污泥碳化零排放系统化解决方案 Sludge Carbonzination Zero Discharge

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1 污泥碳化零排放系统化解决方案 Sludge Carbonzination Zero Discharge
Development and Innovation 董事长:陈业钢PhD 上海东硕环保科技有限公司（中外合资） Shanghai Denovo Environment Protection Co., Ltd.

2 公 司 简 介 企业名称：上海东硕环保科技有限公司 企业类型：中外合资 主业范围：污水提标改造、工业废水零排放、 污泥零排放
Denovo Profile 企业名称：上海东硕环保科技有限公司 企业类型：中外合资 主业范围：污水提标改造、工业废水零排放、 污泥零排放 注册资本： 1亿元（实到资本） 年 产 值： 10亿元（2013年） 业务模式：EPC 总承包、BOT\BOO 投资运营 污水、污泥的整体解决方案 国际资本投资人：Tripod 和 North light、联想控股 中国总部：上海市徐汇区田林路487号

3 公司荣誉 国家高新技术企业 中国环保产业骨干企业 中国环保产业协会常务理事单位 国家科委创新基金及小巨人3项 国家资助 320万元
国家科委创新基金及小巨人3项 国家资助 320万元 2012年度战略新兴产业资助项目 100万元 上海市科委学科带头人资助项目 25万元 环保部示范工程 3项 环保部优秀企业及企业家 2012年度中国清洁技术20强企业 2012年度中国最具投资价值企业50强 科技进步一等奖：城市景观水体再生回用工程 （部级） 科技进步二等奖：膜分离技术用于钢铁废水再生（部级） 科技进步三等奖：膜分离处理垃圾填埋场渗滤液（部级） 产品出口到日本、埃及、沙特及东南亚各国。

4 污泥最终处置途径面临的困惑 关于污泥几种处置方法的讨论? 国家住建部2011年12月21日发布了《关于发布第一批
城镇污水处理厂污泥处理处置示范项目的通知》 示范项目如下： 1、大连夏家河污泥厌氧消化项目 类型：厌氧消化 2、北京小红门污水处理厂污泥厌氧消化项目 类型：厌氧消化 3、长春市污水处理厂污泥好氧发酵项目 类型：好氧发酵 4、宁波城镇污泥制陶粒及陶粒砌块项目 类型：建材利用 5、呼和浩特市水热干化项目 类型：水热干化 6、富阳市污泥焚烧示范项目 类型：协同焚烧 7、嘉兴热电有限公司污泥焚烧项目 类型：协同焚烧 资源价值的客观认识，技术及市场的实用范围 投资范围：50-80万元/吨污泥80%，彻底处置

5 污泥全过程减量化三步骤 污水处理工艺优化(污泥产量低作为优选) 污泥减量技术 (多途径探索) 污泥碳化技术—零排放
通过污水工艺的改进，进行污泥减量化； 提高处理效率、节省能耗20%； 降低污泥产生总量20%。 污泥减量技术 (多途径探索) 通过生物(酵素\) /物理化学方法 --催化氧化进行污泥破壁； 通过污泥调理及高压脱水降低污泥含水率； 含水率降低至60%，污泥总量降低40-50%。 污泥碳化技术—零排放 实现污泥零排放 彻底解决污泥处置问题 有助于污水提标改造

6 污泥碳化-零排放技术介绍 上海东硕环保科技有限公司（中外合资）自成立来，即专事于各类废水处理及回收工程总承包业务，深刻体会废水处理所产生污泥的后续处理与处置问题与难点，故积极与国内外科研机构合作开发多项污泥处理技术，其中与国外科研单位合作的有机污泥碳化技术，历经多次生产性试验后，已成功开发出具有多项技术专利得污泥碳化设备，并已取得多项污水处理厂污泥处理的运用实绩。

7 污泥碳化-零排放工艺路线

8 碳化物形成的温度区间: 1〉干燥和预热（20-200度）：析出水分；
2〉开始热分解（ 度）：产生化合水、二氧化碳、一 氧化碳、甲烷等气体和少量蒸气和液体； 3〉胶质体产生和固化（ 度）：产生胶质态液体；伴随聚缩和合成反应，析出挥发物，形成固体物质； 4〉碳化物形成（ 度）：产生大量挥发物，主要是氢气和甲烷。

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10 污泥中各种物质反应途径 水分途径： 蒸发→混合汽→分离→ 冷凝水→ 净化处理→补水
水分途径： 蒸发→混合汽→分离→ 冷凝水→ 净化处理→补水 污泥途径： 热解→混合汽→分离 →甲烷→干燥机组燃料→ CO2+H2O C 途径： 脱氢→碳化→冷却→生物C →回收 金属途径： 高温氧化→ 钝化→灰分固化

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14 技术特征 ⑴ 高效率干燥技术： ①二段式干燥：因应污泥生物质中胞外水与胞内水蒸发效率的差异，采用二段式干燥 一次干燥(Jacket dryer)，回收的直接热+间接加热方式，以低温脱除胞外水为主。 二次干燥（回转窑）直接燃烧的方式，采高温进一步脱除胞内水。 ②加热与搅拌技术：考虑不同含水率污泥的比表面积、黏滞性与比重的变化，一次干燥采用螺旋推进搅拌，以及利用热气流逆向直接加热与外套间接加热方式进行干燥；经一次干燥后，污泥比表面积增大、黏滞性与比重变小，故二次干燥采用喷射及旋转翻拌方式，来提高与顺向热气流直接接触的加热效果，整体干燥的热利用效率可达79％以上（实际运行测算）。

15 技术特征 ⑵ 热回收技术： ①理想的余热回收安排：设备单元的序列安排形成理想化的气体流程，产生最大化余热回收效果。
⑵ 热回收技术： ①理想的余热回收安排：设备单元的序列安排形成理想化的气体流程，产生最大化余热回收效果。 ②夹套式设备：外套筒有效回收了内套筒的热幅射，并提供物料间接加热效果。 ⑶ 空气污染物的预防技术： 消除恶臭技术，无须使用燃料或RTO（热氧化）。 消除粉尘技术，干燥时产生的大部分粉尘，将在一次干燥(Jacket dryer)机中，被潮湿的干燥物所吸附消除。 消减氮氧化物技术， 除二恶英（Dioxin）技术，在1000℃条件下，彻底氧化。

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18 污泥碳化成本核算 干燥/碳化处理时间(含水率80% 的污泥) 燃料使用量及处理单价 综合成本160元/吨污泥 投入量 1000 kg/hr
需要补充热量 309,600 kcal/hr 1次干燥时间 50 分 2次干燥时间 10 分 碳化处理时间 综合处理时间 110 分 燃料使用量及处理单价 综合成本160元/吨污泥

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24 案例1：南京示范工程简介 污水性质：化工园区污水2.5万吨/日 污泥处理量：30吨/天 污泥性质：危废 原处置费用: 3500元/吨
处理方案: 污泥碳化零排放 直接成本： 电费+燃料费用+管理费=160元/吨 示范项目建设中,欢迎参观考察!

25 案例2：潞安集团煤制油工程工业污水24000 m3/d 80%污泥100吨/天，水处理总投资8.8亿元
格栅 4.8k m3/d 格栅 0.96k m3/d Shared Facilities Shared Facilities 初期雨水 4.8k m3/d 生活污水 0.96k m3/d 涡凹气浮 18.24km3/d 溶气气浮 18.24km3/d 隔油调节池 11k m3 调节池 2k m3 Shared Facilities 合成废水与其他工艺排水 13.44k m3/d Shared Facilities 气化调节池 2.4k m3 絮凝沉淀池 4.8k m3/d 两级氧化池 4.8k m3/d 气化废水 4.8k m3/d 二沉池 24k m3/d A/O池 24k m3/d 多介质过滤器 24k m3/d 中水回用系统

26 Reusing Process (38400km3/d)
V型滤池 14.4k m3/d 中间水池 1.5k m3 调节池 1k m3 高密度澄清池 14.4k m3/d 循环场排水 4.1k m3/d AP循环场排水 2.1k m3/d 反渗透系统 超滤系统 38.4k m3/d 超滤水池 2k m3 活性炭过滤器 38.4k m3/d RO浓水 膜浓缩系统 9.6k m3/d 回用水池 2k m3 RO产水 28.8k m3/d 回用水管网 28.8k m3/d

27 Membrane concentration Process (9600m3/d)
调节池 0.4km3 高密度澄清池 9.6k m3/d 中间水池 0.4km3 中水回用排放浓水 9.6km3/d RO供水池 0.4km3 多介质过滤器9.6km3/d 弱酸阳离子交换器 9.6k m3/d 钠离子交换器 9.6k m3/d RO产水池 0.4km3 高效反渗透系统 RO产水8.4km3/d 回用水管网8.4km3/d RO浓水池 0.1km3 RO浓水1.2km3/d 蒸发/结晶系统 1.2km3/d

28 Evaporator orSystem Crystallizer(1440m3/d)
Deaerator 1.44km3/d Feed Tank 1.44km3/d Feed Preheater 1.44km3/d Brine Concentrator 1.44km3/d 馏分水 回用水管网1.2km3/d 蒸馏残液 Surface Condenser 0.24km3/d Crystallizer Vapor Body 0.24km3/d Crystallizer Heater 0.24km3/d Crystallizer Feed Tank 0.24km3/d 冷凝液 0.24km3/d 回用水管网 0.168 km3/d Dewatering Device Solids to Disposal 盐外运 0.072 kt/d

29 污水处理系统平面图(24000m3/d) 污泥池 二沉池 二沉池 污泥池 蒸发结晶 膜浓缩 处理 A/O池 中水回用处理 隔油及调节池
事故雨水池 隔油及调节池 高密度 滤池 气浮池 加药间 污泥池 二沉池 二沉池 调节池 气化预处理 污泥池 鼓风机房及变配电间 脱水间 污泥回流泵站

30 生产水制除盐水工艺流程图 换热器 多介质+活性炭过滤器33.432 km3/d 反渗透系统（两级） 33.432 km3/d
生产/回用站供水 km3/d 33.432km3/d km3/d RO浓水6.12 km3/d 回用水站 km3/d RO产水 km3/d 脱盐水池 3.4km3 混床 km3/d km3/d 一级脱盐水池 3.5 km3 81.6 km3/d km3/d 供水管网81.6km3/d 混床再生2.112km3/d 蒸汽冷凝液阳床21.6 km3/d 透平冷凝液过滤器34.8 km3/d

31 蒸汽/透平冷凝液制除盐水工艺流程图 除铁过滤器 21.6 km3/d 除油过滤器 21.6 km3/d 换热器 21.6 km3/d
蒸汽冷凝水池 0.9km3 蒸汽冷凝液21.6 km3/d 换热器 34.8 km3/d 精密过滤器 34.8 km3/d 前置阳床 21.6 km3/d 透平冷凝液34.8 km3/d 一级脱盐水池

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33 总 结 1> 最大限度减量化—零排放 1吨80%污泥—碳化物70公斤，有效二次利用 2> 建设投资
总 结 1> 最大限度减量化—零排放 1吨80%污泥—碳化物70公斤，有效二次利用 2> 建设投资 日处理50吨80%污泥—投资2000万元 3> 运营成本 80%污泥直接运营成本: 160元/吨，能源最大限度回收 4> 占地面积 日处理50吨80%污泥 ,20mX50m=1000m2 5> 建设周期 EPC工程 4-5个月

34 请各位专家批评指正！ New water new value. New water new life
技术热线: 陈业钢博士 上海东硕环保科技有限公司（中外合资）