热电厂余热污泥烘干机简介

1、热电锅炉尾气污泥烘干机简介一、行业背景目前，全国各地有上万家城市污水处理厂在运行，各地的污水排放情况有了很大改观，环境改善明显。但是随着污水处理厂的运行时 间的延长，另一个巨大矛盾逐渐显现出来，污水处理的二次产物一一 城市污泥对环境造成的污染正成为一大公害：由于污泥含水率在80% 左右，处于流质状态且含有大量细菌和重金属并散发出浓烈的气味， 这使得城市污泥非常难以处理，其中的细菌和发出的气味会对环境造 成严重污染，如果处理不当，污泥中的重金属还会严重污染地下水。 这个问题已经引起了国家有关部委的高度重视。 由于污泥是一种有潜 在危险的物质，所以污泥处理面临以下的问题：1干污泥中一般含有65%的

2、有机物和35%的无机物。在中国，污 泥中的有机物含量较低。2. 湿污泥中含有各种各样的细菌、病毒和寄生生物，病菌在其中 大量繁殖。3污泥中还含有锌、铜、铅和镉等重金属化合物，有毒的有机化 合物，杀虫剂等等，所有这些一旦进入食物链将会导致严重的健康问 题。对于工业发达的大中城市，这个问题尤其突出。污泥处置任务也是同样艰巨的，这是因为：1污泥中的水分主要存在于生物细胞中，很难去除。2污泥中的无机成分（例如砂粒）类似研磨剂，甚至含量很低时 也会造成污水处理装置的严重磨损。3污泥中含有氯化物和弱酸，具有腐蚀性，会降低设备的使用寿 命。在欧洲，根据欧盟规定：截止到2005年，有机物含量超过5%的 废弃物

3、将被禁止填埋；在美国，根据国家环保局的503污泥卫生法规 定，只有经过灭菌处理，达到细菌或病毒无法检出的 A级污泥才可以 在市场出售；而B级污泥的使用则必须满足特殊的使用条件， 即污泥 的细菌或病毒含量不会对公众和环境造成影响。而特级污泥，即污泥 的细菌或病毒和重金属的含量都满足要求， 其使用所受到的限制与普 通的肥料一样。由于A级污泥没有对重金属的含量有任何限制， 因此 国家环保局的503污泥卫生法不是很严格。目前，在新泽西州，在加 利弗尼亚，内华达和亚利桑那州的部分县已经立法禁止污泥的填埋； 佛罗里达洲等一些州的立法正在进行。二、目前世界各国处置污泥的主要途径1. 海洋投弃由于对环境的负面

4、影响（环境和生物受到污染的危险），在美国已经被法律所禁止。在中国，相信在将来也不能采用污泥海洋投弃法 作为处置方式。2. 填埋填埋法也受到越来越严格的的限制，而且填埋需占用大量土地、 耗费可观，而且不能根治污染。在今后数年内美国将关闭大部分的污 泥填埋场。在美国，填埋法造成的问题日益严重。 填埋场附近的居民 因此患各种疾病。同时，直接填埋污泥浆，所占用的土地非常多，而且由于存在病 原体继续繁殖、臭味等问题，尤其在人口非常稠密的地区这种方法并 不实际。因此这种处理方式在中国的沿海发达地区也将行不通。3. 堆肥化堆肥是稳定和卫生的产品，但是大规模污泥堆肥存在着许多限制：（1）污泥本身不是一个非常好

5、的堆肥物料，降解性差，孔隙率 低，含水率高，须添加大量调理剂来松散污泥，堆肥化处理污泥的量 相对很低（经堆肥化处理的大部分是大量的调理剂），不适合多雨的 南方地区。（2）堆肥化过程没有实现体积减量化，而且处理、储存、缓冲 区占地面积很大。（3）臭味处理过程复杂，系统庞大。对于南方多雨的气候，储存和堆肥化的场地和设施要求高，同样也增加了投资。（4）运行费用较高：供氧、通风和气味处理所需的耗电量大， 除虫所需的化学剂量大，购买大量蓬松调理剂，运输和储存费用大。污泥堆肥不适应于大型处理项目，而且没有大型处理项目在成功 运行实例。目前世界上成功运行的最大的污泥堆肥场，其处理能力为 10，000 吨/年

6、。4. 焚烧焚烧是一个很好的解决方案，尤其对于：（1）污染严重的污泥（例如重金属含量或化学污染物超标的工 业污泥）：污泥最终要实现完全矿化。（2） 处理规模大：（大于50 000吨（泥饼）/年）：规模大，投资 省。（3）污泥焚烧的投资和运行费用要高于干燥/造粒，这是因为：1）焚烧运行温度高（焚烧850 C，干燥100 C）2）工艺复杂（还未实现完全自动化运行，需要更多人工，严 格的排放限制，高额的最终二次废物填埋费用）。（4）在一些国家公众对焚烧技术的接受程度较低（负面印象： 可能对人们身体健康造成危害的高风险的心理负担）。多级焚烧炉由于其本身固有的缺陷， 尾气排放超标，需要补充辅 助燃料。因

7、此许多多级焚烧炉已经被流化床焚烧炉所取代。即使对于流化床焚烧炉，只有当水分含量小于为75%,干污泥的有机物含量为 75%,即绝干污泥的低位发热值为4155 Kcal/ Kg,并且需要将燃烧空 气预热到650度以上时，才无需辅助燃料。但对于中国的市政污泥， 其有机物含量大约为 50到65%,热值为2400到3600Kcal/KG很显 然，如果直接采用现有的流化床焚烧炉来焚烧中国的市政污泥，只要将污泥含水量降低到35%,再补充辅助燃料即可直接用来焚烧发电供 热。目前，仅在美国，就有近2 0 0家污水处理厂采用焚烧的方式来 处理污泥，处理的污泥量占全美的总产量的 20 %。5. 干燥干燥的优点也是非

8、常明显的，而且正在成为一种新的合理化途 径。（1）大幅度减小体积，从而减小了储存，处置和运输费用（2）用途灵活：最终产品用途广泛（既可用来做肥料也可用于 其它工业工艺过程中的燃料）（3）最终产品资源化利用：如果干燥污泥本身的重金属和有机 污染物等指标达标，污泥颗粒可用于肥料和土壤改良剂， 是干燥厂的 主要收入来源之一。（4）安全、高效、投资和运行成本低。（5）安全高效的工艺意味着最终产品完全干燥 （含固率90%）, 无尘、无菌、硬度高、密度大的球形颗粒。这样可以确保安全、卫生和低成本的运输、处置、长时间的储存和最终使用。首选高质量的最 终产品（EPA503 A级产品）,最近的研究3发现EPA5

9、03 B级产品可能 对健康不利。目前污泥干燥技术存在的主要问题：（1）对于重金属含量高的污泥，如果用做肥料，会带来土壤污 染的问题；（2）污泥作肥料的市场问题。由于污泥的 NPK的含量比化肥低 许多，并且公众担心其危害，市场需要开发。即使在美国，经过多年 的宣传，推广，污泥作肥料的市场仍然困难很大。 加拿大的多伦多的 干燥污泥要船运到佛罗里达才能销售。（3）价格问题。由于以上问题，在美国，吨干污泥的出厂价仅为10到20美圆。而起干燥成本（仅包括能源，未考虑设备折旧，人 员工资等）就达50到70美圆（尽管如此，仍有许多城市对市政污泥 进行干燥，主要原因是每吨湿污泥的拖运费用现在为 30到50美圆

10、， 而干燥后，重量减少到原来的1/3到14）。在中国，这个问题尤其突 出，因为中国的天然气和电力价格比美国高 35%到40%。在中国，只 有用煤做燃料时，才可以考虑用干燥污泥作肥料。 而目前，在大中城 市，煤被禁止用做燃料。如果污泥干燥设备采用进口，那么代价将非 常高。对于每小时脱水4吨的污泥干燥设备，整个项目的投资大约在 690万美圆（1999年价格，2002年佛罗里达的坦帕采用 Andritz的污 泥干燥设备，整个项目的投资已达到1000万美圆。）三、锅炉烟气预热污泥烘干机项目内容：（一）污泥热干燥技术的优点：1、污泥显著减容，体积可减少 45倍；2、产品无臭、无病原体，减轻了污泥的负面效

11、应，使处理后的污泥 更易被接受；3、根据不同的污泥种类，产品具有多种用途，如作肥料、土壤 改良剂、替代能源（焚烧）、制作环保建材等；4、系统运行稳定，可操作性好，不受地域、环境、时间的限制；5、工艺流程简单可靠，占地面积小，可实行自动化控制，实现 工业化连续自动生产。（二）污泥直接烘干的成本：由于城市污水厂产生的污泥水分大部分在 80%以上，要想把水分 烘干到可以利用或便于进一步处理的水分（W30%）,根据热量平衡可知，需要使用0.8吨电煤，这样一来，在烘干成本中仅煤炭的成本 就已经占到了 600元以上，全部成本大约要达到 700元/吨。而中国 目前的污泥处置费最高才达到 280元/吨（广东省

12、），700元/吨的处置 成本在中国目前是不能接受的。（三）利热电厂烟气余热烘干城市污泥的污泥烘干机为了降低污泥烘干的成本，使城市污泥的处置问题成为现实，我 公司进行了污泥热干燥的生产性试验。我们发现电站及工业锅炉由于考虑保护尾部受热面的需要，排烟温度都设计在148C以上。要是用锅炉尾气做烘干热源，仅需要对锅 炉稍加改造使其排烟温度达到 200 C，几乎没有什么燃料成本。我们 针对电站锅炉连续运行和高度密封性的以及高负压下烘干物料难以取出的这些苛刻条件，预先做了详细的设计和大量试验， 先后克服了 密封困难、不能进料、进料后粘壁、产量低、操作难、人员占用多、 耗能大、经常停机等诸多困难。经长达一年

13、时间的反复试验，多次改进，终于在2006年1月15日彻底攻下了用锅炉烟道尾气烘干污泥的 技术难题，首台烘干设备在青岛荏原再生资源热电公司试车成功。该污泥干燥设备目前每天处理约 120吨含水80%城市污泥，现已稳定运 行18个月以上，经济效益、环保效益、社会效益非常明显，受到社 会各届的广泛关注，前来考察的专家学者遍布全国各地。本烟气余热污泥烘干机造价低（国内外同类同容量的污泥干燥设 备要一千万元人民币以上）；操作容易（每班只要23名工人即可）； 运行稳定，成本低；对脱水后的污泥含水率要求不严（高达 87%的脱 水污泥也可顺利干燥，国外设备要求含水必须达到 60%以下才能进行 干燥）。整套污泥干

14、燥系统投资省（75吨锅炉配套烘干设备单机总投 资才400多万元）。最大的优点，也是最具竞争力的地方就是运行成 本低，设备运行可靠。对企业来讲，利润决定一切，这也是我们开发 该污泥烘干机市场运营的出发点， 在给企业带来巨额利润的同时，给 社会带来丰厚的环保效益。 特别是对一些重污染企业来讲， 这就是解 决问题最有效、最简单、最节省、最合理的方案之一。污泥烘干机基本技术数据如下：滚筒直径：2400mm机体长度：25m入口烟气温度：200 C入口烟气量：50000m3h入口污泥水分：w 80%出口污泥水分：25%35%日处理能力：100吨湿污泥7四、WHG L2型废热烘干机设备系统简图:五、投资风险

15、分析及优势9（见利润分析表）六、结论：利用本废气烘干设备处理污泥，是目前为止，我国范围内生产效率高、设备运行稳定、投资回报率较大，切实可行的经济环保项目。 它不需要新的热源，也无需外加除尘设备， 是彻底解决城市污泥、企 业污泥困扰环境问题的最有效途径，同时能给企业带来可观的经济效10附件1:日处理100吨污泥的烘干设备运行成本及利润分析表单台锅炉配单台烘干设备项目基本数据全年费用计算过程直接生产 成本厂用电560kWh/d110564.10560 X 330 X 0.7/1.17装载车用柴油10kg/d23100.0010X 330X 7.00工人工资12人定员2000元/月人288000.002000 X 12X 12维修费用设备总值X 2%3500000 元70000.003500000 X 0.02:运输费用场内运输5元/吨165000.00100 X 5X 330直接生产成本合计656664.10其它成本设备综合折旧折旧年限8年700000.003500000/5:其它未预见30000元/年30000.00其它成本合计730000.00污泥烘干成本1386664.10污泥烘干单位成本42.02获得补助处理费用最低130元/吨4290000.00130 X 100X 330代替燃料煤12.8t/d2949100.00700 X 12.8 X 3