基本信息
- 項目名稱：
- 利用電廠廢煙氣/太陽能干化污泥新工藝研究
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本作品是一種利用廢熱煙氣/太陽能干化污泥方法，首先將濕污泥與添加物混合，混合后污泥用鋪泥裝置平鋪在溫室的地熱板上，所述的地熱板通過廢熱煙氣與地熱板間的導熱油進行循環(huán)加熱，所述的溫室采用太陽能進行被動加熱，溫室內氣體通過風機將污泥干化過程蒸發(fā)產生的水分及惡臭氣體帶出，氣體經除濕除臭后再返回到溫室內。本作品還公布了實現上述方法的設備。
- 詳細介紹：
- 利用煙氣廢熱和太陽能作為污泥的聯合熱源，可以在不消耗新能源的情況下，將污泥含水率顯著降低，既能降低電廠熱污染，又能降低污泥干化成本，實現低耗干化污泥；廢熱煙氣從電廠煙道截取，不會影響電廠發(fā)電的正常運行，且通過熱管換熱器間接換熱給導熱油，有效避免了煙氣和污泥的交叉污染；利用清潔能源太陽能輔助干化污泥，在太陽的輻射下被動式太陽能/地熱溫室具有較好的溫室效應，室內溫度較快提高，加快了污泥表面水分蒸發(fā)速度；溫室內的高效大容量蓄熱體，通過充足的光照和地熱輻射可以存儲大量熱量，可維持溫室內的相對高溫；在溫室系統(tǒng)中加入了通風和除濕除臭裝置，有效避免率溫室中空氣含濕量達到飽和以及惡臭氣體的散出；經太陽能/地熱溫室中將污泥從含水率約80%降低到35%左右，低溫條件下干化得到的污泥保持了原有的熱值。特別適合以污泥焚燒、建材利用為目的的污泥干化處理；本作品能促進污泥干化的產業(yè)化進程。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 構建一個利用電廠煙氣廢熱和太陽能的污泥干化新工藝，使污泥的含水率降到30%左右，克服傳統(tǒng)污泥干化工藝能耗成本高的缺陷，為后續(xù)進行污泥燃料化利用創(chuàng)造有利條件，從而達到降低污泥干化能耗的問題，并且將污泥的價值進行最大化的應用。
科學性、先進性及獨特之處
- 本項目首次將改進后的太陽能溫室干燥技術和電廠煙氣廢熱干燥技術相結合，提出煙氣廢熱/太陽能干化新工藝。既解決了單一太陽能處理的不穩(wěn)定問題和單一廢煙氣處理的交叉污染問題，使得污泥干化得到了很好的發(fā)展。
應用價值和現實意義
- 隨著社會能源消耗低碳化主題的提出和發(fā)展，太陽能這種清潔能源的收集和利用將備受關注，同時廢熱回收、廢物處理也將逐漸成為大家對社會可持續(xù)發(fā)展的共識。本污泥干化新工藝聯合利用太陽能和電廠廢煙氣廢熱，污泥經干化處理后含水率可降至30%左右，之后可直接或和秸稈混合送入垃圾焚燒爐燃燒，從而大大降低污泥干燥成本。本工藝可實現以廢治廢，廢物再利用，具有廣闊的應用前景。
學術論文摘要
- 本項目首次提出將煙氣余熱和太陽能相結合進行污泥干化，將太陽能作為輔助熱源應用到污泥干燥中，構建了以廢煙氣/太陽能為熱源的污泥干化新工藝，可將污泥含水率降到27.7%。從而為開辟以廢治廢和廢棄物循環(huán)利用的污泥處理新途徑提供理論依據和技術支撐，在環(huán)境保護、二次資源利用和經濟效益方面都能體現一定意義。
獲獎情況
- 根據本項目得出的相關結論，撰寫了論文《天津市污泥資源化利用管理對策》被評為第三屆青年環(huán)衛(wèi)科技工作者優(yōu)秀論文二等獎，并于2009年6月在《環(huán)境衛(wèi)生工程》期刊上發(fā)表。
鑒定結果
- 此作品具有可行性
參考文獻
- [1]宋正清. 淺析市政污泥的處理與處置. 黑龍江科技信息, 2008(4): 208-209 [2]楊小文, 杜英豪.國外污泥干化技術進展[J], 給水排水, 2002,28(2):35-36 [3]朱南文 徐華偉. 國外污泥熱干燥技術[J], 給水排水, 2002,28(1):16-19 [4]徐小寧, 鄧文義, 李曉東. 污泥在槳葉式干燥機內干化特性研究[J], 能源工程, 2007,3:53-55 [5] 顧忠民，楊殿海. 太陽能污泥干化在歐洲的應用. 四川環(huán)境，2008, 27(6) [6] 朱曉婉. 太陽能輔助槳葉式干燥機干燥污泥的研究[M]，浙江大學，2008. [7] 翁煥新. 污泥無害化、減量化、資源化處理新技術. 科技出版社, 2009: 189-190
同類課題研究水平概述
- 國內外降低污泥含水率的工藝技術呈現多樣化格局，其中干化裝置靈活高效、安全可靠的優(yōu)勢尤為突出。但是大多數干化工藝是在200℃～700℃高溫下采用干燥設備（如轉鼓式、空心槳葉式、盤式干燥器等）對污泥進行熱干化處理，從而達到降低污泥含水率的目的。雖然各種干化工藝有著很多的優(yōu)點，但是它們都要消耗一定的煤、油、天然氣等一次能源，并且運行成本較高。 另外，由于傳統(tǒng)工藝在脫水時污泥中加入了絮凝劑（通常呈粘稠膠質狀），導致污泥在干燥過程中存在一個特殊的膠粘相階段(含水率為60 %左右)，在這一過渡段內污泥極易結塊，表面堅硬、里面卻仍是稀泥，如果濕污泥直接進入傳統(tǒng)干燥器，往往導致干燥熱效率低、干燥時間長、能耗大。 污泥干化的主要成本在于熱能，熱能的支出占干化運行成本的80％以上，為降低污泥干燥能耗，有必要尋求低成本的干化熱源。由于太陽能是一種清潔的、取之不盡的可再生能源，圍繞太陽能干燥污泥技術，威立雅和得利滿等水處理公司相繼開發(fā)了自身的專利技術Solia工藝和Helantis工藝，這些太陽能干燥工藝具有運行費用低廉、操作簡單、對環(huán)境無污染等優(yōu)點，但其運行受限于外界氣候及晝夜變化，難以維持運行的穩(wěn)定性。浙江大學翁煥新提出了利用電廠煙氣直接干燥污泥的工藝，該工藝能將煙氣廢熱有效利用，但煙氣與污泥直接接觸容易使煙氣和污泥交叉污染，干化后產生的含有大量臭氣的煙氣需要再治理。本項目將改進后的太陽能溫室干燥技術和電廠煙氣廢熱干燥技術相結合，提出煙氣廢熱/太陽能干化新工藝，既解決了單一太陽能處理的不穩(wěn)定問題又解決了單一廢煙氣處理的交叉污染問題，使得污泥干化得到了很好的發(fā)展。并且新工藝能將污泥含水率從80%降低到30%左右，可實現污泥高效低耗減量化，以降低污泥處理成本，在環(huán)境保護、二次資源利用和經濟效益方面都能體現一定意義。
