成果介绍
针对市政污泥干化领域面临的高能耗和高运行费用问题,跨界整合槽式太阳能集热和非相变水热炭化技术优势,创造性提出了具备超低碳排和运行成本特性的市政污泥光热解干化技术。该项技术符合“绿色、低碳、高效、智能”发展方向,为市政污泥低成本干化提供了具有竞争力的技术产品和解决方案。
利用公司在太阳能利用、高温高压、储换热等领域的技术优势,借鉴污泥水热碳化技术工艺流程和技术特点,采用光热发电领域常用的槽式太阳能集热器取代反应釜,提出了可以连续运行的创新污泥光热解干化技术路线。研究团队构建实验平台开展了污泥光热解干化技术的基础性试验研究工作。小试试验结果表明,污泥光热解干化装置可以利用太阳能量将污泥加热达到预期的温度和压力,污泥光热解干化前后压滤含水率变化证实了光热解干化技术改善污泥脱水性能的效果。
该项技术可实现如下主要技术经济指标:
高效利用太阳光热资源,可以不超过30元/吨的超低运行成本(仅为常规热干化技术的1/6)将市政污泥含水率由80%降至30%。
成果亮点
该项技术主要技术亮点总结如下:
1)超低运行成本,市政污泥吨泥干化处理运行成本仅为常规热干化技术的1/6。
2)超低碳排,引入光热发电等领域槽式集热设备,高效利用免费太阳能资源和能量。
3)闭式系统高压运行,污泥在改性环节不发生汽化,无汽化潜热损失,较常规热干化技术热效率显著提高。
4)处理过程不添加任何化学药剂、石灰等,不影响污泥后续处理处置;
5)微生物细胞彻底破壁,有机质分解成小分子有机酸,热解液可以作为污水厂内碳源,进一步产生效益;
6)有机物碳化后,大大的减少了干基量,减少了污泥输运污染风险;
7)运行压力1.8Mpa以上,温度170℃以上,可将有机固废中的病毒、细菌及虫卵全部去除;
8)碳素大量保留在固体物中,不降低原有热值,干化污泥可做电厂掺烧燃料;
9)避免使用价格昂贵的反应釜设备,可实现处理工艺的连续运行。
团队介绍
本项目成果为新能源光热利用与环境工程污泥处理与处置领域的跨界创新成果,团队成员多为在能源和环境领域具有多年工作经验的研发和设计工程师。
项目负责人高志广教育背景为给水排水工程、市政工程和环境工程专业,参加工作后长期从事电力工程水务设计和研发工作,荣获第二届全国电力工程行业最美工程师荣誉称号。主持完成的AAO工艺计算研究及仿真软件开发项目、城市污水处理厂典型设计等研究有效提升了公司大型城市污水处理设施的计算和设计能力。
项目团队热能动力和新能源背景的成员有马欣强、赵晓辉、李小龙、徐斌等,主要负责太阳能光热系统选型、配套、优化和控制等工作。团队中给排水和环境工程背景的成员有王智、李斌、冯晶、周东、凌栋、张燕、周煜欣等,主要负责污泥干化系统整体设计及后续压滤工艺系统研究。此外,团队中还包括负责电控、暖通、市场等方向的黄磊、马继帅等成员。
成果资料
产业化落地方案