16-杭世珺-污泥炭化技术现状和探讨-成都污泥大会.pdf

1、污泥炭化技术现状和探讨杭世珺2023年5月污 泥 炭 化 技 术 及 发 展 背 景国 外 污 泥 炭 化 技 术 发 展 现 状中 国 污 泥 炭 化 技 术 发 展 及 应 用总 结 与 展 望目 录1、污泥炭化技术及发展背景2020年城镇污泥产量（80%含水率）5130万吨无害化处理规模9.32万吨/日，无害化处理率67%3183694064284554875115375766056352512289331753345355438053992429946074857513001000200030004000500060002010 2011 2012 2013 2014 2015 201

2、6 2017 2018 2019 2020城镇污水厂处理量（亿立方）城镇湿污泥产生量（万吨）问题三温室气体排放量高问题二无害化程度低、出路受限注：源自住建部中国城市建设统计年鉴、中国城乡建设统计年鉴统计数据污泥处理规模1.1 中国污泥处理处置现状中国污水和污泥处理规模“水十条”：城市污泥无害化处理处置率2020年90%“十三五”规划：城市污泥无害化处置率2020年75%，地级及以上城市90%2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。中国将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，将在“十四五”时期严控煤炭消费增长、“十五五”时期逐步减少“双碳”国策亟需：低碳型污泥处理处置技术 焚烧和土地利

3、用呈增长趋势 建材利用呈下降趋势 填埋大幅度下降注a：数据来自11个城市的106个项目,引自谭学军,王磊.我国重点流域典型污水厂污泥处理处置方式调研与分析.中国给水排水.2022,38(14):1-8.注b：数据来自71个城市的162个项目,引自安叶等,我国市政生活污泥处置现状及经验总结.给水排水.2021,47(增刊):94-98.污泥处理处置发展趋势1.1 中国污泥处理处置现状 推动符合“双碳”目标的技术和工艺 污泥炭化比焚烧、填埋、堆肥等更具碳减排优势 借鉴国外已有污泥炭化技术和经验，开发适合我国国情的炭化技术污泥炭化处理的思考20122014年污泥处理处置方式a土地利用,11.0%建材

4、利用,16.1%焚烧,18.3%填埋,53.8%其他,0.8%土地利用,48.5%建材利用,1.9%焚烧,32.7%填埋,15.5%其他,1.3%2017年污泥处理处置方式b1.2 污泥炭化技术及特点污泥碳化在无氧或缺氧条件下进行热解处理，获得含碳固体产物为主要目标的污泥稳定化过程低温炭化中温炭化高温炭化市政污泥市政污泥市政污泥及其他废水处理的污泥初步稳定稳定稳定性高有臭味无无土壤改良、融雪、建材利用燃料、土壤改良燃料应用对象产物稳定性炭化物味道炭化物主要用途1.2 污泥炭化技术及特点系统构成1.污泥热干化（预处理）2.污泥炭化（核心单元）3.尾气处理（污染控制）技术特点节能降耗炭化过程中产生

5、的干馏气燃烧后余热利用，补充全过程热量，节约能源炭化产物可回收利用，包括燃料、建材、土壤改良剂、吸附材料等资源回收与污泥焚烧炉相比，炭化装置的吨污泥温室气体排放量少、二噁英排放量低、炭化物可燃料化利用，实现碳减排碳减排2、国外污泥炭化技术发展现状2.1 欧美污泥炭化技术发展污染物减排污泥焚烧产生的复杂污染物处理难，环境健康效应不明确；污泥热解技术可以实现气相产物燃烧，降低持久性污染物的排放磷资源回收要求污泥焚烧后灰渣中磷含量大于2%必须回收，回收率大于80%；焚烧灰渣中提取磷的经济性较差，污泥炭化物能为磷资源的回收利用提供有利条件主要驱动力政策引导欧洲已经颁布生物炭标准（The Europea

6、n Biochar Certifcate(EBC)）对生物炭进行分级认证，将生物炭分为农业、养殖、市政、工业等不同用途，分别设定生物炭中基本元素、碳氢比、灰分、物理性质、营养物质、重金属、多环芳烃等的限值，为生物炭的推广应用创造条件。工程设施2.1 欧美污泥炭化技术发展工程应用总体较少：序号项目设备提供商炭化炉形式处理对象1德国曼海姆市污水处理厂KOPF AG回转窑市政污泥2德国某垃圾污泥热解项目未知回转窑生活垃圾，市政污泥3澳大利亚珀斯Subiaco污泥热解项目ESI回转窑市政污泥4法国巴黎污泥处理项目BSP多膛炉市政污泥5美国加州康科德市污泥热解项目未知多膛炉市政污泥6丹麦某市政污水处理项