您所在的位置: 成果库 城市污泥热水解技术及其系统集成

城市污泥热水解技术及其系统集成

成果类型:: 新技术

发布时间: 2021-10-30 14:07:35

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:陕西省西咸新区| 用户141013 | 2022-11-11 16:02:12

城市污泥是城镇污水处理过程中的副产物。一方面,城市污泥产量大、含水率高、水分难以脱除、无害化率低,直接排放对环境有害,但是其热值高,可以资源化利用。另一方面,城市污泥的减量化要求高,污泥的传统处理方式,如填埋、堆肥和焚烧都对污泥含水率有较高要求。

污泥进一步的脱水可以采用热干化方法,但是传统热干化方法费用高,急需一种经济的方法代替传统热干化法。

污泥热水解技术可以进一步高效经济地降低污泥的含水率,该技术是基于细胞破壁原理,可以低能耗、高效率地实现了污泥脱水干化。

该技术方案具有如下特点:

(1)均质浆化单元:均质单元具有储存、稀释和浆化污泥这几种作用,独特的均质器设计以及稀释水与闪蒸蒸汽混合方式使污泥进入泵之前先得以快速均质,方便后续输运。

(2)水热单元:水热单元中污泥升温升压,发生水热反应,反应器可以为间歇式或连续式(包括辐流式或塔式),独特的反应器结构和搅拌装置使得蒸汽利用效率高,反应快速彻底,反应后固体和液体能够有效分离。

(3)闪蒸单元:闪蒸单元主要起到卸压和降温的作用,同时产生的闪蒸蒸汽通入均质浆化单元中进行回收利用。

(4)换热器:独特的换热器结构可以有效地防堵,闪蒸污泥通过换热后温度降低,方便后续脱水。

(5)脱水单元:脱水单元采用高效的压滤技术可使热水解后污泥含水率降低到30%左右。

(6)经济性:投资运行费用远低于干化焚烧技术(干化焚烧投资:25~50万元/吨含水率80%污泥,干化焚烧运行费用:225~490元/吨含水率80%污泥)。

经过该技术处理后,污泥的形态和粘度有明显的变化。污泥热水解后细胞破壁,水更容易与污泥颗粒分离,经过简单低速离心(3000r/min),在反应温度达到170℃以上就能使低速离心后含水率达到50%以下若热水解后经过后续高效压滤环节,在反应温度达到170℃以上,含水率可以降低到30%以下。

(1)市场容量巨大:“十二五”期间我国污泥处理和处置设施投资将达347亿元,2015年全国城市污泥无害化处理率要求达到50%以上(目前不到1/4),则城市污泥热水解设备需求市场在1000个以上。

(2)经济性优异:投资运行费用低于干化焚烧技术,特别是运行费用远低于相关补贴,经济性良好。

王树众,教授

研究领域

(1) 非牛顿流体的多相流动与传热(泡沫压裂和清洁压裂技术、泡沫驱油技术)

(2) 先进燃烧技术:超临界水热燃烧和化学链燃烧基础理论和关键技术研究

(3) 高浓度有机废水/污泥的超临界水处理和能源化利用关键技术和系统集成

(4) 固废处理:城市生活垃圾焚烧技术、热解气化和飞灰熔融技术、垃圾分选与综合利用

(5) 锅炉技术:IGCC技术、工业煤粉炉、电加热高温导热油蓄热蒸汽锅炉、废液焚烧炉、直流注汽锅炉、SAGD汽包炉、采油污水直接加热产汽注汽炉、干式粒化液态熔渣余热回收系统

(6) 新能源技术:生物质能、地热能开发利用

(7) 合同能源管理、整体节能理论及实践体系研究

(8) 能源战略及能源、经济、环境一体化评价

经济性优异:投资运行费用低于干化焚烧技术,特别是运行费用远低于相关补贴,经济性良好。

社会效益良好:城市污泥热水解技术处理过程中系统密闭,无臭气产生,污泥减量化效果明显。

日处理100t含水率80%的城市污泥热水解设备,每套设备投资额为1300万,总投资额为1800万元,总运行费用为131元/吨,相应政府补贴为150~400元/吨,污水厂补贴为0~100元/吨,总补贴为180~400元/吨。

 为促进科学技术产业化的发展,希望能够充分利用对方广泛的市场资源优势和科研平台能力,实现技术研发与市场营运的直接联盟。为使新技术尽快转化为生产力,希望实行技术合作开发联营生产和产值提成的方式紧密合作。希望合作方能够负责组建生产公司及工商、税务经营手续和必要的启动资金;在双方合作期间,我方对该产品不断创新和改进。

企业实施科技成果转移转化,采取以下方式并达到相应的目的:

一是开发新的产品或服务,以培育新的市场竞争力;

二是开发新的工艺,以提质、降本、降耗、增能、增效;

三是完善管理,优化流程,以强化对企业生产经营的控制力;

四是进入新的市场,以扩大市场规模;

五是培育新的能力,以取得新的优势;

六是完善经营管理的体制机制,以提高效益。

希望与企业、科学技术研究开发机构、高等学校和其他组织建立优势互补、分工明确、成果共享、风险共担的合作机制,按照市场机制联合组建研究开发平台、技术创新联盟、创新联合体等,协同推进研究开发与科技成果转化。