表D.1-1工艺运行参数表
序号 1. 2. 3. 4. 5. 高6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 生物质 内热式干化炉 干脱水 压滤日运行时间 处理后污泥重量 含水率 粒径 温度要求 停留时间 炉内压力 含水率 粒径 温度要求 停留时间 炉内压力 辅助燃料 低位热值 颗粒直径 颗粒长度 处理后污泥含水率 炭化日运行时间 16h 约25吨/日(按泥饼含水率60%计) ≤60% ≤50mm 120℃~200℃ 60min -200Pa~-300Pa 20%~30% ≤3mm 350~650℃ 60min -20Pa~-50Pa 生物质 14830KJ/kg 6mm~10mm 10mm~35mm ≤5%(根据污泥基生物炭资源化去向要求) 24h 压滤机周期 压滤机出泥含水率 90min~120min ≤60% 内容 原泥 原污泥含水率 处理量(绝干污泥计) 有机调理剂 无机调理剂 第二污水处理厂 99.2% 3.4t/d 35.7%(绝干污泥) 0.3%(绝干污泥) 参数 第一污水处理厂 80% 7.2t/d 外热式炭化炉 2 污泥处理方案
(1)两种来源污泥的混合
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将第一污水处理厂产生的80%污泥和第二污水处理厂产生的经重力浓缩后的98%污泥按一定比例混合,混合后污泥含水率控制在94~96%,现场有污泥混合调理池2座,单座设计有效容积30m3,配套调理改性搅拌设备。首先将第二污水处理厂污泥按设定流量输送至调理池,开启搅拌装置,然后将污泥暂存仓含水率80%污泥通过绞龙输送至调理池,输送量以调理池液位计控制。每批次调理改性污泥总量24m3,其中来自第二污水处理厂重力浓缩池的含水率98%的污泥20m3,来自第一污水处理厂含水率80%的污泥4m3。
(2)调理药剂的选择及投加
为了在保证调理效果的前提下避免对炭化设备及炭化物的资源化利用产生不利影响,筛选了无机盐+有机药剂对混合后的污泥进行调理。单个调理池单批次添加无机盐药剂0.43t,有机药剂3.6kg,无机盐药剂通过隔膜计量泵进行投加,有机药剂利用现场溶解装置溶解后由离心泵投加。
每日调理统计
每日调理改性批次:(7.2+3.4)÷1.2=8.8批次; 每日无机盐调理剂用量:3.78t; 每日有机药剂用量31.68kg; 调理系统日运行时间:16h。 (3)脱水系统
调理后,将对应调理池的出泥阀打开,由柱塞泵将调理好的污泥注入弹簧板框压滤机中进行深度脱水处理。压滤机采用三次进泥,三次压榨的方式进行脱水生产。
压滤机运行周期1.5h; 脱水泥饼重量1.89t; 平均含水率58.25%;
单批次处理污泥绝干量为:1.89t ×(1-58.25%)=0.79t; 日处理批次:(7.2+3.4+0.43)t / 0.79t =14批次;
机械幅度差取115%,单台压滤机日运行时间:115%×14÷2×1.5h=12h。 (4)储料系统
压滤机出泥泥饼落入压滤机底部水平绞龙,经提升绞龙共同输送、破碎成小块状,输送至泥饼储仓。泥饼储仓有效容积为36m3,泥饼含水率54%~59%,压
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滤机单批次产泥饼1.89t,日产泥饼26.4t。泥饼仓内的泥饼可根据炭化段工艺要求定量输送至干化炭化系统。
(5)干化炭化系统
含水率60%以下的污泥通过破碎机构和输送机构送至内热式回转干化炉,在干化炉内,污泥与热烟气直接接触换热,污泥从干化炉前端向后端移动的过程中被加热至90℃~150℃,含水率降低到20%~30%,完成干化过程。随后,污泥通过输送装置输送到外热式回转热解炭化装置内,以生物质和热解气燃烧烟气为热源间接加热炭化炉体,在炭化炉内,污泥热解炭化形成污泥基生物炭,随后经冷却输送出料。
系统最终形成的烟气经SNCR脱硝、旋风除尘、湿法洗涤脱酸系统后,再由风机通过烟囱达标排放。
3 主要设备 (1)供热设备
用于实现干化炭化过程的热能供给,主要包括生物质燃烧器(120万大卡)、热解气引送装置、热风炉。
a.内热式回转干化炉
干化炉为回转式干化设备,通过变频电机(功率7.5kW)驱动炉体回转。粉碎搅拌轴机构由变频电机(功率4kW)驱动;热烟气由一台15kW高温风机提供。
运行参数:
热烟气直接接触加热脱水污泥,脱水污泥换热温度150℃~200℃,干化产物含水率达到20%~30%,炉内设物料导流和粉碎机构,转速可调,物料停留时间约60分钟。
b.外热式回转炭化炉
炭化炉为外热式回转设备,使用热烟气间接加热炉体。回转炉体由变频电机(功率:7.5kW)驱动。
运行参数:
热烟气加热炉体与污泥间接换热,污泥在温度550℃左右发生热解反应,热解反应在缺氧环境下进行,炭化后产物含水率达到5%以下,转速可调,物料停留时间约60分钟。
c.输送、储料设备
输送设备主要包括:生物质燃料输送装置(功率1.5kW)、破碎装置(功率
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7.5kW)、上料刮板机(功率5.5kW)、干化定量供给装置(2.2kW变频电机+2.2kW搅拌电机)、干化输出装置(功率:2.2kW)、炭化定量供给装置(双螺旋变频调节,功率1.5kW)、炭化输出装置(带有冷却夹套螺旋输送机,功率3x1.5kw)。
储存设备主要包括:干化定量供给仓、炭化定量供给仓、出料料仓。 (2)烟气净化装置
经内热式干化炉充分换热后降温的烟气含有一定的粉尘及酸性物质,经过旋风除尘器除尘后,进一步通过喷淋洗涤塔净化处理后达标排放,烟囱排放口设置检测口。
旋风除尘器配电机为1.1kW。喷淋洗涤塔污泥泵功率1.5kW,2台功率为7.5kW的高压水泵(一备一用)。配备1台35kW的总排烟风机。
4 环保标准
排放烟气达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)及《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)。
废水符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4中三级标准。
表D.1-2 示范项目废水基本控制指标及限值
监测结果 项目 pH 日均值 (或范围) 标准限值 达标情况 7.61~8.10 6~9 达标 COD 161 500 达标 SS 34 400 达标 氨氮 30.6 — — BOD5 32.4 300 达标 动植物油 0.20 100 达标 污泥基生物炭能够达到《农用污泥污染物控制标准》(GB4284-2018),《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009),《城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质》(GB/T 24600-2009)。
5 资源化去向
本项目污泥基生物炭资源化方向目前为园林利用,与合肥周边两家营养土制备厂家签订长期供需合同。
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