污泥资源化的循环利用教材课件

污泥增钙干化处理及污泥污泥增钙干化处理及污泥资源化的循环利用资源化的循环利用第一部分第一部分城市污泥目前的现状及急需解决的问题城市污泥目前的现状及急需解决的问题目前城市污泥处理现状目前城市污泥处理现状随着我国城市的快速发展和规模急剧的扩大随着我国城市的快速发展和规模急剧的扩大城市污水、污泥的产生量与日俱增。城市污水、污泥的产生量与日俱增。目前，国内城市污泥大部分仍采取随产随运、目前，国内城市污泥大部分仍采取随产随运、送去填埋、倾倒、或简易堆肥的处理方法，送去填埋、倾倒、或简易堆肥的处理方法，使污泥变成了二次的污染源。使污泥变成了二次的污染源。污泥的二次污染对大气、水体、土壤造成的污泥的二次污染对大气、水体、土壤造成的危害程度及持久性远大于废水，它将严重的危害程度及持久性远大于废水，它将严重的破坏着我们的生存环境。破坏着我们的生存环境。需要解决的六大难题需要解决的六大难题1.1.需彻底消灭污泥中存在的多种病源菌和病毒需彻底消灭污泥中存在的多种病源菌和病毒2.2.需规模化、快速高效地排除污泥中的水份需规模化、快速高效地排除污泥中的水份3.3.需有效的控制污泥中重金属离子的活性需有效的控制污泥中重金属离子的活性 4.4.需使有机污泥有效的实现减量化和稳定化需使有机污泥有效的实现减量化和稳定化5.5.需消除在污泥处理及运输过程中散发的恶臭需消除在污泥处理及运输过程中散发的恶臭6.6.需对处理后的污泥进行稳定的综合性再利用需对处理后的污泥进行稳定的综合性再利用第二部分第二部分 ORIENTORIENT 污泥增钙干化工艺方法及特点污泥增钙干化工艺方法及特点 污泥污泥增钙增钙干干化的化的处理方法处理方法 奥利爱得公司多年来与日本的工程技术奥利爱得公司多年来与日本的工程技术人员、专家共同研发的无火焰直接加热式人员、专家共同研发的无火焰直接加热式污泥增钙干化系统，获得了中日两国的多污泥增钙干化系统，获得了中日两国的多项国际专利。通过对污泥进行干燥、脱水、项国际专利。通过对污泥进行干燥、脱水、灭菌及改性处理，可在污泥产生的源头，灭菌及改性处理，可在污泥产生的源头，实现污泥减量化、无害化和再利用。处理实现污泥减量化、无害化和再利用。处理过程中不产生二氧化碳，避免了温室效应过程中不产生二氧化碳，避免了温室效应的加剧。的加剧。ORIENTORIENT 核心技术核心技术我公司研发的三项国家级发明专利我公司研发的三项国家级发明专利1.1.高活性生石灰的烧制方法高活性生石灰的烧制方法 活性大于活性大于300ml/4N-HCl(300ml/4N-HCl(不溶灰分法不溶灰分法)（专利公开号（专利公开号:01144427:01144427）2.2.城市污泥干化装置城市污泥干化装置 （专利公开号：（专利公开号：200710122796200710122796）3.3.利用水泥回转窑处理城市污泥的方法利用水泥回转窑处理城市污泥的方法 （专利公开号：（专利公开号：200510069188200510069188）专利证明专利证明工工 艺艺 流流 程程 图图1.1.出料口的出料口的温度须始终温度须始终保持在保持在4 400以上以上2.2.添加剂与常温下的剩余污添加剂与常温下的剩余污泥混合搅拌后泥混合搅拌后使污泥升温至使污泥升温至6 60 0-70-70。必须连续不断地必须连续不断地注入到反应器内时，内部形注入到反应器内时，内部形成累积的温度超过了成累积的温度超过了100100。设备运行设备运行过过程中可以使程中可以使反应器反应器升温升温至至100100以上以上必须具备下必须具备下述述的的两个前两个前提条件：提条件：ORIENTORIENT可有效解决可有效解决的的难题一难题一 工艺中采用的工艺中采用的高活性生石灰高活性生石灰遇水发生遇水发生强烈的化强烈的化合合反应，并产生高反应，并产生高热，热，在这在这样样的的环境中，任何有机物都无法完整保留环境中，任何有机物都无法完整保留通过通过分解分解反应、置换反应、复分解反应反应、置换反应、复分解反应的化学机理，的化学机理，转化为无机物。转化为无机物。因此该工艺可以有效地消灭污泥中存因此该工艺可以有效地消灭污泥中存在的各种病源菌在的各种病源菌及及病毒。病毒。ORIENTORIENT可有效解决可有效解决的的难题二难题二 该工艺方法与燃烧、流化床式热干化该工艺方法与燃烧、流化床式热干化等相比较，无火焰行形成的化合热，有等相比较，无火焰行形成的化合热，有效地避免了温室效应，大幅度降低了二效地避免了温室效应，大幅度降低了二氧化碳的排放。氧化碳的排放。在处理过程中可以使污泥迅速升温至在处理过程中可以使污泥迅速升温至100100以上，以上，使污泥中的水份（包括细使污泥中的水份（包括细胞水）大量蒸发。胞水）大量蒸发。北京城市排水集团水质检测中心北京城市排水集团水质检测中心检测报告单检测报告单 ：高碑店污水处理厂高碑店污水处理厂高碑店污水处理厂高碑店污水处理厂2004200420042004年年年年7 7 7 7月月月月名称名称含水率含水率（%）有机物有机物（%）粪大肠菌群粪大肠菌群（个（个/g)/g)大肠菌群大肠菌群（个（个/g)/g)细菌总细菌总量（个量（个/g)/g)处理前处理前A A 77.8 77.8 42.142.15.0E+055.0E+051.2E+071.2E+074.3E+08 4.3E+08 处理前处理前B B 75.7 75.7 42.842.83.2E+053.2E+058.4E+068.4E+065.4E+07 5.4E+07 处理后处理后A A28.0 28.0 3.283.28未检出未检出未检出未检出未检出未检出 处理后处理后B B 27.9 27.9 7.897.89未检出未检出未检出未检出未检出未检出 ORIENTORIENT可有效解决可有效解决的的难题三难题三碱性发热剂碱性发热剂+细胞水细胞水强碱强碱+水蒸气水蒸气强碱强碱 +重金属离子重金属离子 金属氧化物金属氧化物强碱强碱 +钙镁铝离子钙镁铝离子 氧化物胶体氧化物胶体碱性氧化物胶体与粘土架桥并吸附碱性氧化物胶体与粘土架桥并吸附使重金属离子处于被钝固状态从而使重金属离子处于被钝固状态从而有效有效地地控制了重金属离子的活性控制了重金属离子的活性ORIENTORIENT可有效解决可有效解决的的难题四难题四 污泥污泥增钙干化增钙干化处理工艺，使被处理的污处理工艺，使被处理的污泥始终处于强碱及高温的环境中，泥始终处于强碱及高温的环境中，污泥污泥中水份大量蒸发，中水份大量蒸发，将将很不稳定的有机物很不稳定的有机物分解转化为稳定的无机物分解转化为稳定的无机物，从而有效地从而有效地实现了污泥的减量化和稳定化。实现了污泥的减量化和稳定化。中国建筑材料科学研究院中国建筑材料科学研究院水泥科学与新型建筑材料研究所水泥科学与新型建筑材料研究所 国家建筑材料检测中心检测报告国家建筑材料检测中心检测报告序序号号监测类型监测类型内容内容结果结果1 1易烧性测易烧性测试试测试样品进行测试样品进行14001400度度烧成时熟料中基本不烧成时熟料中基本不含游离钙含游离钙具有较佳易烧性具有较佳易烧性2 2X X衍射测衍射测试试对测试样品进行对测试样品进行13001300度温度烧成熟料度温度烧成熟料氧化钙含量达氧化钙含量达56.1wt%56.1wt%高于普通石灰石中氧高于普通石灰石中氧化钙含量化钙含量3 3岩相研究岩相研究对测试样品进行对测试样品进行14001400度至度至14501450度燃烧度燃烧样品的合理烧成温度样品的合理烧成温度在在14001400至至14501450度之间度之间4 4热分析测热分析测试试在在480480度附近均有一个度附近均有一个较大的吸热谷与失重较大的吸热谷与失重分析含有大量氢氧化分析含有大量氢氧化钙钙ORIENT可有效解决可有效解决的的难题五难题五 在污水处理过程中，大量的腐殖质沉在污水处理过程中，大量的腐殖质沉积在污泥内，在细菌的作用下，发酵并积在污泥内，在细菌的作用下，发酵并产生带有恶臭的有害气体，使污泥处理产生带有恶臭的有害气体，使污泥处理及运输过程都伴随着令人难以忍受的恶及运输过程都伴随着令人难以忍受的恶臭。臭。该该工艺利用强碱、高温工艺利用强碱、高温的的环境，破坏环境，破坏并分解了污泥中产生恶臭气体的有机物并分解了污泥中产生恶臭气体的有机物使处理后的污泥臭味大使处理后的污泥臭味大幅度幅度下降。下降。ORIENT可有效解决可有效解决的的难题六难题六经过该工艺处理过的污泥，被转化成为经过该工艺处理过的污泥，被转化成为无机性的物质。这种无机物质富含大量无机性的物质。这种无机物质富含大量氢氧化钙、氧化硅、碳酸钙等矿物质，氢氧化钙、氧化硅、碳酸钙等矿物质，从而可以作为建筑材料的基材广泛应用从而可以作为建筑材料的基材广泛应用可以在水泥的烧制中替代部分氧化钙及粘土可以在水泥的烧制中替代部分氧化钙及粘土组分的原料、道路基础辅料、垃圾填埋场的组分的原料、道路基础辅料、垃圾填埋场的垫层土、道路施工用的回填土等多种用途。垫层土、道路施工用的回填土等多种用途。ORIENTORIENT 技术的可靠性及应用实例技术的可靠性及应用实例第三部分第三部分 ORIENTORIENT具有成熟的工艺技术具有成熟的工艺技术 本产品自本产品自19991999年研制开发成功以来，年研制开发成功以来，经过三次更新换代，已完全实现了经过三次更新换代，已完全实现了污污泥泥干干化化发热剂的国产化及工业化生产发热剂的国产化及工业化生产污泥污泥干化干化设备的国产化定型及系列化设备的国产化定型及系列化批量生产，以及生产工艺的定型与优批量生产，以及生产工艺的定型与优化。化。污泥高效干燥设备系列产品污泥高效干燥设备系列产品出口日本的系列产品出口日本的系列产品ORIENTORIENT20022002年开发研制并出口年开发研制并出口到日本到日本的第二的第二代，内搅拌式有机废弃物处理机，适用于厨余垃圾、代，内搅拌式有机废弃物处理机，适用于厨余垃圾、粪便、建筑污泥等粘连性较低的有机废弃物。粪便、建筑污泥等粘连性较低的有机废弃物。国际贸易合作产品远销日本国际贸易合作产品远销日本产品产品自自20002000以来出口到日本、新加坡等国际市场，在以来出口到日本、新加坡等国际市场，在国外客户近乎苛刻使用的环境中，经历了严格的考验国外客户近乎苛刻使用的环境中，经历了严格的考验并赢得了他们的信赖。并赢得了他们的信赖。日本日本NTTNTT电力电信株式会社的签约仪式和研讨会电力电信株式会社的签约仪式和研讨会对日出口合同对日出口合同国国 内内 的的 应应 用用 实实 例例 20032003年年7 7月在北京方庄污水处理厂月在北京方庄污水处理厂利用第二代利用第二代技术设备技术设备完成完成了了日处理污泥日处理污泥3030吨吨级级的工艺试验的工艺试验双轴内搅双轴内搅双轴内搅双轴内搅拌式干燥拌式干燥拌式干燥拌式干燥机机机机应应 用用 实实 例例 20032003年年8 8月在月在排水集团中水分公司霍健总经理的指导下排水集团中水分公司霍健总经理的指导下在河北省丰宁县小坝子乡，完成了利用酸碱双组分添加在河北省丰宁县小坝子乡，完成了利用酸碱双组分添加剂干化后的污泥进行了土壤改良、防沙治沙的实践。剂干化后的污泥进行了土壤改良、防沙治沙的实践。应应 用用 实实 例例 20032003年年1111月在北京大兴污泥消纳厂成功完成了月在北京大兴污泥消纳厂成功完成了可移动式污泥处理设备的工业试验可移动式污泥处理设备的工业试验社会的广泛关注社会的广泛关注20032003年年1111月在钓鱼台国宾馆，在本公司的倡导下中关月在钓鱼台国宾馆，在本公司的倡导下中关村污泥无害化产业联盟成立大会上，北京排水集团杨村污泥无害化产业联盟成立大会上，北京排水集团杨向平总经理代表全体联盟成员发表了讲话，建设部城向平总经理代表全体联盟成员发表了讲话，建设部城建司副司长张悦代表建设部部长仇保兴发表了贺信。建司副司长张悦代表建设部部长仇保兴发表了贺信。北京高碑店污水处理厂北京高碑店污水处理厂应用实例应用实例 20042004年年6 6月在北京高碑店污水处理厂完成了月在北京高碑店污水处理厂完成了日处理日处理150150吨污泥的大规模连续性工业级实验吨污泥的大规模连续性工业级实验生产出生产出水泥熟料达到水泥熟料达到JCJCT853T85319991999 硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料 的国家标准的国家标准 污泥增钙干化后的资源化利用污泥增钙干化后的资源化利用受到政府相关领导的关注受到政府相关领导的关注2002005 5年国家发改委环境年国家发改委环境综合利用司翟青司长来综合利用司翟青司长来到顺义特种水泥厂观看到顺义特种水泥厂观看考察了利用高碑店污水考察了利用高碑店污水处理厂增钙干化污泥烧处理厂增钙干化污泥烧制出国家标准水泥的过制出国家标准水泥的过程，对本公司的污泥增程，对本公司的污泥增钙干化技术给予了高度钙干化技术给予了高度的评价。的评价。建设部建设部20072007年度科技示范工程年度科技示范工程20072007年年1212月在方庄污水处理厂成功完成了建设部月在方庄污水处理厂成功完成了建设部的科技示范工程，至今系统连续运行，状态良好。的科技示范工程，至今系统连续运行，状态良好。干干化后的材化后的材料粒径料粒径5mm5mm颗粒颗粒大于大于80%80%处理后处理后干料含水率低于干料含水率低于20%20%ORIENT工艺设备 Equipment主反应器主反应器添加剂料罐添加剂料罐废气处理系统废气处理系统示范工程评价 Assessment(1)(1)减量化减量化含水率随时间变化规律图含水率随时间变化规律图Moisture content of sludge varies with timeTime(d)moisture content(%)ORIENTORIENT增钙干化污泥增钙干化污泥 处理后处理后污污泥各项指标变化图泥各项指标变化图 Organic material and TN in sludge(2 2)无害化无害化%Organic materialnDewatering sludgenDrying sludgeORIENTORIENT增钙干化污泥增钙干化污泥(3 3)资源化资源化 干化后干化后的污泥的污泥含水率约为含水率约为40%40%，堆置，堆置9 9天后含水率可降天后含水率可降低低至至1010%以下，在污水处理厂内直接转化成有用的资源。以下，在污水处理厂内直接转化成有用的资源。(4)(4)环境保护环境保护 Environment ProtectionT()WorkshopInlet of wet dust collector Outlet of wet dust collector 温度变化温度变化 Temperature ORIENT污泥增钙干化过程污泥增钙干化过程相对湿度变化相对湿度变化Relative humidityWorkshopInlet of wet dust collector Outlet of wet dust collector Relative humidity(%)ORIENTORIENT污泥增钙干化过程污泥增钙干化过程(5)(5)异味控制异味控制Dust content(mg/mN3)WorkshopInlet of wet dust collector Outlet of wet dust collector 粉尘粉尘 Dust content ORIENT增钙干化污泥过程增钙干化污泥过程(6)(6)粉尘减排粉尘减排具有良好的可靠性具有良好的可靠性增钙干化系统在方庄污水处理厂，一年多来稳定的运行增钙干化系统在方庄污水处理厂，一年多来稳定的运行和没有任何的安全隐患，得到了甲方的高度评价，也得和没有任何的安全隐患，得到了甲方的高度评价，也得到了行业内专家和领导的好评。到了行业内专家和领导的好评。政府鼓励的污泥增钙干化技术政府鼓励的污泥增钙干化技术北京市科委、北京市发改委、北京市建委、北京市工北京市科委、北京市发改委、北京市建委、北京市工业促进局、中关村科技园区管委会关于发布北京市第业促进局、中关村科技园区管委会关于发布北京市第二批自主创新产品的通知二批自主创新产品的通知 各有关单位：根据市政府各有关单位：根据市政府关于在中关村科技园区开展政府采关于在中关村科技园区开展政府采购自主创新产品试点工作的意见购自主创新产品试点工作的意见和和北京市自主创新产品认北京市自主创新产品认定办法（修订）定办法（修订）的规定，经组织专家评审，市科委、市发展的规定，经组织专家评审，市科委、市发展改革委、市建委、市工促局、中关村管委会认定北京市奥利爱改革委、市建委、市工促局、中关村管委会认定北京市奥利爱得科技发展有限公司等产品为北京市第二批自主创新产品，现得科技发展有限公司等产品为北京市第二批自主创新产品，现予以发布。予以发布。575575：污泥增钙干化系统装备：污泥增钙干化系统装备 方庄污水处理厂用户使用意见方庄污水处理厂用户使用意见系统设施评价：系统设施评价：该系统安装运行以来，在厂内污泥产生的源头有效地该系统安装运行以来，在厂内污泥产生的源头有效地消毒、灭菌、除臭、减量化的日处理剩余污泥消毒、灭菌、除臭、减量化的日处理剩余污泥3030吨。吨。该技术无二次污染，干燥后的处理物中不含有二恶英该技术无二次污染，干燥后的处理物中不含有二恶英等污染物质，同时重金属得到了钝化，干燥产品中粪等污染物质，同时重金属得到了钝化，干燥产品中粪大肠杆菌、大肠菌群以及细菌总数大幅度减少。此外大肠杆菌、大肠菌群以及细菌总数大幅度减少。此外干燥后污泥在运输过程中不产生渗滤液；安全性高。干燥后污泥在运输过程中不产生渗滤液；安全性高。因此与污泥热干化技术相比，无粉尘爆炸的安全隐患，因此与污泥热干化技术相比，无粉尘爆炸的安全隐患，干燥效果安全、可靠。由于运行成本低，干燥产品可干燥效果安全、可靠。由于运行成本低，干燥产品可再利用、经济性很好。再利用、经济性很好。北京城市排水集团北京城市排水集团方庄污水处理厂方庄污水处理厂用户使用意见用户使用意见社会效益分析：社会效益分析：污泥增钙干化技术污泥增钙干化技术安全可靠安全可靠、处理、处理成本低成本低，整，整个无害化处理的过程实现了二氧化碳个无害化处理的过程实现了二氧化碳零排放零排放。为解决城市污泥无害化处理及再利用，找到了为解决城市污泥无害化处理及再利用，找到了一个合适的解决办法。为生态环境的保护与合一个合适的解决办法。为生态环境的保护与合理的资源整合创出一条新思路，为环保事业的理的资源整合创出一条新思路，为环保事业的可持续性发展解决了一个老大难的课题，该技可持续性发展解决了一个老大难的课题，该技术将成为走进国际最前沿的城市污泥无害化及术将成为走进国际最前沿的城市污泥无害化及资源化利用的最有效的技术手段之一。资源化利用的最有效的技术手段之一。谢谢谢谢ORIENT 北京奥利爱得科技发展有限公司北京奥利爱得科技发展有限公司CaO+H2O=Ca(OH)2 CaO+H2O=Ca(OH)2 反应机理反应机理分子量就是化合物中各原子的相对原子量之和。分子量就是化合物中各原子的相对原子量之和。如；如；CaOCaO分子量分子量=Ca=Ca的原子量的原子量+O+O的原子量的原子量=40+16=56=40+16=56 H2O=HH2O=H的原子量的原子量x x原子个数原子个数+O+O的原子量的原子量 =1x2+16=18Ca(OH)2=1x2+16=18Ca(OH)2分子量分子量=40+=40+（16+116+1）X2=74X2=74化合物中元素的分子量化合物中元素的分子量可以在元素周期表中查看可以在元素周期表中查看 CaO+H2O=Ca(OH)2 CaO+H2O=Ca(OH)2 56 18 78 56 18 78 m1 m2 m3 m1 m2 m3 附件资料附件资料