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四川通祥压滤机公司的污泥处置处理新技术 

浏览次数:118  更新时间:2018-03-20

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 污泥处置处理新技术 
(一)技术概要 
 
生物质环保复合燃料是低污染、高环保燃料。该技术体系是我国本土适用型专利技术,是将城市污水厂的污泥、造纸厂白泥、煤矿废弃的煤矸石等生活和工业固废变废为宝的新能源技术,在本概要中我重点讲述应用生物质环保复合燃料技术对污泥处置处理新方法及产业前景。
生物质环保复合燃料技术是将城市污泥这一人类生存公害,进行卫生化、无害化、稳定化、资源化处理处置继而生成的生物质环保复合燃料。
生物质环保复合燃料技术为再生能源推广和使用开辟了新途径,为生生不息的人类增添了新型再生能源,为人类社会缔造了无数座取之不尽用之不竭,且永无矿难的再生环保新能源! 
生物质环保复合燃料,是应用污水处理厂的污泥和生物质原料(农作物秸秆、林业加工废弃物、禽畜粪便等),加入适量煤泥或煤粉,再加入我所研发的多功能煤化剂,通过成型所生产出的一种新型生物质环保复合燃料。该产品可完全替代天然煤广泛应用于工业和民用的各种燃烧环境,其卡值高、热量大、燃时长、排放量低。
由于我国地域性生物质资源存储量不同,在没有农作物秸秆、林业加工废弃物、禽畜粪便等农、林、牧副产物的区域,也可应用40-50%的城市污泥和适量煤粉,加入我所研发的多功能煤化剂同样生产出3500以上卡值的环保复合燃料。生物质环保复合燃料在生产过程中无废水、废气、废渣排放,不会对人类生存环境造成二次污染。
生物质环保复合燃料是生物科研成果新产品,产品在生产配料过程中无需对污泥进行脱水及烘干处理,大大节省了污泥脱水、烘干所需能源,同时也节省了污泥脱水和烘干工艺中所需的人力、物力和财力。在生物质环保复合燃料生产过程中,首先在污泥和生物质材料等配料过程中投放我所研发的多功能煤化剂,去除污泥和生物质材料的臭味,起到有效灭菌、杀毒、抑制硫化物和氮氧化物生成量,继而起到除臭、灭毒、杀菌、抑尘、控烟、抑氮和固硫作用,从而达到烟气减排效果。并在生物质环保复合燃料生产前首先对污泥、生物质等原料先行检测,了解污泥等原料中的重金属成分和含量,相应添加或调整酸碱化合剂成分将生物质复合燃料中的重金属,在燃料燃烧过程中通过热裂解和络合使大分子有机物共价键断裂,在温度和化学药剂作用下形成异构将重金属转换成无机盐形式进行排放,进而降低了重金属排放量,同时在煤化剂的作用下起到提高卡值增强产品热能的作用。生物质环保复合燃料属高环保、低污染、重量轻、易点燃、热能高、燃时长、低排放产品。
城市污泥中虽然有病毒、微生物、寄生虫卵、及重金属等有毒有害物质存在,但也富含大量的氮、磷、钾及硝酸盐等营养物质和有机物,这些物质是肥沃土壤促进植物生长的高温速效有机复合肥料。燃烧后的灰烬中仍然含有氮、磷、钾及硝酸盐等有机物成分,是肥沃土壤增强植物生长的有机复合肥料,可以直接还田,其灰烬也是水净化处理工艺中最佳适用性材料。因此说:生物质环保复合燃料是尚好的工业和民用燃料,也是对城市污泥卫生化、无害化、稳定化、资源化处置处理的新方法,更是循环经济产业链中所提倡的新能源产品。
生物质环保复合燃料项目符合国家十二五规划中的环保、新能源、高新技术、循环经济等产业政策,符合国家重点扶持的循环经济产业项目。
 
 (二)技术推荐依据 
 
我所以“解决污泥污染和生物质能再生利用”为科研课题,经过了多年的科研攻关,针对污泥卫生化、无害化、稳定化、资源化处理处置与生物质能有机结合,研发出了系列的新型生物质环保复合燃料技术成果。该系列科研成果在研发过程中得到了环保部南京环境科学研究所、哈尔滨工业大学、济南大学、湖北大学、浙江大学、内蒙古大学等专家支持与科研成果论证,并对该系列科研成果及产品性能给予了高度评价!
生物质环保复合燃料, 2012年1月10日,环保部南京环境科学研究所与深圳市华测股份有限公司上海分公司一行6人,亲临生物质环保复合燃料生产基地现场对产品生产工艺、产品生产环境和产品燃烧排放做了权威性监测,监测结果表明:产品能效优于原煤,烟尘、二氧化硫、氮氧化物分别比原煤降低38.07%、34.47%、34.17%。产品燃烧排放的烟尘、二氧化硫、氮氧化物、重金属、二噁英排放量均符合国家规定的排放指标。
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(三)生物质能资源
 
生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,是一种可再生能源。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能。
我国可开发为能源的生物质资源到2010年已达3亿吨以上,随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为以下五大类:能源植物、林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便。
(一)能源植物泛指各种用以提供能源的植物,通常包括木本能源植物、草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等。
(二)林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源,包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等;木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等;林业副产品的废弃物,如果壳和果核等。
(三)农业生物质能资源是指农业作物;农业生产过程中的废弃物,如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆;农业加工业的废弃物,如农业生产过程中剩余的稻壳等。联系人:高经理  销售电话:13880843666  18008001800   13881743058  通祥集团官方网站:http://www.txjtylj.com/
(四)生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成,如冷却水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水等,其中都富含有机物。
(五)城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾,商业、服务业垃圾和少量建筑业垃圾等固体废物构成。畜禽粪便是畜禽排泄物的总称,它是其他形态生物质(主要是粮食、农作物秸秆和牧草等)的转化形式,包括畜禽排出的粪便、尿及其与垫草的混合物。
生物质能有以下几个特点:
(一) 可再生性:生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用。
(二)低污染性:生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应;
(三)广泛分布性:缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能;
(四) 生物质燃料总量十分丰富:生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨左右生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍以上,但目前的利用率不到3%。
目前,为了寻求可持续利用的再生能源,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。生物质能直接用作燃料时,不仅利用效率低,而且向大气中的CO2排放量大造成污染环境等问题。间接利用技术上已取得一些成果,但也存在技术不成熟,综合利用效率低、产业链短和产业布局不合理等问题。因此,立足于现有的生物质资源,研究新型转换技术,开发新型装备既是我国经济发展的迫切需要,又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。
 
(四)生物质环保复合燃料生成原理
 
我所立足于综合利用现有生物质资源,自主研制开发了一系列生物质环保复合燃料科研技术体系。该技术体系的核心原理是利用城市污泥、白泥、煤矸石等固态废弃物与生物质资源有机配伍,应用我所科研技术经过机械加工而生成的生物质环保复合燃料。
在燃料加工生成前期,我们主要在原材料中加入我所自主研发的专业杀毒剂,通过机械搅拌对原材料首先进行全方位杀毒、灭菌、除臭;然后加入消烟剂、固硫剂、吸附剂、催化剂、活性剂、助燃剂、强氧化剂等专业制剂,使产品在燃烧过程中起到消烟、固硫、抑氮、降解重金属、提高热值等效果。
针对不同类型的固态废弃物和生物质资源进行成分检测,相应制剂技术调整配伍。例如,将污泥作为主要填充物生产生物质环保复合燃料,我们通过加入专业杀毒剂首先做到对污泥等原材料杀毒、灭菌、除臭的效果;通过加入专业消烟剂和助燃剂防止黑烟生成的同时又提高了燃料燃烧热值;加入钙系固化剂进行硫固化;在成型前原材料机械搅拌时加入生物秸秆和白云石(MO)抑制NOx的生成;添加酸碱化合剂、活性剂、吸附剂等在产品燃烧时通过产品热裂解和异构过程将重金属转化成无机盐。特别是在利用城市污泥进行燃料加工时,由于污泥和秸秆本身热值不高,我们加入了氢、碳催化剂和还原剂等专业制剂降低燃料灰分,提高产品挥发份使燃料在燃烧热裂解过程中相关分子热合成激发燃料充分燃烧提高燃料的热值,这样不但延长了生物质环保复合燃料本身的燃烧时间,使燃料达到了各行业使用的热值要求。
我所研发的生物质环保复合燃料系列技术产品,不但环保(低硫、低碳、低烟等),而且资源化利用了污泥、白泥、煤矸石等废弃物和秸秆等农林牧各类生物质废弃物,使废弃物转变为再生能源,改善了现有能源结构,带动了农林牧经济共同发展,开辟了再生清洁能源的新途径。我所的科研成果技术产业化应用与推广,可以给社会带来巨大的经济效益,广泛的社会效益和显著的生态效益。
 
(五)生物质环保复合燃料产业背景
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随着我国工业和城市化进程的发展,污水处理率的提高,污泥产生量也将越来越多。从我国目前污泥处理处置情况看,国内国外污泥处理处置技术均比较落后,污泥处理率还比较低,人们对污泥处理处置的必要性认识程度还不够,污泥的处理处置存在严重不足,对污泥有效处置的许多问题亟待解决。为了解决国内污泥处理处置中存在的问题,应用新型技术充分利用污泥这种废弃资源,减少环境公害,对污泥真正做到无害化、卫生化、资源化的处理处置,还需政府从认识上提高和政策给力。
能源是现代经济的重要支撑,是经济发展的驱动力。能源战略是国家发展战略的重要组成部分,能源方式的选择又是能源战略的核心。随着全球工业经济的高速发展,全球性能源危机日显突出,能源是人类社会存在和发展不可缺少的物资资源,人们必须认识到非再生矿物能源枯竭给生生不息人类带来的危机。从而将注意力转移到新能源结构上,国家有关部门预测,到2025年,全球能源消耗量比2001增长54%,工业国家的能源消耗量以每年1.2%的速度增长,包括中国印度在内的亚洲发展中国家能源消耗量将比目前增长一倍,占全球能量需求增长量的40%和发展中国家增长量的70%。面对全球经济和人口增长的能源的需求,传统能源的日益枯竭,人类生存环境的恶化,发展清洁可再生的新能源是人类可持续发展的唯一出路。
新能源产业具有资源消耗低、清洁程度高、潜在市场大、带动能力强、综合效益好的优势,新能源产业是关系能源安全、经济安全、生态安全的战略性产业,也是一个市场潜力大、经济效益好、成长性高、关联度强的新兴产业。
(六)生物质复合燃料产品市场
 
我国是世界上人口最多的国家,国民经济发展面临资源和环境的双重压力。从人均化石能源资源量看,煤炭资源只有世界平均水平的60%,石油只有世界平均水平的10%,天然气只有5%。从能源生产和消费来看,目前我国已经成为世界上第二大能源生产国和第二大能源消费国,大量生产和使用化石能源所造成的环境污染已经十分严重。专家认为,随着经济的发展和人民生活水平的提高,我国的能源需求正在快速增长,能源、环境和经济三者之间的矛盾也将更加突出,因此,加大能源结构调整力度,加快可再生能源发展势在必行。因此改变能源生产和消费方式,开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统,促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。
城市污水污泥是污水处理过程中产生的固体废弃物。随着国内污水处理事业的发展,污水厂总处理水量和处理程度将不断扩大和提高,产生的污泥量也日益增加。污水污泥中除了含有大量的有机物和丰富的氮、磷、钾等营养物质外,还存在重金属、致病菌和寄生虫等有毒有害成分。为防止污泥造成的二次污染及保证污水处理厂的正常运行和处理效果,污水污泥的处理处置问题在城市污水处理中占有的位置已日益突出。中国现有人口13亿多,城市640多个,城市人口2.7亿。据中国国家环保总局提供的数字,目前中国每年大约排放污水401亿立方,已建成运转的城市污水处理厂有400余座,日处理能力2534万立方。按污泥产量占处理水量的0.3%-0.5%(以含水率97%计)计算,中国城市污水厂污泥的产量在7.602万吨和12.67万吨(以含水率97%计)之间。因此,中国在污水处理事业不断取得进步的同时,将面临巨大的污泥处理处置压力。
 
(七)应用生物质复合燃料技术必要性
 
1、污水污泥中既含有丰富的养分,也含有大量病原菌、寄生虫(卵)、铜、锌、铬、汞等重金属,盐类以及多氯联苯、二噁英、放射性核素等难降解的有毒有害物,这些物质对环境和人类以及动物等健康会造成较大的危害。
2、污泥盐分量较高,会明显提高土壤电导率,破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收,甚至对植物根系造成直接的伤害,而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的淋失。
3、污泥中的病原体(病原微生物和寄生虫)经过处理还会进入污泥。新鲜污泥中检测得到的病原体多达千种,其中危害较大的是寄生虫。病原体对人类或动物的污染途径:a、直接与污泥接触;b、通过食物链与污泥直接接触或污染;c、水源被病原体污染;d、病原体首先污染了土壤,然后污染水体,污泥农用引起的潜在疾病的流行。
4、在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后,当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时,N、P等养分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的负营养化。
5、在污水处理过程中,70%—90%的重金属元素通过吸附或沉淀而转移到污泥中。一些重金属元素主要来源于工业排放的废水,如镉、铬等一些重金属来源于家庭生活的管道系统,如铜、锌等重金属。重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素,因为污泥施用于土壤后,重金属将积累于地表层。另外重金属一般溶解度很小,性质较稳定、难去除,所以其潜在毒性易于在作物和动物以及人类生存环境中积累。
按照国家发展改革委办公厅、住房和城乡建设部办公厅《关于进一步加强污泥处理处置工作组织实施示范项目的通知》中所言:“污泥富集了污水中的污染物,含有大量的氮、磷等营养物质以及有机物、病毒微生物、寄生虫卵、重金属等有毒有害物质,不经有效处理处置,将对环境产生严重的危害。” 
    污泥具有两重性,从好的方面讲,污泥含有氮、磷等营养元素,坏的方面就是含有重金属、病菌等。处置得当,有资源化的意义,如果处理不当,将破坏农作物及生态环境。 
    一个直观的例子可以充分说明污泥的危害。2009年9月,被称为“北京环保第一大案”的何涛等随意倾倒污泥案开庭。何涛等5人被控将6500吨含有多种重金属和大量污染物的污水处理厂污泥,倾倒进北京地下水水源保护区的门头沟区永定镇上岸村的大沙坑,造成了当地空气被严重污染,地下水保护受到严重威胁,经评估污染损失达上亿元。 
    案件侦查过程中,检测单位在两个坑段的污泥中检出多种重金属,且化学需氧量、生化需氧量、氨氮、粪大肠菌群数均超标100到200倍以上,排放至周边地区的恶臭气体强度为三至五级,黑泥中均检出乙类传染病病原体志贺氏菌,对该地区造成重大环境污染。 
    参加此案评估的专家认为,由此造成的臭味可能在短时间内消失,但污泥中的有害物质随着雨水渗漏对地下水的威胁将会越来越严重。
对城市污泥稳定化、卫生化、稳定化、无害化、资源化处置处理,生物质复合燃料技术均优于污泥脱水烘干填埋、高温堆肥和烘干后制作建筑材料技术。污泥脱水烘干填埋技术不但浪费电能、燃料,而且浪费财力、人力和土地;高温堆肥技术操作周期长、占用土地面积大,污泥中的病毒物、寄生虫卵在某种温度下应然有部分存活,且重金属没有得到降解存在对地下水和空气二次污染的现象;制作建筑材料存在脱水烘干填埋不利因素外放射性重金属直接影响人类生存环境。 联系人:高经理  销售电话:13880843666  18008001800   13881743058  通祥集团官方网站:http://www.txjtylj.com/
 
(八)生物质复合燃料生产工艺流程
 
污水污泥同址生产工艺流程
1、污泥和生物质原料进厂
2、化验室抽样进行成分分析
3、污泥和生物质传送配料车间
4、配料车间加入专业试剂均匀搅拌
5、将搅拌后的原料传送调节池回性泥化
6、将回性泥化的原料传送成型车间
7、成型传送成品储备处
 
(九)产品经济效益分析
 
以广州市以下10座污水处理厂年污泥量为例:
污水厂名称                    日污水处理量∕吨
广州市大坦沙污水处理厂                550000 
广州市从化水质净化厂                  6000   
广州经济技术开发区污水处理厂西区厂    30000   
 广州市花都区新华净水厂                40000 
广州永和污水处理厂                    8000  
广州市猎德污水处理厂                  640000 
广州市沥滘污水处理厂                  200000 
广州西朗污水处理有限公司              200000 
广州市南沙污水处理厂                  50000   
 广州市番禺区前锋净水厂                100000 
合计处理污水量:1824000吨/日
合计产生污泥量:810.67吨∕日
生物质复合燃料:810.67吨×3.2=2594.14吨∕日
年生物质复合燃料:2594.14×365=946861.1吨∕年
年产值及年利润:
年产值:946861.1×850元∕吨=804831935元
成本预算(大约)成品煤4500大卡(左右)生产时间8小时,每班产量50吨。
1. 煤粉30%其成本850×30%=225元
2. 污泥30%其成本管理费=2元
3. 秸秆粉30%成本300×30%=150元
4. 骨料20%成本300×20%=60元
5. 添加剂成本70元
6. 电费每吨需(44kw/h×0.65)×8÷50=4.58元
7. 本设备需人员不超过5人,人日工资按70元计算
(5×70)÷50=7元 人员成本每吨
8. 综合管理费:850元×0.10%=8.50元 
合计成本:527.08元∕吨
年利润:946861.1×(850-527.08)=305760386.41元∕年
 
(十)生物质复合燃料综合评价
 
1.生物质复合燃料产品低污染,高环保。
2.节能:给国家节省煤炭能源70%,并且节省了煤矿密集型劳动的人力和物力投入,没有矿难,没有健康危害更没有生命危险、生物质复合燃料应用与推广大大降低了国家高额的矿难补偿。
3.减排:依据权威部门对“生物质环保复合燃料”燃烧排放监控检测,烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染排放与原煤相比降低40%左右,“生物质环保复合燃料”属低排环保燃料。
4.可持续循环经济产业化发展:污泥中不但有上千种病原微生物和寄生虫卵,还富含氮、磷、钾及硝酸盐有益物质。在“生物质环保复合燃料”生产过程中,添加剂即煤化剂的化学作用不但起到,除臭、灭毒、杀菌、固硫、抑制氮氧化物生成,而且起到提高产品热值延长燃烧时间作用,在燃烧过程中通过热效应,将污泥中的重金属转化成无机盐形式无害排放。
因此说:生物质环保复合燃料在燃烧过程中彻底消除了污泥中病原体、寄生虫卵及重金属。生物质环保复合燃料不会通过食物链对人类生存造成二次伤害,燃烧后的灰烬完全可以还入农田,并且可以肥沃和改良土壤增强植物生长的作用。
5.生物质环保复合燃料使污染物和废弃物转变为再生能源,改善了现有能源结构,开辟了再生清洁能源的新途径,产品燃烧后的灰烬作为肥料直接还田肥沃土壤,在水净化工艺中尚属良好的水净化原料。生物质环保燃料技术成果的转化与推广,形成循环经济产业链可以给社会带来巨大的经济效益,广泛的社会效益和显著的生态效益。

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