基本信息
- 项目名称：
- 利用电厂废烟气/太阳能干化污泥新工艺研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品是一种利用废热烟气/太阳能干化污泥方法，首先将湿污泥与添加物混合，混合后污泥用铺泥装置平铺在温室的地热板上，所述的地热板通过废热烟气与地热板间的导热油进行循环加热，所述的温室采用太阳能进行被动加热，温室内气体通过风机将污泥干化过程蒸发产生的水分及恶臭气体带出，气体经除湿除臭后再返回到温室内。本作品还公布了实现上述方法的设备。
- 详细介绍：
- 利用烟气废热和太阳能作为污泥的联合热源，可以在不消耗新能源的情况下，将污泥含水率显著降低，既能降低电厂热污染，又能降低污泥干化成本，实现低耗干化污泥；废热烟气从电厂烟道截取，不会影响电厂发电的正常运行，且通过热管换热器间接换热给导热油，有效避免了烟气和污泥的交叉污染；利用清洁能源太阳能辅助干化污泥，在太阳的辐射下被动式太阳能/地热温室具有较好的温室效应，室内温度较快提高，加快了污泥表面水分蒸发速度；温室内的高效大容量蓄热体，通过充足的光照和地热辐射可以存储大量热量，可维持温室内的相对高温；在温室系统中加入了通风和除湿除臭装置，有效避免率温室中空气含湿量达到饱和以及恶臭气体的散出；经太阳能/地热温室中将污泥从含水率约80%降低到35%左右，低温条件下干化得到的污泥保持了原有的热值。特别适合以污泥焚烧、建材利用为目的的污泥干化处理；本作品能促进污泥干化的产业化进程。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 构建一个利用电厂烟气废热和太阳能的污泥干化新工艺，使污泥的含水率降到30%左右，克服传统污泥干化工艺能耗成本高的缺陷，为后续进行污泥燃料化利用创造有利条件，从而达到降低污泥干化能耗的问题，并且将污泥的价值进行最大化的应用。
科学性、先进性及独特之处
- 本项目首次将改进后的太阳能温室干燥技术和电厂烟气废热干燥技术相结合，提出烟气废热/太阳能干化新工艺。既解决了单一太阳能处理的不稳定问题和单一废烟气处理的交叉污染问题，使得污泥干化得到了很好的发展。
应用价值和现实意义
- 随着社会能源消耗低碳化主题的提出和发展，太阳能这种清洁能源的收集和利用将备受关注，同时废热回收、废物处理也将逐渐成为大家对社会可持续发展的共识。本污泥干化新工艺联合利用太阳能和电厂废烟气废热，污泥经干化处理后含水率可降至30%左右，之后可直接或和秸秆混合送入垃圾焚烧炉燃烧，从而大大降低污泥干燥成本。本工艺可实现以废治废，废物再利用，具有广阔的应用前景。
学术论文摘要
- 本项目首次提出将烟气余热和太阳能相结合进行污泥干化，将太阳能作为辅助热源应用到污泥干燥中，构建了以废烟气/太阳能为热源的污泥干化新工艺，可将污泥含水率降到27.7%。从而为开辟以废治废和废弃物循环利用的污泥处理新途径提供理论依据和技术支撑，在环境保护、二次资源利用和经济效益方面都能体现一定意义。
获奖情况
- 根据本项目得出的相关结论，撰写了论文《天津市污泥资源化利用管理对策》被评为第三届青年环卫科技工作者优秀论文二等奖，并于2009年6月在《环境卫生工程》期刊上发表。
鉴定结果
- 此作品具有可行性
参考文献
- [1]宋正清. 浅析市政污泥的处理与处置. 黑龙江科技信息, 2008(4): 208-209 [2]杨小文, 杜英豪.国外污泥干化技术进展[J], 给水排水, 2002,28(2):35-36 [3]朱南文 徐华伟. 国外污泥热干燥技术[J], 给水排水, 2002,28(1):16-19 [4]徐小宁, 邓文义, 李晓东. 污泥在桨叶式干燥机内干化特性研究[J], 能源工程, 2007,3:53-55 [5] 顾忠民，杨殿海. 太阳能污泥干化在欧洲的应用. 四川环境，2008, 27(6) [6] 朱晓婉. 太阳能辅助桨叶式干燥机干燥污泥的研究[M]，浙江大学，2008. [7] 翁焕新. 污泥无害化、减量化、资源化处理新技术. 科技出版社, 2009: 189-190
同类课题研究水平概述
- 国内外降低污泥含水率的工艺技术呈现多样化格局，其中干化装置灵活高效、安全可靠的优势尤为突出。但是大多数干化工艺是在200℃～700℃高温下采用干燥设备（如转鼓式、空心桨叶式、盘式干燥器等）对污泥进行热干化处理，从而达到降低污泥含水率的目的。虽然各种干化工艺有着很多的优点，但是它们都要消耗一定的煤、油、天然气等一次能源，并且运行成本较高。 另外，由于传统工艺在脱水时污泥中加入了絮凝剂（通常呈粘稠胶质状），导致污泥在干燥过程中存在一个特殊的胶粘相阶段(含水率为60 %左右)，在这一过渡段内污泥极易结块，表面坚硬、里面却仍是稀泥，如果湿污泥直接进入传统干燥器，往往导致干燥热效率低、干燥时间长、能耗大。 污泥干化的主要成本在于热能，热能的支出占干化运行成本的80％以上，为降低污泥干燥能耗，有必要寻求低成本的干化热源。由于太阳能是一种清洁的、取之不尽的可再生能源，围绕太阳能干燥污泥技术，威立雅和得利满等水处理公司相继开发了自身的专利技术Solia工艺和Helantis工艺，这些太阳能干燥工艺具有运行费用低廉、操作简单、对环境无污染等优点，但其运行受限于外界气候及昼夜变化，难以维持运行的稳定性。浙江大学翁焕新提出了利用电厂烟气直接干燥污泥的工艺，该工艺能将烟气废热有效利用，但烟气与污泥直接接触容易使烟气和污泥交叉污染，干化后产生的含有大量臭气的烟气需要再治理。本项目将改进后的太阳能温室干燥技术和电厂烟气废热干燥技术相结合，提出烟气废热/太阳能干化新工艺，既解决了单一太阳能处理的不稳定问题又解决了单一废烟气处理的交叉污染问题，使得污泥干化得到了很好的发展。并且新工艺能将污泥含水率从80%降低到30%左右，可实现污泥高效低耗减量化，以降低污泥处理成本，在环境保护、二次资源利用和经济效益方面都能体现一定意义。
