(2021年整理)污泥處理處置市場調(diào)查與技術(shù)分析報告-20190806

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2、析報告-20190806污泥處理處置市場調(diào)查與技術(shù)分析報告-資料整理:吳鵬目錄TOC o 1-5 h z背景3 HYPERLINK l bookmark8 污泥簡介3 HYPERLINK l bookmark10 污泥產(chǎn)量和市場規(guī)模4 HYPERLINK l bookmark12 1。3污泥處理政策7 HYPERLINK l bookmark14 1。4污泥處理處置現(xiàn)狀7 HYPERLINK l bookmark16 污泥處理處置技術(shù)10 HYPERLINK l bookmark18 2。1沼氣能源回收為主的厭氧消化技術(shù)路線10 HYPERLINK l bookmark20 土地利用為主的好氧

3、堆肥技術(shù)路線11 HYPERLINK l bookmark22 衛(wèi)生填埋技術(shù)路線12 HYPERLINK l bookmark24 2。4污泥干化-焚燒技術(shù)路線13 HYPERLINK l bookmark26 2。5建材利用14 HYPERLINK l bookmark28 3。污泥干化技術(shù)16 HYPERLINK l bookmark30 污泥熱干化技術(shù)18 HYPERLINK l bookmark32 3。2太陽能干化技術(shù)20 HYPERLINK l bookmark34 低溫干化技術(shù)21 HYPERLINK l bookmark36 炭化技術(shù)23 HYPERLINK l bookmar

4、k38 無熱干化技術(shù)26 HYPERLINK l bookmark40 能耗比較29（完整）污泥處理處置市場調(diào)查與技術(shù)分析報告-20190806 HYPERLINK l bookmark42 污泥熱干化技術(shù)29 HYPERLINK l bookmark48 低溫干化技術(shù)30 HYPERLINK l bookmark50 無熱干化技術(shù)30 HYPERLINK l bookmark56 污泥處理設備廠家31 HYPERLINK l bookmark58 5。1湖南華清泰31 HYPERLINK l bookmark60 5.2山東福航32 HYPERLINK l bookmark62 5。3環(huán)源科

5、技34 HYPERLINK l bookmark64 5。4廣東派沃36 HYPERLINK l bookmark66 江蘇泰美37 HYPERLINK l bookmark68 6。結(jié)論與展望38 HYPERLINK l bookmark70 污泥處理案例401。背景污泥簡介城鎮(zhèn)生活污泥是污水處理廠污水處理后的必然產(chǎn)物。污水中的污染物和營養(yǎng)成分在大量繁殖的細菌和化學藥劑的作用下形成聚集,逐漸增大的團粒結(jié)構(gòu)最終在水中沉淀下來，形成污泥。添加高分子絮凝劑,采用物理方法濃縮，可以脫去大部分或一部分所謂的自由態(tài)水，形成我們所見到的脫水污泥。在污水處理廠初步脫水處理后，其含水率仍高達80%85%，稱之

6、為剩余污泥，簡稱污泥，再繼續(xù)脫水是極其困難的。污泥中含原水3050%有機物、30-50%TN、95%TP；含重金屬、病原菌和持久性有機物.由于剩余污泥的主要組分是微生物，因此剩余污泥的有機質(zhì)含量很高，按干物質(zhì)計算，剩余污泥中有機質(zhì)的含量高達50%60%.細菌及大部分寄生生物留存在污泥中，病毒吸附在污水中的顆粒上，隨顆粒的沉淀也沉積到污泥中。生活污泥中病原菌的數(shù)量每克以億計，未經(jīng)恰當處理處置的污泥進入環(huán)境后,污泥中攜帶的病原微生物和寄生蟲卵,加上很難處理的重金屬和持久性有機物，將直接給水體和大氣帶來二次污染.顯然，如果污泥處置不當，不但降低了污水處理系統(tǒng)的有效處理能力，對生態(tài)環(huán)境和人類活動構(gòu)成了

7、嚴重威脅。但從資源化利用的角度看，污泥中有機質(zhì)含量高,極具利用價值。目前，這些污泥大部分是未經(jīng)深度處理運往垃圾場進行填埋,處置方式簡單，污泥含水率高且含有大量的有機物和豐富的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)以及重金屬、難降解的有機物、鹽類、致病菌、寄生蟲等有害成分，是高度污染物,處理或處置不當，將會引發(fā)環(huán)境污染問題，嚴重影響人類健康和生態(tài)環(huán)境.污泥產(chǎn)量和市場規(guī)模隨著我國污水處理能力的快速增長污泥產(chǎn)量也隨之增長，2015年我國城鎮(zhèn)污水處理廠約3900座，污水日處理能力為1.82億立方米/天,相應的污泥日產(chǎn)量為11.3萬噸/天（80含水率），而其中得到處理的污泥量（無害化污泥量）為3。61萬噸/天，約為污泥產(chǎn)量的

8、三成。按日產(chǎn)量計算，2015年污泥年產(chǎn)量為4000萬噸，其中有70沒有得到有效處理，到目前這個比例沒有改變，即仍然有70的污泥沒有得到妥善處理。大量濕污泥隨意外運、簡單填埋或堆放，致使許多城市被“毒泥圍城”，由此帶來的社會問題也日益突出。目前全國各地的污泥處理設施尚不健全，已建成設施的處理水平良莠不齊。但我國的污泥處置率卻很低下。2016年，全國污泥處理能力約為1300萬噸/日，全國污泥處理率僅達到33%,有67%左右的污泥沒有得到無害化處理處置，對生態(tài)環(huán)境造成嚴重威脅。根據(jù)國家發(fā)展改革委和住房城鄉(xiāng)建設部印發(fā)的“十三五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設施建設規(guī)劃顯示，到2020年底，地級及以上城市

9、污泥無害化處置率達到90%,其他城市達到75%;縣城力爭達到60%；重點鎮(zhèn)提高5個百分點，初步實現(xiàn)建制鎮(zhèn)污泥統(tǒng)籌集中處理處置。表1“十三五”污泥處理主要目標及建設任務（節(jié)選）按照表1數(shù)據(jù)，到2020年，污泥無害化處理處置設施能力將達到17。62萬噸/日，年處理規(guī)模將達到6449萬噸。（根據(jù)文獻相關數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)城鎮(zhèn)污水廠產(chǎn)泥率（99%含水率）約為污水處理量的1.2%）.中國污泥產(chǎn)生星（萬噸）圖12015-2022年中國污泥產(chǎn)生量統(tǒng)計情況及預測據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的污泥處理處置深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2015年中國生活污泥產(chǎn)量為3500萬噸，同比增長16%。預計到2018年我國污

10、泥產(chǎn)生量將達到5369萬噸，未來五年（20182022）年均復合增長率約為13。49%,2022年中國生活污泥產(chǎn)量將達到8909萬噸，如圖1所示（數(shù)據(jù)來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理）。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2017年全國城鎮(zhèn)累計處置污泥量3257萬噸，如果要達到規(guī)劃目標指標，到2020年，污泥處置量將增加98%，也就是說三年為加速污泥治理速度，“十三五期間，中央財政將投入2000億元用于污水廠的污泥處理，在污泥處置技術(shù)的不斷突破與政策的推動下,污泥處理處置行業(yè)即將迎來藍海市場。隨著政策引導，我國污泥處理產(chǎn)業(yè)市場需求得到釋放據(jù)預測，按照污水有效處理率來推算,2023年的污泥處理市場規(guī)模將

11、達到867億元左右，如圖2所示（數(shù)據(jù)來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理）.圖22018-2023年中國污泥處理處置市場規(guī)模預測（單位:億元） （完整）污泥處理處置市場調(diào)查與技術(shù)分析報告-201908061。3污泥處理政策關于污泥處理處置,我國已經(jīng)出臺了一系列的政策法規(guī)，如20002002年期間城市污水處理及污染防治技術(shù)政策和城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準；2009年住建部、環(huán)保部和科技部聯(lián)合出臺污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策（試行）；2010年環(huán)保部出臺污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南、城鎮(zhèn)污水廠污泥處理處置技術(shù)規(guī)范（征求意見稿）,住建部出臺城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南（試行）.2015年4月,

12、國務院正式發(fā)布水污染防治行動計劃（簡稱“水十條”），提出推進污泥處理處置，地級及以上城市污泥無害化處理處置率應于2020年底前達到90以上?！笆濉比珖擎?zhèn)污水處理及再生利用設施建設規(guī)劃指出，到2020年底，實現(xiàn)城鎮(zhèn)污水處理設施全覆蓋。地級及以上城市污泥無害化處置率達到90，其他城市達到75；縣城力爭達到60%；重點鎮(zhèn)提高5個百分點,初步實現(xiàn)建制鎮(zhèn)污泥統(tǒng)籌集中處理處置。政策明晰，國家要求明晰,資金有保證，標準也完善,為什么污泥處理、處置市場卻遲遲啟動不了，國家污泥無害化處理處置率應于2020年底前達到90以上，而目前的污泥處理率卻只有30,為何有這么大的差距？問題出在技術(shù)上。1。4污泥處理處

13、置現(xiàn)狀近年來，城鎮(zhèn)污水處理不斷提標改造,污水消毒、四類水、再生水等快速推進，而污泥問題卻沒有得到解決；污泥是污水處理中的“世界難題”，污泥處理處置現(xiàn)狀與我國污水處理差距甚大，遠遠落后發(fā)達國家，與我國大國地位及生態(tài)文明建設不相符;新一輪環(huán)保督查中，污泥問題依然十分突出。污泥處理處置問題迫在眉睫.污泥處理（sludgehandlingorsludgetreatment）：污泥經(jīng)單元工藝組合處（完整）污泥處理處置市場調(diào)查與技術(shù)分析報告-20190806 理，達到“減量化、穩(wěn)定化、無害化目的的全過程.我國目前主要的污泥處理方式包括濃縮、調(diào)理、脫水、穩(wěn)定、干化等.污泥處置（sludgedisposal）

14、:處理后的污泥，棄置于自然環(huán)境中（地面、地下、水中）或再利用,能夠達到長期穩(wěn)定并對生態(tài)環(huán)境無不良影響的最終消納方式。中國目前主要的污泥處置方法有衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒后建材利用等。當前,我國污泥處理處置存在如下問題：1）污泥處理率極低早期污水廠甚至忽略污泥處理單元，只進行污水處理，污泥卻被隨意傾倒在湖泊，溝壑、良田中。還有一些污水廠為節(jié)省費用,空置污泥處理設施，將污泥隨意排放。我國污水處理廠所產(chǎn)生的污泥有70沒有得到妥善處理.2）重水輕泥、污泥處理發(fā)展滯后近幾年環(huán)保領域的水處理發(fā)展迅速,但是污泥處理卻比起十幾年前依舊沒有太大的進步.被無害化處理的污泥比例低，多數(shù)污泥排入環(huán)境還是有害的，甚至違

15、法偷排事件屢見不鮮.這是由于“重水輕泥”的不成熟處理思路造成的。3）監(jiān)管有難度由于長期以來對污泥處理的忽視以及污泥排放的間歇性，導致政府有關部門對污泥的監(jiān)管困難。4）付費機制不完善在污水處理費用中征收污泥處理費用是大勢所趨，但從當前情況來看，處置費用的征需存在較大阻力.我國現(xiàn)行收取的污水處理費用較低,尚無法保證污水廠的正常運行，而推行在污水處理費中加入污泥處理、處置費，又將在一定程度上加重被征收者的經(jīng)濟負擔。因此,在未來較長一段時間內(nèi),補貼將是污泥處理處置資金的主要來源目前國內(nèi)已經(jīng)有部分城市對污泥處理處置給予補貼，由于處理方案不同等因素造成標準不一，污泥處理產(chǎn)業(yè)很難自己盈利，運轉(zhuǎn)嚴重依靠政府補

16、貼。同時，補貼覆蓋范圍明顯不足?！八畻l除了為水處理改造、運營帶來巨大市場以外，在污泥處理處置方面給予更多的傾斜.技術(shù)層面上，改變過去以填埋為主的處置路線；經(jīng)濟層面上，要求針對污泥處理處置的補貼在全國范圍推廣,同時明確補貼標準。雖然有眾多條文規(guī)定污水處理費應包含污泥處理成本，但目前將污泥處理費納入污水費用的地方僅為北京市、江蘇省太湖地區(qū)、常州市、廣州市，且占比較低.5）誤讀行業(yè)文件2010年環(huán)保部辦公廳發(fā)文并指出，污水處理廠以貯存（即不處理處置）為目的將污泥運出廠界的，必須將污泥脫水至含水率50%以下。行業(yè)將該文件誤讀,導致全國各地全部建高干脫水設施，也要加石灰（有的甚至要加到10）。這不是污

17、泥減量，而是污泥增量。中國污泥處理界選擇高干脫水工藝將阻礙污泥處理技術(shù)發(fā)展，導致市場上出現(xiàn)劣幣驅(qū)逐良幣的現(xiàn)象。6）“資源化”不是最終目的，保護生態(tài)環(huán)境才是最終目的誤認為污泥就是資源，強調(diào)污泥處理處置的資源化和經(jīng)濟效益,并以資源化為首要目的。個別企業(yè)利用這一誤區(qū)強調(diào)個別單元工藝可以實現(xiàn)能量回收和物質(zhì)回用,割裂其他處理處置過程需要投入的能量和費用,誤導了技術(shù)的選取和對污泥資源化的認識。污泥處理處置應該以“減量化、穩(wěn)定化、無害化為目的，首先是減量化和無害化,資源化并不是最終的目的，應盡可能利用污泥處理處置過程中的能量和物質(zhì),以實現(xiàn)經(jīng)濟效益和節(jié)約能源的效果，實現(xiàn)其資源價值。因此判斷一項污泥處置技術(shù)的優(yōu)

18、劣，就是要看其減量化的程度如何。2。污泥處理處置技術(shù)污泥處理以降低含水率為主要目標。我國當前污水處理廠普遍采用機械壓濾脫水技術(shù)工藝，該工藝只能將污泥含水率從99%降至80左右，然后外運集中處置。含水率80的污泥由于含水率高、體積大、穩(wěn)定性差,大大增加了后續(xù)的儲運和處置過程的難度，提高了污泥處置費用。污泥處理處置必須解決污泥的四大痛癥：除臭、深度脫水、殺菌和去除重金屬。目前國內(nèi)外主要的污泥處理處置技術(shù)有十幾種之多，但是，能得到規(guī)模化應用的只有堆肥、制沼、焚燒發(fā)電、建材利用等。2.1沼氣能源回收為主的厭氧消化技術(shù)路線污泥的厭氧消化技術(shù)由來已久，應用廣泛，即利用厭氧菌和兼性菌使污泥發(fā)生厭氧生物化學反

19、應，污泥中的有機物最終成為叫、叫和水等無害的物質(zhì)，過程中產(chǎn)生的CH可參與厭氧消化反應的加熱過程。厭氧消化處理能耗相對低,減量明顯,生物穩(wěn)4定性高是性價比最優(yōu)的污泥處理工藝。在發(fā)酵罐中將污泥中的有機物轉(zhuǎn)變成沼氣，成為清潔能源,理論上來講這是變廢為寶的有益技術(shù)。但這個過程需要保持一定的溫度，至少達到35C，因此發(fā)酵罐的保溫要耗費大量能源，特別是在北方地區(qū)。制得的沼氣不能滿足自身的需要，效益好的案例自給率為60%-80，很難有凈輸出。還有一個不得不面對的問題，制沼氣后仍有大量的消化污泥需要處理。其投資也是所有處理技術(shù)中最高的.厭氧消化具有以下優(yōu)點:1）提高后續(xù)處理的效率并減少后續(xù)處理能耗。通常認為厭

20、氧反應可以實現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化.通過厭氧反應，污泥中有機物去除4060，有害病菌減少。此外，厭氧消化提高污泥脫水穩(wěn)定性，讓焚燒等后續(xù)處理減少35%以上的能耗。2）厭氧消化成本較低。根據(jù)中國環(huán)境報統(tǒng)計，單純厭氧消化投資成本約為2040萬元/噸，由于不用鼓風曝氣等，節(jié)約了成本，單純厭氧消化運行費用約為60120元/噸（含水率80%,不包括濃縮和脫水）。但污泥厭氧消化在我國應用的并不順暢。我國建設的約50座污泥厭氧消化設施中，可以穩(wěn)定運營的只有20余座。主要原因是由我國污泥泥質(zhì)差、處理廠運行管理水平低。我國污泥含砂量較高、有機物含量較低、污泥可生化性差,消化設備運行的穩(wěn)定性和產(chǎn)沼氣率等指標普遍未達

21、到國外標準。此外，我國缺乏沼氣利用的激勵機制,設備的投資費用高，系統(tǒng)運行較為復雜不易掌握。不過采用堿解處理、熱處理、超聲波處理、微波處理等方法對污泥進行預處理，可以提高污泥水解速率，改善污泥厭氧消化性能。并通過項目經(jīng)驗的積累,企業(yè)也逐步掌握了較為全面的操作技能。厭氧工藝發(fā)展存在以下技術(shù)瓶頸：微生物共同體破壁非常困難；由于泥沙問題導致效率低;厭氧系統(tǒng)能量凈輸出低導致大家沒有熱情.土地利用為主的好氧堆肥技術(shù)路線好氧堆肥是在通氣條件好，氧氣充足的條件下，好氧菌對污泥進行吸收、氧化以及分解的過程。在好氧堆肥的過程中，有機廢物中的可溶性小分子有機物質(zhì)透過微生物的細胞壁和細胞膜而為微生物所吸收和利用。其中

22、的不溶性大分子有機物則先附著在微生物的體外，由微生物所分泌的胞外酶分解成可溶性小分子物質(zhì)，再輸入其細胞內(nèi)為微生物所利用。通過微生物的生命活動（合成及分解過程），把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物，并提供活動中所需要的能量，而把另一部分有機物轉(zhuǎn)化成新的細胞物質(zhì)，供微生物增殖所需.通常，好氧堆肥的堆溫較高，一般宜在55-60C時較好，所以好氧堆肥也稱高溫堆肥高溫堆肥可以最大限度地殺滅病原菌，同時，對有機質(zhì)的降解速度快，堆肥所需天數(shù)短，臭氣發(fā)生量少,是堆肥化的首選。堆肥,可以將污泥中的有機物轉(zhuǎn)變成腐殖質(zhì),成為有機肥，有機肥料用于農(nóng)田、園林、土地等利用。好氧堆肥的優(yōu)點包括有發(fā)酵效率高，穩(wěn)定化時間

23、相對短;臭味少，實現(xiàn)滅菌;含水率可降到40；污泥成品主要用于修復鹽堿地、城市綠化、垃圾場覆蓋以及建筑等方面用土；衍生出蚯蚓生物堆肥等來強化堆肥效果等。堆肥的難點主要包括有能量凈支出，通風能耗費用占比80；需對好氧堆肥運行的不同階段的合理通風量加強研究;缺少C/N等控制因素的理論研究，致使存在調(diào)理添加劑使用過多的情況；存在占地面積大、發(fā)酵產(chǎn)品存在重金屬污染等。土地利用由于其最終產(chǎn)品的市場需求量不穩(wěn)定，比如農(nóng)田施肥帶有明顯的季節(jié)性，且園林綠化和農(nóng)田施肥對重金屬、致病菌等有害物質(zhì)含量有嚴格的規(guī)定，我國大部分地區(qū)的污泥處理效果達不到以上要求，限制了土地利用處置方式的推廣應用且我國相關法規(guī)也明確禁止處理

24、處置不達標的污泥進入耕地污泥土地利用.如果沒有完善的配套檢測監(jiān)管措施、可靠的土地利用消納途徑以及明確的支持政策,土地利用的二次污染風險較大。2。3衛(wèi)生填埋技術(shù)路線衛(wèi)生填埋指污泥被放在相對密閉空間中,使被處理的污泥對周圍環(huán)境污染降低到最小的程度。污泥填埋分為單獨填埋（專門填埋污泥的填埋場）和混合填埋（與城市生活垃圾填埋場共用）。該技術(shù)在傳統(tǒng)簡單填埋利用自然環(huán)境消納的同時，通過工程手段和環(huán)保措施,使得污泥得到安全的消納并逐步達到充分穩(wěn)定無害。衛(wèi)生填埋對前期的污泥處理技術(shù)要求較低，一般進行簡單的滅菌處理或消化減容即可。污泥填埋技術(shù)的優(yōu)點是投資少、處理容量大、見效快,因此得到了較廣泛的應用,該技術(shù)也是

25、我國目前的主要處置方式。但是污泥填埋處置需要大量的運輸費用和大面積的場地,大面積的場地是大型城市采用填埋面臨的最大問題之一。因此，近年來污泥填埋處置所占比例逐漸縮小。我國普遍采用機械壓濾的方式對濃縮污泥進行脫水，只能將污泥的含水率降到80。由于脫水后污泥體積較大,將占用填埋場大量空間，且污泥硬度不夠，直接填埋將使填埋場變成沼澤。因此，填埋場填埋前只能向污泥加入大量石灰使含水率降到50%以下，增強其穩(wěn)固性，避免填埋場塌陷.但也進一步增加了污泥體積和處置成本，占用了填埋場更多寶貴的空間，縮短填埋場使用年限.2。4污泥干化焚燒技術(shù)路線焚燒是最徹底的污泥處理方法，污泥焚燒是指高溫下，污泥中的可燃物與空

26、氣中的氧氣發(fā)生燃燒反應，使有機成分全部氧化分解為穩(wěn)定的無機物，并回收燃燒產(chǎn)生的能量的過程。污泥焚燒的灰渣可以用作建筑材料、路基的骨料,進一步實現(xiàn)污泥的資源化利用。焚燒最大優(yōu)點是可以迅速和較大程度地使污泥的減量化和無害化（通過焚燒，污泥的減容可達到95左右；焚燒產(chǎn)生的高溫可使有機物全部炭化，殺死病原體），而且在惡劣的天氣條件下不需存儲設備，能夠滿足越來越嚴格的環(huán)境要求和充分地處理不適宜于資源化利用的部分污泥。此外，污泥焚燒還能將污泥中的熱值利用， （完整）污泥處理處置市場調(diào)查與技術(shù)分析報告-20190806從而降低污泥處理的能耗,相應降低污泥處理成本。由于污泥中含有大量水分，如果不進行預處理脫水

27、，焚燒時干燥階段耗用大量能源,需要添加大量燃料,且對焚燒爐的運行狀況也很不利.污泥焚燒的基建投資和運行費用較高，且需要配套熱干化污泥處理工藝.為了能夠節(jié)省投資和運行費用，國際上通常采用污泥與煤炭、垃圾、石灰聯(lián)合焚燒的方式，這就要求附近有火電廠、垃圾焚燒廠、水泥廠等提供干化、焚燒所需熱源。因此,污泥焚燒處置方式受到周邊熱源條件的較大限制,然而我國大城市周邊一般都建有火電廠、垃圾焚燒廠、水泥廠等熱源，因此,污泥焚燒很適合作為我國大城市的污泥處理處置技術(shù)路線。現(xiàn)階段,在我國污泥厭氧消化和好氧發(fā)酵技術(shù)還未成熟的情況下，污泥干化焚燒在一定時期內(nèi)定會出現(xiàn)增長的態(tài)勢，尤其是工業(yè)窯爐協(xié)同焚燒的方式。污泥焚燒處

28、置雖然一次性投資稍高，但由于它具有一些其它工藝不可替代的優(yōu)點，特別是在污泥的減量化、無害化、節(jié)約土地資源和節(jié)能等方面，因此成為污泥最終出路的解決方法。2.5建材利用污泥中含有大量Si、Al、Ca等無機成分，其組成與很多建筑材料非常相似，因此合理利用添加劑與適當?shù)墓に?，可以生產(chǎn)很多有價值的產(chǎn)品,如磚、水泥等.目前有學者利用黏土和污泥制得“生態(tài)磚”，性能指標能達到國家標準，而且重量和能耗更小。在美國，有研究者將污泥灰或于污泥加入到水泥的生產(chǎn)過程中，并且在較高工藝溫度下，重金屬會被固化在水泥中.利用污泥生產(chǎn)建材料，不僅可以減少污泥填埋所占用的土地，減少自然資源消耗，而且可以使資源得到循環(huán)利用。既解決

29、了污泥的出路，又解決建材面臨的需求，（完整）污泥處理處置市場調(diào)查與技術(shù)分析報告-20190806 有利于國家的可持續(xù)發(fā)展。污泥建材利用可用于制磚、制纖維板材、制熔融材料、制陶粒等.（1）污泥制磚的方法有兩種。一種是用干化污泥直接制磚，另一種是用污泥灰渣制磚。（2）污泥制生化纖維板，主要是利用活性污泥中所含粗蛋白（有機物）與球蛋白（酶）能溶解于水及稀酸、稀堿、中性鹽的水溶液這一性質(zhì)，在堿性條件下加熱、干燥、加壓后，發(fā)生蛋白質(zhì)的變性作用，從而制成活性污泥樹脂（又稱蛋白膠），使之與漂白、脫脂處理的廢纖維壓制成板材，其品質(zhì)優(yōu)于國家三級硬質(zhì)纖維板的標準。（3）污泥熔融制得的熔融材料可以做路基、路面、混凝

30、土骨料及地下管道的襯墊材料。利用有害的城市垃圾焚灰和污泥制成有用的建筑材料生態(tài)水泥,不僅有效地利用了再生資源，而且對環(huán)境保護來說無疑是一大貢獻。（4）污泥制陶粒是具有發(fā)展前景的新型建材，我國經(jīng)過多年引進、消化和自主研發(fā)，已具備了成熟的陶粒生產(chǎn)技術(shù)和設備制造能力.污泥制成的陶粒具有輕質(zhì)、高強、隔熱、保溫、耐久等特性，節(jié)能效果顯著，用途廣泛。污泥最終的處理路徑主要有兩個，一是回到土地，二是作為建材等固體回收.要因地制宜,根據(jù)不同地區(qū)的土地情況和經(jīng)濟發(fā)展條件來決定如何處理處置。在長三角、珠三角和一些大城市，土地資源短缺，污泥焚燒是主要的技術(shù)方向。而焚燒并不代表資源化利用率低了，因為在這個過程中仍有多

31、種資源可以回收。且焚燒后的灰用來做建材比原污泥更加有利，也比沒有焚燒完利用更加經(jīng)濟，作為建材的回收利用是更好的.在地級市及以下地區(qū)或土地資源豐富的地區(qū)，污泥大部分進入林業(yè)直接利用,只有在非常安全可靠的情況下，才能進入農(nóng)業(yè)直接利用。上述處理處置技術(shù)中，堆肥沒有解決污泥的最終出路問題,制沼氣也不能完全解決污泥的最終出路問題，污泥建材利用使用需經(jīng)過焚燒后的焚燒灰建材性能更佳。因此只有焚燒能徹底解決污泥的最終出路問題。3。污泥干化技術(shù)焚燒技術(shù)因其顯著的減量化、無害化、熱能循環(huán)利用的資源化等特點，完全符合國家技術(shù)政策指導方向，適應污泥產(chǎn)量大，需規(guī)?；?、集約化處理處置等特點，對于化解污泥大量產(chǎn)生與妥善處理

32、處置這對尖銳矛盾而言是非常有力的。污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術(shù)導則認為：污泥干化焚燒是今后我國提倡的方向。污泥焚燒被分為直接焚燒和干燥后焚燒兩種。（1）直接焚燒污泥的直接焚燒是將高溫（含水率80以上）污泥在輔助燃料的作為熱源的情況下直接在焚燒爐內(nèi)焚燒。由于污泥含水量大、熱值低，需要消耗大量的輔助燃料.由于污泥含水量大，焚燒后的尾氣量也比較大,后續(xù)尾氣處理需要龐大的設備，操作控制難度大。2）干燥后焚燒污泥因含水率高,不能簡單作為燃料應用。污泥要作為燃料，必須開發(fā)出獨特的干燥技術(shù)和燃燒技術(shù)，使低熱值的污泥轉(zhuǎn)變成高熱值的可用燃料，然后通過焚燒爐對污泥燃料進行燃燒。干燥后的污泥與濕污泥相比,可以

33、大幅度減小體積，從而減少了儲存空間。以含水率80%的濕污泥為例，干燥至含水率40%時,體積可減少至原來的1/3,污泥的形狀成為顆粒，有利于進一步的焚燒處理。在焚燒工藝前采用污泥干燥工藝的目的是實現(xiàn)污泥的減量化、提高污泥熱值、節(jié)省后續(xù)焚燒處理的費用,以及達到更優(yōu)的焚燒效果。干燥后的污泥經(jīng)高溫焚燒后產(chǎn)生的灰體積將縮小90%以上,有毒有機物熱分解徹底，焚燒產(chǎn)生能源可回收利用，灰、渣可作為建材材料使用。無論從運行成本和設備投資等方面，污泥的直接焚燒正逐漸被干燥后焚燒所代替。目前，污泥焚燒的瓶頸在于干化降低含水率.如果污泥含水過多，焚燒時所能提供的熱值就很少，且含水率過大可能會導致磨煤系統(tǒng)堵塞,降低焚燒

34、爐內(nèi)的溫度和焚燒灰的軟化點，增加飛灰產(chǎn)生量，降低系統(tǒng)熱效率，嚴重時導致鍋爐熄火.如果干化程度過高，干化系統(tǒng)中容易產(chǎn)生粉塵，存在自燃的風險，且不具有經(jīng)濟性。因此干化污泥的最佳含水率是一個需要慎重考究的問題。表2為污泥含水率與熱值對應關系。結(jié)合表中數(shù)據(jù)，一方面，理論上污泥自持燃燒要求含水率低于65%即可，但實際含水率要W50%（對應熱值約為1000Kcal/Kg）時才適合焚燒處置；另一方面，污泥干化到含水率30%時為熱能利用極限（即一定量污泥干化達到含水率30%以前蒸發(fā)水份所投入的熱量要小于干化后這部污泥燃燒提供的熱量），超過此比例所獲得的干化度，所消耗的能量要高于干污泥能夠利用的熱能.表2污泥含

35、水率與熱值關系表含水率（）熱gfkcalkg)90-226.5080132.0070490.5060849.00501207w40156600301924.50202283.001026415003000,00止匕外，污泥在干化過程中會經(jīng)過黏滯區(qū)，在這個區(qū)域內(nèi)污泥的含水率為45%60%,具有黏性，不能自由流動，不利于輸送；干化至含水率35%45%，此時污泥呈粒狀且容易與其他物質(zhì)混合。當污泥干化至含水率W30%,此時污泥接近粉塵狀，焚燒易爆燃，安全隱患極大鑒于含水率40%的污泥熱值為6500kJ/kg左右，與生活垃圾熱值接近，既不影響焚燒系統(tǒng)運行工況效果，也不影響物料輸送混合。從熱值角度考慮,污

36、泥干化到含水率40%左右去焚燒是經(jīng)濟合理的。因此,在處置出路為焚燒時，污泥需深度脫水至含水率40%左右。目前滿足該要求的工藝污泥熱干化工藝、污泥低溫干化、太陽能干化等。3.1污泥熱干化技術(shù)污泥熱干化脫水技術(shù)。污泥熱干化脫水一般采用煙氣、水蒸氣或工業(yè)余熱作為熱源，利用高溫使污泥中的水分氣化蒸發(fā)，并能根據(jù)相應的處置技術(shù)來控制產(chǎn)品的含水率，并且適用于各種污泥。然而獨立熱源導致運行成本高是限制該項技術(shù)在我國推廣應用的主要問題。因此熱干化工藝適合與焚燒廠、熱電廠協(xié)同處置污泥.電廠協(xié)同處置污泥是指利用電廠蒸汽或煙氣，通過傳熱干化技術(shù)將濕污泥干化，污泥干化后再按一定比例與電廠燃料混合后送入鍋爐焚燒處置。實現(xiàn)

37、污泥減量化、資源化、無害化。協(xié)同處置污泥的熱電廠需要新建污泥干化設備，污泥干化的目的是為了除去污泥中的水分,以實現(xiàn)減量和燃燒。利用垃圾焚燒發(fā)電廠的蒸汽干化污泥，將干化后的污泥進入垃圾焚燒發(fā)電廠協(xié)同焚燒，該技術(shù)已成熟并在國內(nèi)有多處工程案例,此類項目整合了各固體廢棄物處理過程中二次能源資源協(xié)同利用和二次污染物的協(xié)同處理環(huán)節(jié)，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)協(xié)同、以廢治廢、上下游資源循環(huán)利用作用，是解決城市“垃圾圍城”和“污泥圍城雙重困境的有利之舉。污泥干化根據(jù)熱媒是否與污泥直接接觸分為兩類:一類是用熱風或燃燒煙氣直接進行干化，如帶式干化工藝、流化床干化工藝、轉(zhuǎn)鼓干化工藝；另一類是用蒸汽、熱風、導熱油等熱介質(zhì)進行間接干化，

38、如圓盤式干化工藝、槳葉式干化工藝、薄層干化工藝。由于熱氣流直接接觸污泥會造成熱源的二次污染，因此推薦采用間接干化。中國已運行的污泥摻燒電廠多采用空心漿葉干化和圓盤式干化工藝。擬建的摻燒電廠多選擇圓盤式干化工藝，采用電廠蒸汽作為干化熱源。對于污泥熱干化焚燒工藝，國人有一系列的誤讀，主要體現(xiàn)在如下三個方面：一是認為污泥干化焚燒是一種高能耗工藝，二是認為污泥焚燒是一種高碳排放工藝,三是認為污泥焚燒特性與垃圾相同是二噁英排放源.然而在國際上，無論是歐洲、美國、日本，污泥干化-焚燒都是主導性工藝或主導工藝之一。我國政策法規(guī)也鼓勵污泥焚燒,但是由于技術(shù)界的誤解，導致公眾對污泥干化焚燒有很大誤解。最近，歐洲

39、 (完整)污泥處理處置市場調(diào)查與技術(shù)分析報告-20190806由于要從焚燒灰中回收磷，把協(xié)同焚燒基本取締了，走單一焚燒的技術(shù)路線。相信幾年后等我們想回收磷的時候,一定也會回到國際技術(shù)路線上來，走單獨焚燒的技術(shù)路線。因為要回收磷，焚燒可能是最經(jīng)濟的方式。3。2太陽能干化技術(shù)太陽能干燥是利用太陽能去除物料水分.太陽能具有源源不斷、清潔環(huán)保等優(yōu)點因此優(yōu)勢明顯.在國外，太陽能污泥干燥商業(yè)化利用可追溯到1994年德國南部的污水處理廠.此后，隨著污泥產(chǎn)量的不斷增加，以及相關法規(guī)的出臺制約了傳統(tǒng)的污泥處置方式，太陽能污泥干燥技術(shù)在國外，尤其是德國和法國得到了廣泛應用和推廣.國內(nèi)關于污泥太陽能干化的研究起步較

40、晚，但近年來也越來越受到重視。如王傳奇等對一種溫室太陽能污泥干燥工藝進行了計算分析，發(fā)現(xiàn)該溫室全年太陽能利用率可達46%，對于北京的條件，每年除水量可達0。82t/m2，并指出在設計溫室時，排氣溫度、相對濕度和氣流組織對干燥效果有很大影響。同樣地，同濟大學劉敏等研究發(fā)現(xiàn)采用太陽能干燥裝置將含水率88%的污泥干化到含水率40%，雖然初期投資成本比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)鼓式干燥器高，但每噸污泥的綜合干燥成本僅為轉(zhuǎn)鼓式干燥器的50%左右。雖然太陽能具有節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點,但其為間斷多變的能源，具有不連續(xù)性，熱流密度低造成干燥效率低.趙磊等研究認為，單純利用太陽能干燥污泥時，速率不超過0.63kg/(m2h)。此外采用太

41、陽能干化污泥占地面積大，投資成本高，因此在我國并沒有得到廣泛推廣。為了解決太陽能供熱波動性問題，國內(nèi)外研究者采用太陽能與其他供熱方式相結(jié)合進行對物料干燥，如太陽能與熱泵聯(lián)合干燥.熱泵能將低品位熱能轉(zhuǎn)化為高品位熱能，是一種節(jié)能干燥設備。利用太陽能熱（完整）污泥處理處置市場調(diào)查與技術(shù)分析報告-20190806 泵進行污泥干燥，結(jié)果表明太陽能熱泵系統(tǒng)具有節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟等優(yōu)點，配備太陽能系統(tǒng)平均可節(jié)省電量10左右.在實際運用中,山東福航新能源環(huán)?？萍加邢薰窘Y(jié)合德國太陽能污泥干化工藝進行研究和試驗，已研制成功了太陽能與熱泵結(jié)合污泥干化系統(tǒng)，現(xiàn)已取得6項國家專利，實現(xiàn)了無污染、低能耗、高效率的污泥干化

42、.該設備主要以太陽能和中水熱能作為主要熱源對污泥進行干化處理；采用企業(yè)自主研發(fā)的長齒條式攤鋪機對污泥進行布料、翻拌、收料；利用先進的自動控制技術(shù)與數(shù)控采集和調(diào)整理論相結(jié)合;與先進的實驗監(jiān)測設備及儀器所監(jiān)測的結(jié)果相對比，確定科學的污泥泵送、自動布料、自動翻拌、自動收料等工序，最終達到太陽能和地熱能最佳配比利用，實現(xiàn)污泥干化處理的高效穩(wěn)定。太陽能與熱泵聯(lián)合干化技術(shù)將清潔能源與熱泵穩(wěn)定連續(xù)運行相結(jié)合。該結(jié)合方式在一定程度上克服了單獨利用太陽能作為熱源的稀薄性和間歇性。但是熱泵的運行仍然需要較多的能源，造成運行費用仍較高.于是有學者提出將蓄熱裝置運用于太陽能熱泵聯(lián)合干燥技術(shù)，將多余的太陽能存儲起來，在

43、沒有太陽能時釋放。王剛等提出一種采用相變蓄熱裝置的太陽能、污水源熱泵組合干化污泥的新工藝，分析表明,該工藝有效解決了太陽能不穩(wěn)定、不連續(xù)的缺陷,提高了太陽能利用率，能夠節(jié)約46%的能源費用,但蓄熱裝置的添加也增加了太陽能干化技術(shù)的設備投資。3。3低溫干化技術(shù)低溫污泥干化技術(shù)是一種通過低溫干化系統(tǒng)產(chǎn)生的干熱空氣在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動對污泥進行干化的處理技術(shù)?？砂呀?jīng)板框壓濾機、帶式壓濾機和離心脫水機的含固量20%的污泥干燥為含固率90的干化泥塊.該技術(shù)能夠?qū)⑽勰囿w積縮減1/4，只需要消耗電能，不需要其他輔助能源，而且能耗是常規(guī)干化設備的1/3.進料時也無需特別對污泥進行均勻分布的裝置，對濕度也沒有任何要

44、求，只要外界的溫度在10-35攝氏度之間，整個系統(tǒng)就能保持高效率的運動。這種技術(shù)所集成的全智能自動控制系統(tǒng)，在提高運行效率的同時也具有良好的運行環(huán)境，用于處置特別是中小型污水廠產(chǎn)生的各類污泥.除濕熱泵是利用制冷系統(tǒng)使?jié)駸峥諝饨禍孛摑裢瑫r通過熱泵原理回收空氣水份凝結(jié)潛熱加熱空一種裝置。除濕熱泵=除濕（去濕干燥）+熱泵（能量回收）結(jié)合。污泥除濕干化機是利用除濕熱泵對污泥采用熱風循環(huán)冷凝除濕烘干;傳統(tǒng)污泥熱干化系統(tǒng)供熱量90轉(zhuǎn)化成排風熱損失（水蒸汽潛熱及熱空氣顯熱）;除濕干化是回收排風中水蒸汽潛熱和空氣顯熱,除濕干化過程沒有任何廢熱排放；因為采用低溫干化可充分避免污泥中不同類型的有機物揮發(fā)，避免惡臭

45、氣體的揮發(fā)（鏈狀烷烴類和芳香烴類揮發(fā)的溫度在100C300C；環(huán)烷烴類揮發(fā)的溫度主要在250C300C;含氮化合物類、胺類、肟類揮發(fā)的溫度主要在200C300C;醇類、醚類、脂肪酮類、酰胺類、腈類等的揮發(fā)溫度均在300C以上。另外，醛類和苯胺類的揮發(fā)溫度主要在150C,脂類的揮發(fā)溫度在150C250C）。整個干化過程都在密閉環(huán)境條件下進行，不會有氣體排到外界環(huán)境中，不會造成二次環(huán)境污染.污泥低溫干化已經(jīng)成為一種新興熱干化技術(shù)，其主要具有以下優(yōu)點：1）節(jié)能.污泥低溫干化技術(shù)消耗少量電能，或者利用太陽能、低品位廢棄能作為干燥能源，與燃煤或燃氣等相比，節(jié)能顯著.2）低溫可以有效避免有機物大量揮發(fā)，減

46、少惡臭氣體（如H2S、NH3）的釋放，保存污泥熱值,簡化尾氣處理系統(tǒng)。3）干燥過程安全，無爆炸風險。傳統(tǒng)污泥熱干化技術(shù)溫度高，干燥工況復雜，污泥在干化過程中勢必產(chǎn)生大量粉塵，而污泥中揮發(fā)性有機物的揮發(fā)易形成可燃性氣體，在滿足一定的氧氣量以及點火能量條件下，極易產(chǎn)生粉塵爆炸和自燃。因此,采用低溫干化技術(shù)大大降低了污泥干化過程中的點火能量，避免了爆炸風險。此外，低溫干化省去了高溫干化工藝中用以降低含氧量的氮氣（價格昂貴）以及防爆監(jiān)控設備，進一步降低了成本。熱泵雖然具有顯著的節(jié)能效益，但熱泵在實際的運行中其冷凝溫度與蒸發(fā)溫度通常為同步升高或降低，導致干燥效率低。此外，要使得熱泵達到最佳工作狀態(tài),必須

47、對其進行定期維護保養(yǎng),這在一定程度上增加了干燥成本。3.4炭化技術(shù)由于市政污水處理廠多數(shù)采用活性污泥法處理污水,剩余污泥脫水后,內(nèi)部含有大量的生物細胞，機械方法很難將其中與細胞有聯(lián)系的水分脫出。污泥炭化就是在一定的溫度和壓強下，通過裂解方式將市政生化污泥中細胞的水分強制脫出,使污泥中碳含量比例大幅度提高的過程。污泥中的有機物干餾出來后可進行焚燒處理，減少了空氣污染；焚燒產(chǎn)生的高溫煙氣用于污泥的炭化與干化,還能減少輔助燃料的用量。污泥中的固定炭和灰分生成類似于活性炭的生物炭,可廣泛用于吸附除臭、土壤改良和燃料等,真正實現(xiàn)了污泥的資源化處置。污泥炭化技術(shù)的原理有如下兩點：破壞污泥細胞，釋放細胞內(nèi)水

48、分-基于對污泥細胞結(jié)構(gòu)和水分布的原理；熱作用下有機物水解，破壞膠體結(jié)構(gòu)基于對污泥膠體結(jié)構(gòu)和物理化學降粘度的原理。污泥炭化的方法采用在無氧環(huán)境下升溫，通過干餾和熱解的作用,其中的有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為水蒸氣、不凝性氣體和碳。主要分為高溫炭化、中溫炭化和低溫炭化三種。（1）高溫炭化。溫度范圍在649982C,不需要加壓。先將污泥干化，含水率 （完整）污泥處理處置市場調(diào)查與技術(shù)分析報告-20190806約為30后進行高溫炭化造粒。（2）中溫炭化。溫度范圍為426537C，不需要加壓。先對污泥干化使其含水率約90%，再進入炭化爐分解產(chǎn)生油、反應水（蒸汽冷凝水）、沼氣（未冷凝的空氣）和固體炭化物。（3）低溫炭化。

49、炭化溫度約為315C,需要加壓約68Mpa，炭化前無需干化污泥經(jīng)過炭化含水率50以下，呈液態(tài),經(jīng)干化造粒后，其熱值約為36004900大卡公斤（在美國）,經(jīng)干化造粒后可作為低級燃料使用?？膳c該技術(shù)通過加溫加壓使得污泥中的生物質(zhì)全部裂解，實現(xiàn)了污泥的穩(wěn)定化。污泥炭化過程中保留了絕大部分污泥中熱值,為裂解后的能源再利用創(chuàng)造了條件。市政污泥低溫炭化處理系統(tǒng)是常用的處理工藝，采用的是將污泥低溫炭化加資源化利用的技術(shù)路線。污水處理廠產(chǎn)出的含水98的污泥采用鋼帶壓濾機進行機械脫水處理，變成含水量60左右的濕污泥，濾出的廢水送回污水廠處理，濕污泥用皮帶機送入葉片干燥機.濕污泥進入葉片干燥機在密閉工況下進行間

50、接干燥,葉片軸和殼體夾層中通入導熱油，葉片外壁和殼體內(nèi)壁與濕污泥接觸干燥出污泥中的水分水蒸氣經(jīng)管道進入冷卻系統(tǒng)形成冷凝水，冷凝水送污水處理廠處理，干燥后的污泥含水量不大于5%，干污泥用鏈斗輸送機送入污泥低溫炭化爐。污泥低溫炭化爐采用間接加熱方式對污泥進行密閉工況的炭化，燃氣熱風爐燃燒生成750800C的熱煙氣經(jīng)熱風管和進風口進入炭化爐的熱風夾套，加熱炭化爐的爐體到600650C，引風機將熱煙氣從熱風夾套的出風口引出再送入熱風爐循環(huán)使用；多于的熱煙氣經(jīng)換熱器預熱熱風爐燃燒需要的新鮮空氣，達到余熱回收的節(jié)能目的，換熱后的煙氣凈化處理達標后經(jīng)煙囪排空，整個熱風系統(tǒng)的熱能利用率可達到85%.炭化爐旋轉(zhuǎn)

51、使干污泥與炭化爐爐體內(nèi)壁充分均勻接觸，把干污泥加熱到500550C進行低溫炭化，（完整）污泥處理處置市場調(diào)查與技術(shù)分析報告-20190806 干污泥在炭化爐內(nèi)停留90120min完成干餾炭化過程生成炭化料、焦油和可燃性氣體。炭化料經(jīng)炭化爐出料口流出，經(jīng)料管進入冷卻螺旋，炭化料冷卻到80C以下由斗提機送入料倉焦油以汽態(tài)形式和可燃性氣體一起經(jīng)管道進入尾氣處理系統(tǒng),經(jīng)旋噴塔、冷卻器的洗滌、冷卻處理，分離出焦油和可燃氣，用泵將焦油打入焦油罐，焦油作化工原料外賣，可燃氣用風機抽入儲氣罐供熱風爐使用。經(jīng)試驗測試干污泥經(jīng)500550C低溫干餾炭化生成的炭化料，其中含有的重金屬已經(jīng)被鈍化，失去金屬活性，不會造

52、成度環(huán)境的二次污染。炭化料可供給水泥廠作為生產(chǎn)水泥的原料，實現(xiàn)資源利用；炭化料可作為改良土壤的肥料使用，實現(xiàn)資源利用；大顆粒的炭化料因具有活性炭的性質(zhì)，也可作吸附材料用來凈化水和空氣，實現(xiàn)資源利用。市政污泥低溫炭化處理系統(tǒng)的設計使市政污泥處理不僅環(huán)保節(jié)能，而且把污泥變廢物為原料，實現(xiàn)污泥的無害化處理和資源化利用，既有社會效益又有經(jīng)濟效益。市政污泥低溫炭化處理系統(tǒng)工藝流程圖如圖3所圖3污泥低溫炭化處理系統(tǒng)工藝流程圖一套50t/d的市政污泥（60%含水率）低溫炭化系統(tǒng)，建設周期約10個月，投資估算約1600萬元，污泥處理運行成本約240元/to每t含水60%的污泥干餾炭化生成約221kg的炭化料、

53、112kg焦油和48m3（標）的可燃氣.可燃氣用于供給系統(tǒng)熱能燃燒，炭化料外賣150元/t，焦油外賣2000元/t每t含水60%的污泥干餾炭化后產(chǎn)品外賣可收益約257元，每t污泥處理政府補貼150元，企業(yè)處理每t污泥合計收益407元。收益減去污泥處理運行成本，每t污泥處理的企業(yè)利潤為167元，每年按生產(chǎn)300d計算，年利潤為249萬元。污泥炭化作為一種新型的污泥處理技術(shù)在這樣的背景下應運而生，在實現(xiàn)污泥的減量化、無害化和資源化的同時，還可以產(chǎn)生碳基產(chǎn)物，以解決污泥生物可利用性差的問題,但大量污泥的安全處置理論研究和技術(shù)系統(tǒng)建設問題亟待探索和解決,已成為目前國內(nèi)外污泥處理技術(shù)研究的熱點。3.5無

54、熱干化技術(shù)污泥無熱干化技術(shù)是燕山大學張曉春科研團隊研發(fā)的一項新型污泥干化技術(shù)，2019年4月2日，在上海舉行的“2019年中國城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應用高級研討會（第十屆）”會上發(fā)布，該項技術(shù)一經(jīng)發(fā)布引起轟動，“無熱干化是張曉春教授在世界范圍內(nèi)首次提出的概念，成為會議熱議的焦點。張曉春科研團隊經(jīng)過八年的試驗研究和產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化,發(fā)明了污泥深度脫水和無熱干化技術(shù)及成套裝備,采用物理、化學方法，不加熱，因此我們將其命名為：污泥無熱干化技術(shù)。污泥無熱干化技術(shù)處理工藝包括三個階段：調(diào)理工藝段、脫水改性工藝段、無熱干化工藝段。在調(diào)理工藝段，采用自主研制的剩余污泥脫水劑，對污泥中的微生物細胞進行破壁處理，并分

55、解胞外聚合物,降低水分粘度，可以有效改善剩余污泥的脫水性能， （完整）污泥處理處置市場調(diào)查與技術(shù)分析報告-20190806使剩余污泥中的水分和固體顆粒易于分離。在脫水改性工藝段，基于“層間通道模式”理論研制的新型脫水設備,水分排出阻力小，壓力大，效率高。一個批次的脫水改性處理在15分鐘內(nèi)即可完成,可達到60%65%的脫水率因而處理效率極高，這是已有任何剩余污泥脫水技術(shù)無法比擬的。這個處理過程也是減量化的過程,污泥的含水率可降至60%，污泥的質(zhì)量可減少50%。污泥從半固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，泥餅呈現(xiàn)多孔形態(tài).脫水改性后得到的泥餅可送至無熱干化工藝段進一步降低含水率。干化不加熱，應用相變原理和濕交換原理，

56、在等焓條件下，利用空氣中水蒸氣分壓和泥餅中水分邊界層的飽和水蒸氣分壓之差,對泥餅中的水分進行脫除，含水率可降至40%以下,污泥的質(zhì)量可減少70%.污泥無熱干化技術(shù)在四個方面取得突破性的創(chuàng)新成果:1）徹底解決了污泥脫水困難的問題.新研制的化學脫水藥劑可對污泥中微生物進行完全徹底的破壁處理，將細胞內(nèi)的水分釋放出來，并降低了污泥中水分的粘度，極大地改善了污泥的脫水性能.2）研制了高效的脫水改性設備。發(fā)現(xiàn)了污泥加壓脫水的“層間通道效應”，根據(jù)這一概念所設計的加壓脫水設備的脫水效率屬于國際領先水平.脫水后的泥餅微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,呈現(xiàn)多孔形態(tài).3）不需加熱的深度干化裝置試驗成功。以極少的動力消耗達到干化

57、的目標.4）對污泥中微生物進行了滅活處理，且干化過程不加熱,全處理過程不產(chǎn)生臭氣.污泥無熱干化，“調(diào)理工藝段”和“加壓脫水改性工藝段”的能耗為每噸干物質(zhì)250度電，“通風干化工藝段”的能耗為每噸干物質(zhì)27度電;將污泥的含水率從80%（完整）污泥處理處置市場調(diào)查與技術(shù)分析報告-20190806 以上降至40%的總能耗為277度電，僅為熱干化能耗的9.因此，不僅解決了能量赤字的問題,并且達到能量盈余為每噸干物質(zhì)2130度電，成果顯著。干化后泥餅可制成生物質(zhì)燃料，熱值為3800kcal/kg,高于褐煤。每噸含水率80污泥可制成生物制燃料0.31噸，折算成發(fā)熱量5000kcal/kg的煤0.236噸.

58、我國污泥年產(chǎn)量約為5000萬噸，如果有10%經(jīng)過無熱干化處理制成生物質(zhì)燃料，相當于118萬噸煤,是一個大型煤礦的年產(chǎn)量。用于焚燒發(fā)電,每千克污泥生物質(zhì)燃料可發(fā)電1。45度，每噸含水率80%污泥可制成生物制燃料310kg，可發(fā)電449。5度。污泥無熱干化技術(shù)，是世界首創(chuàng)的高效、低能耗、低成本、無二次污染的污泥處理技術(shù).核心設備已完成定型設計，配套也已完成，生產(chǎn)線采用全自動智能控制,無需人工干預.無熱干化處理技術(shù)綜合優(yōu)勢：無熱處理：采用專有調(diào)理技術(shù)和新型脫水改性技術(shù)、深度無熱干化技術(shù),不加熱；處理效率高:15分鐘即可完成一個批次的脫水改性,達到75%的脫水率；處理效果好：脫水改性工藝段剩余污泥的脫

59、水率在65%左右，濾餅含水率在60%以下,無熱干化工藝段濾餅含水率可以根據(jù)處理要求進一步降低，最低可達到10%，減量顯著；耗能低:相比于熱干化處理，能耗僅為其9%；無二次污染：沒有臭氣及粉塵產(chǎn)生,脫水劑對環(huán)境無害；資源化利用率高：濾餅可以滿足后續(xù)焚燒、堆肥或熱解處理所要求的條件，徹底實現(xiàn)減量；工藝簡單：不需要復雜的調(diào)理、不需要加熱、不需要除臭；全自動控制:無需人工干預。適用性強：生產(chǎn)線配置靈活，可用于各種不同處理規(guī)模的生活污水處理廠，也適用于大規(guī)模的城市集中污泥處理廠；節(jié)省運輸費用:可節(jié)省60%以上的污泥運輸費用。能耗比較4.1污泥熱干化技術(shù)某項目采用圓盤干化技術(shù)將污水含水率從80%-30%,

60、超圓盤熱干化機處理8.33t/h的含水率為80%的濕污泥時，輸入熱量二輸出熱量=21172.09MJ/h,干化每噸污泥需要消耗0。893t蒸汽，通過國家計量年鑒查詢，1kg0.5MPa蒸汽相當于0.094286kg標煤，而1kWh相當于0.123kg標煤，因此使用此類熱干化工藝處理每噸濕污泥折合電量需要684kWh,每噸絕干污泥需要3400kWh焚燒產(chǎn)能為每噸干物質(zhì)2467度。綜合計算，每噸干物質(zhì)的能量赤字為933度電.*焚燒產(chǎn)能與脫水F化耗能分析能量赤字：624kWh/TDS99%80%40%機械脫水媒十化一虹獨焚燒1I160kWh/TDSh/TD5kWh/TDS4污泥熱干化能耗分析北京建筑