干化焚烧而非厌氧消化乃污泥处置的终极方向-第2页-北极星水处理网

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干化又分两种，一个是高温干化，一个是低温干化。高温干化可以用高温烟气、过热蒸汽，甚至燃油等。这是高温干化热量的一个计算公式。还有低温干化，在20~80oC范围均可实现。当然，晒太阳也是干化，这是自然干化。温度越高，干化反应时间就越短。昨天我跟搞干化设备的人谈过，他们说我们需要最低的水温是85oC才能形成热蒸汽。关于低温干化，刚才也讲到了污水余温，水源热泵。水源热泵输出的水温是40~80oC，刚好跟低温干化所需温度非常接近，所以，可以就近利用水源热泵。

单独焚烧，含水率40%~0%。不可与水泥窑混烧，但可与有机垃圾混烧。焚烧有热量损失，焚烧炉输出的热量，比如说炉内壁挂损失、焚烧炉散热损失等等，所有损失加在一起，以鼓泡流化床为例，大概就是7%，即占焚烧产生热量的7%，这都是有文献可查的。污泥焚烧也产生热量，这个热量主要跟有机质有关，这个是计算公式。我们国家有机质含量比较低，在30%~60%的范围，我们计算时取污泥有机质含量中间值53%，北京大概是60%。计算污泥燃烧热为1.2GJ/kgDS。这是不同国家污泥燃烧值，中国大概在个范围，平均是11850kJ/kgDS。我们的计算跟这个1.185GJ/kgDS基本接近，这都是从文献来的数据。这样经过计算以后，污泥脱水+干化+焚烧，脱水要输入能量，干化要输入能量，焚烧产生能量;最后的结果会发现总耗能是3091度电每吨干固体。总产能11.1GJ，利用热电联产转换为电当量为2467度电。也就是说整个工艺的能量输入为624度电。下面是详细的计算表，不讲了。

我们再看一下工艺成本，包括投资成本、运行费用。我们以活性污泥法为例，以处理量为50万吨/日的厂举例进行匡算。机械脱水污泥产量为400吨/日(80%含水率)，干污泥为80吨/日。投资成本有基建成本、设备成本，运行费用里面有电、水、药剂、工资福利、折旧大修等等。最后计算结果是，投资成本大概是每吨干污泥是374万元，运行成本每吨干污泥是2663元。

工艺比较。我们知道，用重力浓缩可以把污泥含水率降地两、三个百分点。有什么好处呢，能降体积!比如说，从含水率99%降到97%，体积便可减少2/3!这样的话对机械脱水、污泥干化、单独焚烧设备体积可大为减少，后面的投资、运行费也都少了。实际上，重力浓缩能耗相对以上能耗来说是非常少的，可以忽略不计，能耗节省没有太大的意思。虽然体积的减少导致后面设备基建、运行费用的节省，但前面重力浓缩池仍需要投资、维护。这样的话，我们综合计算结果是，这样一条工艺投资成本是456万元，运行成本是2755元。可与上面进行一个比较。

第二个比较就是跟传统厌氧消化进行比较。传统厌氧消化前面有重力浓缩，含水率99%~97%，然后厌氧消化，含水率再略微增加一点点。因为厌氧消化之后至少还有60%左右的有机物残留，你还得脱水、干化。干化后污泥焚烧是跑不掉的。大家看一下，我们厌氧消化以后含水率按97.5%计，剩余污泥有机物含量是53%，熟污泥VSS/TSS是37%。

各个单元能量消耗，以及厌氧消化产生能量，污泥焚烧产生能量计算，净结果是，这条工艺总能耗是3730度电，总产能是12.95GJ，利用热电联产转换为电当量为2878度电，能量赤字852度电;我们净输入的能量每吨干污泥为852度电。跟刚才推荐的工艺624度电能输入大很多。下面是个详细的计算表。

最后，把我们推荐工艺与重力浓缩后再机械脱水、干化焚烧工艺，以及传统厌氧消化后干化焚烧工艺进行一下比较。直接干化焚烧能量消耗是最小的。从投资和运行成本来看，无论是投资成本、运行费用，在这三个比较中都是最低的。

原标题：干化焚烧而非厌氧消化乃污泥处置的终极方向

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