推广成本低。同时,使用水煤浆无需炉前备煤系统和备煤场,占地仅为燃煤的1/4。目前,水煤浆技术已成熟,在国内的应用推广已经很普及,市场将越来越大。

二、污泥水煤浆能源项目的可行性:

    既然污泥中含有大量的水分以及具有热值的有机质,而水煤浆生产需要添加30-40%以上的水分,人们在近几年来已开始研究二者的结合是否可带来优势互补的效果。研究实践证明,虽不同来源污泥有机质含量不同,但各类污泥干基热值均在6000 kJ/kg以上,具有一定的热值作用,并能增强煤浆燃烧活性。污泥内部胶乳状结构和网状结构使污泥脱水困难,但反而可提高污泥水煤浆浆体的表观黏度,增强成浆性能,使浆体稳定。同时,可产生阻止煤颗粒沉降的机械阻力,有效抑制大颗粒的沉降,避免水煤浆产生硬沉淀,使煤浆流动性更好,利于泵送。污泥水煤浆的发热量、粘度、稳定度等技术指标均符合国家标准《水煤浆技术条件》(GB/T 18855-2002)要求,且着火性能、可燃性指数、综合燃烧特性指数、燃烬率等均可获得良好水平,由于污泥的添加基本上不影响水煤浆的燃烧性能,部分性能甚至优于传统水煤浆。从环保角度考虑,因水煤浆呈液态状,可以很容易通过添加不同的添加剂来改善污泥水煤浆在燃烧时带来的环保问题,尽可能减少环境污染,相比燃煤或独立污泥焚烧方案其优势明显,实践证明利用湿污泥直接掺混水煤浆从燃烧性能来说是可行的。

    污泥水煤浆的生产工艺基本上类似于传统水煤浆的生产工艺,但是有几个关键技术需要进一步的研究和实践。我们通过数年的技术探索和实践,在工艺上得到了一系列的突破,如:污泥的预处理、污泥与煤粉的混合比例、污泥与煤粉的混合方式、添加剂的选择和比例、活性污泥细胞内水份的挤出、产品的除臭、污泥水煤浆燃烧控制等,使得污泥水煤浆的生产和燃烧得到实际应用。

    按照年产10万吨污泥水煤浆生产基地测算(可供周边约总和为70吨/小时锅炉使用),设备及基础投资将在1000万元以内;
按污泥添加比例10%计,年处置污泥干基量1万吨,折合80%—85%含水率污泥量约: 6—7万吨,日处理污泥量约200吨/日。
项目可年节约煤:22000吨(水煤浆按20%节煤率计、污泥干基热值为燃煤的1/5左右)。

    年节约污泥处置费:60000吨 * 200元/吨 = 1200万元(按传统工艺处置每吨污泥处置费300元计,运行成本100元/吨污泥计)。

    而采用独立的污泥焚烧的方法处置污泥的话,6万吨/年污泥处置量的设备及基础投资将超过一亿元以上,吨污泥处置费用也将在300元/吨污泥以上。