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年度奖项

城镇污水处理厂污泥热解气化技术

  城镇污水处理厂污泥热解气化技术
  1.项目简介
  传统的污泥焚烧会产生大量二噁英和飞灰,系统复杂,处理成本高,且装备依赖进口等,均无法彻底解决污泥处理处置问题。为了解决污泥焚烧的二次污染问题,寻找更洁净的污泥热处理方案,本项目利用气化技术对污泥处理进行研究。
  污泥热解气化技术在污泥处理处置中较好地避免了上述问题的出现,减量化大于90%,较大程度降低了土地资源的占用,1100℃的高温使无害化处理更为彻底,气化过程产生的可燃气可用于前端干化,残渣可进行建材资源化利用。同时,污泥气化技术从原理上遏制了二噁英的生成,污泥气化后的渣重金属得到固化,无飞灰产生,重金属不会再析出,无二次污染产生,处理污泥洁净、高效。
  项目获发明专利4项,实用新型专利权8项,软件著作权13项。
  2.项目主要技术内容
  2.1创新点
  (1)污泥处理从传统“氧化理论”向“还原理论”的创新。在污泥处理的过程环境中,污染物一直处于还原“气氛”,有效遏制了二噁英类有毒有害物质的产生。获得了发明专利《利用污泥气化生成可燃气体的工艺》(ZL 2014 1 0277427.6)。
  (2)污泥处理从传统“粉状散料”向“定向成型”的创新突破。为了解决污泥传统焚烧的飞灰污染问题,结合污泥气化技术,创造性提出污泥成型后气化避免飞灰产生的技术理论体系。获得了实用新型专利《一种高强度污泥颗粒制粒机》(ZL 2019 2 0460629.2)。
  (3)污泥处理从传统“流化床燃烧式”向“固定床蓄热式”的创新突破。创造性提出污泥在炉内相对固定的固定床蓄热燃烧方式,获得了实用新型专利《一种避免二噁英减少焦油的密闭污泥热解气化炉》(ZL 2018 2 1966539.2)。
  (4)开发与污泥性质相匹配的工艺路线及设备。针对污泥热解气化的工艺特性,开发了一套适用于城镇污水处理厂污泥的全流程工艺路线及核心气化设备。获得实用新型专利《利用污泥产生可燃气体的热解气化装置》(授权号:ZL 2014 2 0329490.5)。
  (5)清洁燃烧,真正实现“四化”。减量化大于90%,不占用土地资源,1100℃的高温使无害化处理彻底,产生可燃气用于前端干化,残渣制砖,资源化利用程度高。污泥气化技术从原理上遏制二噁英的生成,污泥气化后的渣重金属得到固化,无飞灰产生,重金属不会再析出,无二次污染产生,处理污泥洁净、高效。是一种清洁化处置技术,可使污泥处理真正实现“减量化、稳定化、无害化、资源化”的处理处置目标。获得实用新型专利《一种避免二噁英减少焦油的密闭污泥热解气化炉》(ZL 2018 2 1966539.2)。
  2.2应用情况
  目前已在郑州市中牟县姚家镇郑州新区污水处理厂内投资、建设、运营了全国首座较大规模的污泥热解气化装置,污泥处理规模为100 t/d(按含水率80%计)。
   本技术将在郑州新区污水处理厂二期工程配套污泥处理处置设施中得到应用,日处理污泥1000 t/d(按含水率80%计),预计2022年完工。
  3.主要完成单位及完成人
  主要完成单位:郑州市格沃环保开发有限公司、河南华天环保科技有限公司。
  郑州市格沃环保开发有限公司(以下简称:格沃公司)是郑州市污水净化有限公司旗下全资子公司,是郑州市国有企业、国家科技型中小企业以及郑州市科技型企业。格沃公司作为郑州市污水净化有限公司的技术输出平台及投融资开发平台,通过对母公司下属污泥处理厂消化干化、板框脱水、好氧发酵等工艺、设备和运营方面的研究和探索,在污泥处理处置领域积累了大量经验,并自主研发了污泥热解气化、电破壁调理、全自动污泥好氧发酵一体化等工艺技术,可为客户提供城市污泥全链条的处理处置方案。
  主要完成人:梁伟刚、谭云飞、刘晓丹、王秀珍、张宏哲、李明峰、冯晨、张凯、杨智、白浩、赵琦、鲁胜南。