1、360t/d360t/d新型污泥干化焚烧技术新型污泥干化焚烧技术示范工程研究示范工程研究清华大学环境科学与工程系王凯军博士堆肥农业利用：堆肥农业利用：因重金属和病原菌等因重金属和病原菌等潜在生态安全问题，威胁食品安全和潜在生态安全问题，威胁食品安全和居民健康、环境和生态安全居民健康、环境和生态安全卫生填埋：卫生填埋：占用宝贵土地资源，运行占用宝贵土地资源，运行操作困难，环境问题突出，处置成本操作困难，环境问题突出，处置成本逐年上升逐年上升焚烧：焚烧：正逐渐成为国外城市（尤其正逐渐成为国外城市（尤其是大城市）污泥的主要处置手段是大城市）污泥的主要处置手段一、城市污水污泥处理处置的问题一、城市污水
2、污泥处理处置的问题优先考虑就近利用已有可稳定获得的热源作为污泥干化热源；优先考虑就近利用已有可稳定获得的热源作为污泥干化热源；2、限制使用优质一次能源；、限制使用优质一次能源；3、鼓励优先选用污泥与生活垃圾混合焚烧、鼓励优先选用污泥与生活垃圾混合焚烧;4、积极探索利用水泥窑炉掺烧，燃煤火电厂混烧技术、积极探索利用水泥窑炉掺烧，燃煤火电厂混烧技术二、污泥处理处置技术管理体系二、污泥处理处置技术管理体系确立：确立：特征特征大气污染物大气污染物等体积核算达标排放原则，防止混烧或掺烧等体积核算达标排放原则，防止混烧或掺烧导致大气导致大气污染物污染物稀释排放稀释排放SSPPSPVCVCCVV等体积核算公
3、式等体积核算公式二、污泥处理处置技术管理体系二、污泥处理处置技术管理体系三、国内干化焚烧技术应用现状三、国内干化焚烧技术应用现状v 工艺应用现状工艺应用现状v 存在问题存在问题 烟气无组织排放，二次污染严重烟气无组织排放，二次污染严重 投资和运行成本高投资和运行成本高 操作水平要求高，安全性要求高操作水平要求高，安全性要求高 能耗高能耗高 进口设备匹配性差进口设备匹配性差 应用工艺：流化床干燥器和焚烧炉应用工艺：流化床干燥器和焚烧炉 处理能力：设计处理能力：设计64tDS/d，实际不足，实际不足1/2 投资费用：投资费用：8000万元（万元（2006） 运行费用：运行费用：280元元/t（20
4、08）四、新型干化焚烧技术半生产性试验四、新型干化焚烧技术半生产性试验(60t/d)(60t/d)技术路线：以技术路线：以雾化干燥技术雾化干燥技术进行污泥干燥，进行污泥干燥，回转式焚烧炉回转式焚烧炉进行焚烧进行焚烧烟气净化系统：烟气净化系统：采用旋风分离器旋风分离器生物生物除臭喷淋洗涤塔除臭喷淋洗涤塔目标：目标：形成国产化的污泥干化焚烧形成国产化的污泥干化焚烧集成系统集成系统预处理系统喷雾干燥系统回转式焚烧炉系统尾气净化系统灰渣收集和贮存系统干污泥高温烟气脱水污泥含水率80排放填埋或制砖2030400OC左右处理规模：处理规模：60m3/d(80%)占地面积：占地面积：580m2总投资：总投资
5、： 650万元万元单位投资：单位投资：10.8万元万元/t(80%)运行成本：运行成本：94.64元元/t(80%)四、新型干化焚烧技术半生产性试验四、新型干化焚烧技术半生产性试验(60t/d)(60t/d)v1)1)污泥能不能喷起来？污泥能不能喷起来？ 研制新型预处理设备，使污泥粒径保持在研制新型预处理设备，使污泥粒径保持在30500m之间，增大流动性，便于输送和雾化。之间，增大流动性，便于输送和雾化。 v2)2)任何连续不断的喷起来？任何连续不断的喷起来？ 研制出耐腐蚀和磨蚀的新型雾化喷嘴研制出耐腐蚀和磨蚀的新型雾化喷嘴v3)3)干化系统优化研究干化系统优化研究 优化喷雾干燥器的结构和设计
6、参数，研究优化喷雾干燥器的结构和设计参数，研究系统的安全控制方法和能效提高措施系统的安全控制方法和能效提高措施四、新型干化焚烧技术半生产性试验四、新型干化焚烧技术半生产性试验(60t/d)(60t/d)u4)4)回转窑操作条件研究回转窑操作条件研究 研究焚烧炉内适当的温度、停留时研究焚烧炉内适当的温度、停留时间、氧气含量以及采用何种方式送间、氧气含量以及采用何种方式送料，确保污泥的充分焚烧，减少污料，确保污泥的充分焚烧，减少污染物的排放以及系统的安全运行染物的排放以及系统的安全运行四、新型干化焚烧技术半生产性试验四、新型干化焚烧技术半生产性试验(60t/d)(60t/d)示范工程试验装置与条件
7、示范工程试验装置与条件序序号号主要设备名称主要设备名称数量数量尺寸尺寸1新型喷雾干燥新型喷雾干燥器器1H3.5m37m2回转式焚烧炉回转式焚烧炉1H1.79.0m(筒身筒身)，内，内径径1.0m，倾角，倾角2度度3热风炉热风炉14二燃室二燃室161.852.0m5旋风除尘器旋风除尘器113205727mm6生物除臭喷淋生物除臭喷淋洗涤塔洗涤塔25.05.0m生物填料除臭喷淋塔生物填料除臭喷淋塔四、新型干化焚烧技术半生产性试验四、新型干化焚烧技术半生产性试验(60t/d)(60t/d)v烟气排放监测结果烟气排放监测结果 烟气中各项结果均低于烟气中各项结果均低于GB18485-2001生活垃圾焚烧
8、生活垃圾焚烧污染控制标准污染控制标准中规定的各污染物排放浓度限值，符合中规定的各污染物排放浓度限值，符合国家排放标准的要求。国家排放标准的要求。二噁英类二噁英类(I-TEQng/N.m3)0.0210.0060.012v焚烧工况监测结果焚烧工况监测结果 参照欧盟废弃物焚烧规范，根据烟气检测报告，喷雾参照欧盟废弃物焚烧规范，根据烟气检测报告，喷雾干燥回转式焚烧炉系统排出的烟气中干燥回转式焚烧炉系统排出的烟气中CO小时均值小时均值为为74.1mg/Nm3，低于，低于100mg/Nm3，表明污泥在焚烧炉，表明污泥在焚烧炉中已经获得中已经获得完全燃烧完全燃烧。四、新型干化焚烧技术半生产性试验四、新型干
9、化焚烧技术半生产性试验(60t/d)(60t/d)系统资源消耗和能量平衡分析系统资源消耗和能量平衡分析v 单位燃煤消耗：单位燃煤消耗：44.8kg(5000kcal)/m3v 单位电耗为：单位电耗为：63kWh/m3v 单位试剂消耗为：单位试剂消耗为：2.5kg/m3v 系统热效率系统热效率80%以上以上喷雾干燥塔回转式焚烧炉二燃室烟气净化系统脱水污泥2500kg/h80WS灰渣产生量：283.8kg/h热损失:111427kJ/h飞灰产生量：129.7kg/h热损失：6111kJ/h燃煤热风炉燃煤112kg/hH5000kcal/kg产热量：2352000kJ/h干污泥量：666.7kg/h
10、含水率：25热值：1500kcal/kg产热量：4200000kJ/h蒸发耗热量：433300kJ/h不完全燃烧热损失：229299kJ/h系统散热损失:327600kJ/h水蒸发量：1833kg/h耗热：4766300kJ/h助燃空气风量：14000m3/h烟气热损失677963kJ/h四、新型干化焚烧技术半生产性试验四、新型干化焚烧技术半生产性试验(60t/d)(60t/d)v创新点创新点 1、新型预处理技术，高效、安全的雾化干燥系统、新型预处理技术，高效、安全的雾化干燥系统 2、新型雾化干燥系统与回转式焚烧炉系统集成技术、新型雾化干燥系统与回转式焚烧炉系统集成技术 3、实现污泥干燥焚烧尾
11、气高效处理和二恶英的有效控制、实现污泥干燥焚烧尾气高效处理和二恶英的有效控制 4、实现污泥干燥焚烧集成技术国产化，降低污泥处理处置成、实现污泥干燥焚烧集成技术国产化，降低污泥处理处置成本本 四、新型干化焚烧技术半生产性试验四、新型干化焚烧技术半生产性试验(60t/d)(60t/d)五、五、360t/d360t/d干化焚烧示范工程干化焚烧示范工程v 系统结构简单，装置少，布系统结构简单，装置少，布置紧凑，占地少（置紧凑，占地少（600m2）v 处理负荷范围宽，运行操作处理负荷范围宽，运行操作灵活（灵活（100360m3/d）v 投资成本低（投资成本低（4500万）万）v 热效率高，热效率高，80
12、%v 运行成本低，运行成本低，120元元/m3v 系统安全可靠，自控要求低系统安全可靠，自控要求低v 大气污染物排放浓度低，二大气污染物排放浓度低，二恶英获得控制恶英获得控制五、示范工程工艺改进五、示范工程工艺改进工艺优化工艺优化设备优化设备优化流程优化流程优化参数优化参数优化辅助燃料添辅助燃料添加方式优化加方式优化将单一的旋风除尘器改为旋风除尘器与布袋除尘器的组合工艺通过输送机将旋风除尘器去除的颗粒物与干化污泥混合后送入焚烧炉焚烧将生物除臭喷淋洗涤塔从两级串联且每级单层填料改为单级四层填料将喷雾干燥塔烟气进风温度从400调整为500550将通过热风炉预热助燃空气方式调整为将煤粉与干污泥混合煤粉与干污泥混合进料提高去除效率，降低负荷提高效率，增大负荷，降低消耗循环经济，降低成本节能提效节能提效节能降耗，提升炉节能降耗，提升炉膛温度，使有害物膛温度，使有害物质得到充分消减质得到充分消减效效果果
