將脫水機房脫水后的80%左右的污泥切碎,攪拌后加壓送入碳化系統(tǒng),污泥脫水機在外部熱源的作用下,通過預(yù)熱和加熱,把污泥加熱到240-300℃,并在反應(yīng)器中停留10min左右,污泥在高溫高壓的作用下發(fā)作裂解,裂解液回流,
對進口處的污泥進行預(yù)熱,然后進入冷卻系統(tǒng)。裂解液冷卻后進行脫水,脫水污泥的含水率在50%以下,可根據(jù)客戶的需要進行進一步的干化造粒,或許直接進行堆肥和填埋。脫水機脫出的污泥水通過MBR處置后回來污水處置廠。?3.2首要技術(shù)參數(shù)?
????污泥碳化技術(shù)的關(guān)鍵是反應(yīng)的溫度和壓力,在一定的溫度下,要保證污泥中的水分不發(fā)作蒸發(fā),就要使系統(tǒng)的壓力大于該溫度的豐滿蒸汽壓,從而使污泥中的水分依托裂解,而不是蒸發(fā)的方法釋放出來,這也是污泥碳化技術(shù)與污泥干化技術(shù)的本質(zhì)區(qū)別地址。由于各國的飲食結(jié)構(gòu)、污水處置的現(xiàn)狀以及選用的技術(shù)有很大的不一樣,所以污泥碳化物的燃值也有一定的不同,具體闡明見表
當(dāng)時,世界范圍污泥碳化技術(shù)的工程實例不是許多,根據(jù)當(dāng)時正在締造中的
美國加州Rialto的污泥碳化廠的核算,在中國締造一座日處置量為100噸的污泥處置廠,包括污泥碳化,碳化后干化造粒,污泥水處置以及除臭等全部設(shè)備,出資為3000萬元人民幣左右。?4.2污泥碳化的成本核算?
選用碳化+干化的污泥處置技術(shù),將含水率為80%的污泥處置成含水率底子為零,能源消耗比純干化的方法將下降約45%。底子理論核算如下:?(1)污泥干化技術(shù)的能耗?
在標(biāo)準大氣壓下,?將1kg水從20℃升高至100℃所需要的能量為80大卡,折合335千焦;將1公斤水在其沸點蒸發(fā)所需要的熱量為40.8千焦/摩爾,相當(dāng)于2260千焦。(5倍于把等量水從一攝氏度加熱到一百攝氏度所需要的熱量)?
假定污泥中干物質(zhì)的比熱與水一樣,初始污泥的含水率為80%,則與1公斤水對應(yīng)的干物質(zhì)為0.25公斤,加溫至100℃需要105千焦。?
干化所需要的總能量為:335+2260+105?=?2700KJ?
由于干化只能以其干化物質(zhì)進行能量回收(反混),最多只能有30%的能量回收,所以干化需要的能量為:2700?×?70%?=?1890KJ?(2)污泥碳化+干化技術(shù)的能耗?
10MPa氣壓下,將1公斤水從160℃升高至240℃所需要的能量為80大卡(能量回收可將初始污泥的溫度進步至160℃),折合400千焦。(水在10MPa下的比熱約為5.0×kJ/(kg?℃)。)加壓能量很小,可以忽略不計。?假定污泥中干物質(zhì)的比熱與水一樣,假定初始污泥的含水率為80%,則與1公斤水對應(yīng)的干物質(zhì)為0.25公斤,從160℃升高至240℃需要105千焦。?
碳化有些需要的總能量為:400+105=505KJ?
由于碳化剩余物中還有50%的水分,不考慮干物質(zhì)減量,其總量為0.5公斤,用干化方法蒸發(fā),需要能量應(yīng)為:84+565+105=754KJ?
一樣考慮30%的能量回收,干化有些所需能量為:754?×?70%?=?528?KJ?整個碳化+干化進程需要的能量:505+528=1033?KJ?
綜上,純干化技術(shù)需要的熱量為1890KJ,而碳化后再干化技術(shù)需要的熱量為1033千焦,后者是前者的55%,節(jié)省能源約45%。?
結(jié)語?
????綜上,污泥碳化技術(shù)是一種可以將污泥進行減量化、無害化和本錢化處置的
新技術(shù)。碳化設(shè)備可以完全完結(jié)國產(chǎn)化,出資較干化和焚燒低,并且能耗是污泥干化技術(shù)的一半左右。所以,跟著中國對污泥處置處置的需要越來越嚴峻,污泥碳化技術(shù)的優(yōu)勢會越來越明顯,將具有寬廣的市場前景