污水處理過程中,污泥處理一直是備受關注的問題。高產量、高含水率的污泥,在貯存、運輸、裝卸等過程中既不方便,還存在較高的潛在安全隱患,因此污泥的脫水干化處理勢在必行。在現有的污泥脫水干化技術中,低溫干化是一種能夠使污泥全部毛細水和吸附水以及部分結合水蒸發的有效方法。
“無論是從節能降碳的方面,還是從能耗成本方面,低溫干化處理工藝是污泥處理最有效的技術之一。”這是江蘇博一環保科技有限公司總經理黃志洋在近日舉辦的2024年城鎮污泥處理處置技術與應用高級研討會上的論述。
作為國家高新技術企業、江蘇省專精特新企業,以及污泥脫水干化、廢水過濾蒸發綜合服務商,江蘇博一環保成立于1995年,擁有近30年環保行業專業經驗,已獲得各項專利50多項,其中授權發明專利9項,其中8項與污泥低溫干化設備有關,產品遠銷全球60多個國家,累計3000多個客戶案例,其中污泥低溫干化有100多項案例。
江蘇博一環保在和各大高校和科研單位保持密切合作的同時,不斷加大自身的研發力量,在多年研發與工程實踐相結合的基礎上開發出 “精密過濾技術”、“高效固液分離技術”、“高效自清洗污泥脫水技術”、“污泥低溫干化技術”等,是公司在污水處理和污泥處理工程領域的特色與核心技術。多年來,江蘇博一環保科技有限公司與國內各大高校和科研單位保持密切的合作,其中與西安交通大學就“熱泵污泥干化系統”、“智能高效污泥低溫干化成套裝備”等項目開展聯合研發,取得了豐碩成果,先后推出熱泵污泥低溫帶式干化機、余熱污泥低溫帶式干化機、熱泵污泥低溫箱式干化機等機型。公司先后獲得“中國最有價值環保設備品牌”、“污泥脫水設備市場標桿企業”、“污泥處理處置優秀案例”、“雙百跨越首批用戶推薦優秀產品”、“污泥處理領域領先企業”等榮譽稱號。
公司目前擁有從“污泥濃縮脫水—污泥高干脫水—污泥低溫干化”全工藝段污泥處理的設備與技術,可以為客戶提供全面的污泥處理設備和系統解決方案。
江蘇博一環保攜核心技術——污泥低溫干化工藝參加此次污泥處理處置大會,黃志洋總經理向與會者分享了技術報告,結合案例介紹了污泥低溫干化工藝技術及產品及解決方案。
污泥低溫干化工藝技術
黃志洋認為,低溫干化技術由于其高效節能、應用場景廣泛、自動化程度高等諸多優勢,是當前污泥干化減量的最佳解決方案之一。
博一環保創新研發的污泥低溫干化成套設備,利用低溫熱泵除濕原理,采用對流熱風干燥的方式對網帶上的濕料污泥進行污泥干化減量,整套設備全封閉式設計,干燥熱風無熱損。
該設備可將含水率65%-83%的濕污泥,干化至含水率10%—30%的干泥,減量可高達90%,有效殺菌高達90%。低能耗、無污染,廣泛應用于市政污泥和工業污泥(印染、造紙、電鍍、化工、皮革、制藥等)干化減量,10%—30%含水率的干泥后期可進行氣化、摻燒、堆肥或建材原料等無害資源化處置。
江蘇博一環保是國家能源行業標準《空氣源熱泵污泥干化機》(國能中通科技[2019]58號、計劃編號:能源20190181)起草單位;也是中國環保機械行業協會發布的團體標準《污泥低溫帶式干化機》(T/CAMIE 10-2021)起草單位;目前正在參與國家機械行業標準《低溫帶式污泥干化設備》的編寫。
另外,江蘇博一環保就污泥低溫干化設備已申報多項發明專利及實用新型專利。其中“污泥熱泵烘干氣流優化系統”、“基于熱泵技術的出風引流式污泥干燥系統”和“一種熱風干燥系統”三項發明專利為江蘇博一環保科技有限公司和西安交通大學聯合申請。
黃志洋總結了江蘇博一環保污泥低溫干化設備技術的幾大優勢。
(1)適用范圍廣
因為單臺設備日除濕去水量從400公斤到60噸均有型號可滿足,可直接使用電能,也可使用蒸汽、廢熱等能源。可以“集中處理”或“分散處置”,適應不同地區污泥處置政策要求,且不受外界環境溫度(冬季低溫)、濕度(夏季 潮濕)影響,適合各地區使用。此外,設備廣泛適用于市政、化工、電鍍、制藥、印染、造紙、皮革等各類型污泥的干化處理。
(2)高效減量
污泥低溫干化設備可直接將83%含水率污泥干化至10%,無需分段處置;干化過程有機成份無損失,干料熱值高,適合后期資源化利用;減量可高達80%以上,可節約大量后期運輸成本;采用巴斯德(巴氏)滅菌方法—低溫加熱殺菌,干化溫度70℃以上時間90min-120min,有效殺菌高達90%以上。
(3)節能設計
設備采用熱泵多級熱回收技術,密閉式干化模式無任何廢熱排放; 每噸80%濕泥干化至60%,綜合電耗最低可達125kw.h;每噸80%濕泥干化至10%,綜合電耗最低可達200kw.h;平均每1度電可除水4公斤(除濕性能比 1:4kg.H2O/kw.h)。
(4)安全無危害
設備全封閉40—75℃低溫工作,無需充氮運行;干化過程氧氣含量<12%,粉塵濃度<60g/m3,顆粒溫度<70℃,無揚塵和爆炸隱患;污泥靜態攤放,與接觸面無機械靜電摩擦;無城市污泥干化過程“膠粘相”階段(60%左右);干料為顆粒狀,無粉塵危險; 出料溫度低(<50℃),無需冷卻,直接儲存。
(5)環保無臭氣
整套設備系統采用密閉式設計,無臭氣外溢,無需安裝復雜的除臭裝置;采用低溫干化過程,H2S、NH3析出量大大減少;冷凝水(污泥水份)處置簡單,可直排;適應城區、鄉村、風景名勝區污水廠。
(6)經濟節約
設備占地面積小,平均處理每噸濕泥占地約4m2;可安裝在地下室,節約土地面積;無復雜的土建結構、基礎建設,節約土建成本;一體式模塊化設計,易于運輸、安裝和調試,節約成本。
(7)智能運行
設備全自動運行,節約大量人工成本;“PLC+觸摸屏”智能控制,可實現遠程集中控制;物聯網平臺技術,可通過電腦或手機實時了解系統運行狀況;出料含水率可任意調節(10%-50%)。
(8)穩定耐用
設備整體采用不銹鋼材質耐腐蝕設計,適應污泥處理工況;換熱器采用316L管路+環氧鋁箔防腐處理,使用壽命長;壓縮機、膨脹閥等關鍵部件,采用獨立腔室設計,與風道隔離;運行過程無機械磨損,使用壽命15年以上;易損易耗件少,維護、更換及使用管理方便。
熱泵低溫干化產品
1、結構升級
黃志洋介紹,熱泵低溫干化設備采用一體式模塊化設計,改善了風道結構的密封性能,模塊化整裝運輸,現場可快速安裝。全開式檢修門,內部零部件維保和更換,觸手可及。
整體結構和材質也采用耐腐蝕設計。換熱器管路升級為316L材質,比銅管更耐腐蝕,可根據具體污泥工況的不同,再對換熱器整體做納米涂層。壓縮機、膨脹閥、過濾器、氣分、電磁閥等關重件獨立腔室設計,完全隔離,無腐蝕隱患。整體外框架標配304不銹鋼,比鋁合金材質更耐腐蝕,與污泥接觸部分的材質標配304,可根據具體工況和客戶要求,采用316L材質。
2、配置升級
壓縮機升級為烘干專用壓縮機,可實現更高的冷凝溫度和蒸發溫度,更寬的使用范圍,更適合烘干工況需求;更大的排氣量(10%),高蒸發工況除濕能力更強。
膨脹閥升級為電子膨脹閥,響應速度快,調節范圍大,參數可設定,更適合多工況系統;靈敏度高,且不受環境溫度影響;能夠控制排氣溫度,保護壓縮機;控制多樣化,可以在機組啟動、停機等情況下,自動調節其控制狀態,減少啟停時熱損,同時節省能耗;安裝簡單,可以遠程控制。
換熱器升級設計方案。基管材質由銅管升級為316L后,將換熱器進行設計優化,系統阻力更小,換熱面積較銅管提高40%以上,較友商不銹鋼管設計提高近20%,換熱能力更強。
系統關鍵信息動態準確掌控。熱泵的溫度、壓力等關鍵指標,可以快速展示給運維人員。
3、更多可選配置
設備采用自動除塵及閉風設計,改善過濾效果,降低了人力成本;烘房底部加設自動清灰裝置,還可選配蒸發器自動清洗裝置,節省人力,降低粉塵風險,保證設備狀態良好。
4、運維升級
利用物聯網技術平臺,支持遠程手機終端監控。設備關鍵運行參數、設備實時運行狀態等,隨時可以通過物聯網傳送至手機和電腦終端,對設備進行遠程監控和狀態調整。
5、工程設計升級
全三維方案布局,可做到高效準確。
最后,黃志洋介紹了江蘇博一環保污泥低溫干化處理工藝技術及產品在市政、能源化工、食品、醫藥、機械、電子、造紙、印染等諸多行業及領域的應用案例。
作為專業的污泥處理產品與解決方案提供商,江蘇搏一環保創新研發的污泥低溫干化成套設備,可將含水率65%-83%的濕污泥,干化至含水率10%—30%的干泥,減量可高達90%,有效殺菌高達90%。低能耗,無污染,廣泛應用于市政污泥和工業污泥的干化減量,10%—30%含水率的干泥后期可進行氣化、摻燒、堆肥或建材原料等無害資源化處置。
黃志洋做了總結與展望,博一環保將秉承“客戶為先、技術為重、質量為本”的經營理念及“誠信 創新 合作共贏”的價值觀,始終致力于持續為員工、客戶、供方、公司、股東、社會創造價值,實現各方綠色可持續發展。