解決污泥問(wèn)題應“以處置定處理”，只有實(shí)現污泥處置的閉環(huán)，才能徹底解決污泥問(wèn)題。目前，污泥的處置方式主要有衛生填埋、土地利用、生產(chǎn)建材和焚燒等。衛生填埋受制于土地有限和存在對土壤以及地下水造成污染的隱患等問(wèn)題應用日益減少。土地利用則受制于追溯管理難度大、工業(yè)化利用產(chǎn)業(yè)鏈難以打通等問(wèn)題捉肘見(jiàn)襟。建材利用和污泥焚燒是適合的可行性強的污泥處置方式。

　　污泥熱解氣化，采用缺氧的還原性氣氛對污泥進(jìn)行熱化學(xué)處置，其N(xiāo)Ox、SOx和重金屬等污染物的排放遠遠低于焚燒過(guò)程中的排放量，作為傳統焚燒的升級工藝是未來(lái)發(fā)展的重要方向之一。

　　一、國內外污泥熱解氣化應用情況

　　及面臨的問(wèn)題日本的東京都下水道局污泥氣化示范項目建立了一套污泥處理量15t/d的示范裝置，將脫水污泥放于蒸汽干化機中干化至含水率30%左右后，在循環(huán)流化床氣化爐進(jìn)行氣化。衛輝市50t/d污泥(含水率80%)綜合處置工程采取深度脫水處理工藝干化至含水率60%以下，然后經(jīng)過(guò)造粒，輸送至固定床熱解氣化裝置，經(jīng)一系列反應后污泥有機質(zhì)被熱解氣化成可燃氣，剩余物質(zhì)形成熔渣，可燃氣經(jīng)發(fā)電裝置余熱用于污泥烘干系統。

　　示范工程采用氣化發(fā)電余熱預干燥污泥，存在干化污泥造粒、氣化氣發(fā)電致使系統較為復雜，運行能耗較高等問(wèn)題。根據我國城市污泥干燥后的粒度、熱值等特點(diǎn)，本文提出一種污泥耦合生物質(zhì)流化床熱解氣化工藝。

　　二、污泥耦合生物質(zhì)流化床熱解氣化工藝設計

　　1、工藝流程概述

　　由污泥運輸車(chē)將含水率為80%的濕污泥運送至污泥儲倉，污泥儲倉內的污泥經(jīng)濕污泥輸送系統將濕污泥輸送到污泥干燥系統入口內，濕污泥在間接干燥機內將含水率80%的濕污泥干燥到含水率30%-40%，再由送入氣化機內與生物質(zhì)熱解氣化產(chǎn)生的熱解氣供干燥系統使用，熱解氣化廢渣可用于土壤改良和建材利用。

　　2、工藝設計

　　污泥耦合生物質(zhì)流化床熱解氣化工藝由濕污泥儲存系統、污泥干燥系統、熱解氣化系統、熱能利用系統、尾氣處理系統和灰渣系統六大系統構成。

　　2.1 濕污泥儲存系統

　　由污泥運輸車(chē)將含水率為80%的濕污泥卸入濕污泥存儲系統，然后用泵或刮板輸送輸送至污泥中轉倉，中轉倉為污泥干燥給料計量裝置。

　　2.2 污泥干燥系統

　　污泥中轉倉內的污泥經(jīng)螺旋輸送機定量將濕污泥輸送到閃蒸干燥機內;濕污泥在干燥機內被高速氣流流化后，由來(lái)自熱風(fēng)爐提供的熱煙氣進(jìn)行干燥，可將污泥的含水率由80%干化到30%-40%;流化干燥后的污泥隨氣體進(jìn)入具有污泥專(zhuān)用布袋除塵器內除塵實(shí)現泥氣分離。

　　2.3 熱解氣化系統

　　除塵器收集的泥粉再由氣力輸送至氣化機內與生物質(zhì)燃料一起在缺氧條件下送入流化床氣化爐中進(jìn)行熱解氣化，借助于部分空氣(或氧氣)作用，使污泥和生物質(zhì)的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原、重整反應，熱解伴生的焦油進(jìn)一步熱裂化或催化裂化為小分子碳氫化合物，獲得含CO、H2和CH4的可燃氣體。氣化機產(chǎn)生的可燃氣則作為熱風(fēng)爐的燃氣進(jìn)入熱風(fēng)爐燃燒。

　　2.4 熱能系統

　　可燃氣體在熱風(fēng)爐內進(jìn)行完全燃燒，產(chǎn)生的高溫熱煙氣(溫度為800-1000℃)通入干燥進(jìn)用于污泥干燥，來(lái)自換熱器加熱后的空氣作為助燃空氣進(jìn)入熱風(fēng)爐，進(jìn)一步提高熱能利用效率。

　　2.5 尾氣處理系統

　　干燥后污泥經(jīng)污泥專(zhuān)用布袋除塵器進(jìn)行固氣分離，再通過(guò)空氣換熱器回收余熱用于氣化系統和熱能系統空氣預熱，然后后進(jìn)入洗滌塔進(jìn)二次除塵、急冷，送入生物除臭系統進(jìn)行除臭處理達標后排入大氣。

　　2.6 灰渣系統

　　經(jīng)氣化爐熱解氣化后廢渣經(jīng)冷卻螺旋冷卻至200℃以下，經(jīng)倉泵輸灰系統送入灰渣倉，然后由汽車(chē)運輸出廠(chǎng)，該灰渣可用于土壤改良和建材原料。

　　三、處理效果

　　系統廢氣經(jīng)尾氣凈化系統處理后達到《生活垃圾焚燒污染物控制標準》(GB18485-2014)中表4生活垃圾焚燒爐排放煙氣中污染物限值、表5生活污水處理設施產(chǎn)生的污泥、一般工業(yè)固體廢物專(zhuān)用焚燒爐排放煙氣中二?f英類(lèi)限值執行。廢氣處理后NH3和H2S排放速率達到《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)中二級標準，廠(chǎng)界惡臭污染物應滿(mǎn)足《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)中二級標準。

　　系統產(chǎn)生的廢水經(jīng)簡(jiǎn)單處理后達到《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》(GB31962-2015-T)表1中B級標準。

　　污泥熱解氣化殘渣是完全惰性，疏松和干燥的物質(zhì)，富含鉀和磷，因此具有極多的利用可能。殘渣主要成分為SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等無(wú)機氧化物，與電廠(chǎng)粉煤灰成分類(lèi)似，滿(mǎn)足《城鎮污水處理廠(chǎng)污泥處理處置制磚用泥質(zhì)》GB/T25031-2010)標準要求，目前主要應用于制磚添加料，實(shí)現了最終處置。

　　四、結語(yǔ)

　　污泥耦合生物質(zhì)流化床熱解氣化技術(shù)將兩個(gè)獨立的系統進(jìn)行有機的結合，形成獨具特色的污泥處理工藝，該技術(shù)實(shí)現能量的自身循環(huán)利用，氣化后灰渣可作為建材原料，污泥得到了最大減量化、無(wú)害化、穩定化和資源化處置。在選址方面不受束縛，是一種先進(jìn)的污泥處置技術(shù)。

　　污泥熱解氣化將本是廢棄物的污泥轉化可燃氣和惰性灰渣，是一種清潔、高效的污泥治理技術(shù)，具有很好的市場(chǎng)前景。本文提出一種污泥耦合生物質(zhì)流化床熱解氣化工藝并成功用于工程實(shí)踐中，后續可在項目運行中進(jìn)一步優(yōu)化各系統之間的物流、能量流、信息流，強化耦合效應、提升可靠性，為污泥污泥熱解氣化技術(shù)的工業(yè)化應用夯實(shí)基礎。(來(lái)源：湖北加德科技股份有限公司)