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基于用户体验的污泥脱水干化解决方案

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基于用户体验的污泥脱水干化解决方案

题  目:基于用户体验的污泥脱水干化解决方案

报告人:上海复洁环保科技股份有限公司  许太明  总经理

基于用户体验的污泥脱水干化解决方案
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第一部分:背景与缘起

基于用户体验的污泥脱水干化解决方案

各位领导、各位专家、各位同行,中午好。我给大家做的报告是基于用户体验的污泥脱水干化解决方案。作为我们公司来说,主要的产品是低温真空脱水干化成套技术,所以我从这个技术本身给大家分享一下应用性能与效益的评价。主要分三部分,一个是背景与缘起,第二是用户体验与详情,第三个是总结与展望。污泥脱水干化设备,从用户体验角度分三个层级,第一个是要满足功能需求,能给用户带来多大的帮助;第二个要有易用性,你采用这个工艺设备以后需要付出多少努力;第三个是愉悦性,可以获得多少收获。这三个层级实际上是一个逐步提升的需求,也是我们对设备功能要求的一个逐步提升过程。基于目前干化脱水设备的模式,实际上我们需要一个变革,这个变革是从用户体验的角度要有一个显著的提升。原来的脱水设备,污水厂常用的是带式机、离心机、板框、电渗透,这个含水率可以做到60%到80%的范围,如果要进一步降低含水率,需要上干化设备,这也就是先脱水后干化的工艺。基于这个模式,我们需要对这个模式进行变革。

基于用户体验的污泥脱水干化解决方案

在2008年,我们开始立项研发能不能将一种设备的功能集脱水和干化于一体,于是开发了脱水干化一体机,我们叫它低温真空脱水干化成套技术装备。这个装备的主要流程是污水厂浓缩池的污泥92%到98%含水率,这里面也有可能是机械浓缩出来的污泥,那么通过调理调质以后,经过脱水干化技术装备,后续出来的污泥含水率从10%到60%不等。这过程中肯定要输入能量,有滤液排放,还有废气的产生,污泥外运以后进行处置,这是我们脱水干化的主要流程。

基于用户体验的污泥脱水干化解决方案
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用户体验的解决方案分三个层级,一个是基础层,脱水干化一体,品质效果要有保证,还有干化产物多元化;进阶层是低药耗、低能耗,对能量提出更高的要求。药耗要低、能耗要低,而且对用户体验来说,操作要简便;高级层面,就是在用了这个设备以后污染排放减少,注重环境安全效益、节能减排效应和资源回收效应,这时我们进入了最高层级的用户体验。

第二部分:用户体验详解

基于用户体验的污泥脱水干化解决方案

我们再看一下基础层,脱水干化设备是否能够满足用户的基本需求?

基于用户体验的污泥脱水干化解决方案
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低温真空脱水干化的效果保证,第一个是工艺,我们这个工艺主要针对常规脱水以后不能满足含固率要求的物料,比如说污水厂的污泥、煤泥、尾矿,将含水率进一步降低到20%以下。我们一般是利用了常规板框机械脱水的原理达到极限以后,利用低温真空干化工艺将物料的含水率进一步降低,达到传统热力干化的同样效果。这个工艺流程就是在常规板框的基础上加了一个加热系统和抽真空系统,形成了一套完整的工艺。这当中我们利用的滤饼的环境气压是在0.1个大气压,这个时候水的沸点在40到50度左右。采用我们这个装备,如果将来污泥处置的途径发生变化,比如填埋是60%以下,焚烧是40%,最终属于危废需要去处置,希望含水率更低,包括一些建材利用希望做到30%到35%的水平。我们这个设备是一次性投资,可以根据最终污泥处置途径的变化进行多项含水率的选择。

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第二个保证是装备,一个工艺的实现装备很重要。我们这个装备目前的制造水平已经达到国际领先水平(同行中的板框压滤机的水平也是应该达到这很高的水平),核心构件性能稳定可靠,可同时满足脱水干化工艺对机械强度、传热效率、温度升降、密封性能的苛刻要求,这个板的耐温性能可以达到120度以下。还有干化产物多效合一目标的实现,我们这个技术是集污泥脱水、干化、杀菌灭活、除臭、造粒于一体。出来的污泥含水率在30%以下,并且对各项指标进行了检测,包括大肠杆菌、大肠菌群值、蛔虫卵等各项的检测,泥基本上没有什么味道,因为在常压下水的沸点是100度,其他一些低沸点的致臭组份也很有效的得到了脱除。干化产物对多元化处置出路的一个适应性,干化出来的物料含水率是10到30%,后续处置的途径有土地利用,还有焚烧,包括碳化、建材利用。根据污水厂的性质不同,区域不同,也略有差异,出来的泥热值基本上可以达到2500左右的水平,我们做的项目中氯含量是不高于进泥的含量,重金属低于国家标准限值。外观满足处置的需求,最后卫生填埋达到含水率50%到60%,这个还是根据项目所在地的实际情况而定。

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用户体验的进阶层是易用性,操作简单。

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我们在调理调质方面优势比较明显,在这个阶段我们只投加常规的PAM絮凝剂,药剂成本相当低,药剂投加量大概在干基的1‰到1.5‰,在这个过程中我们无需添加石灰、铁盐等无机添加剂,真正实现污泥的减量,对后续的处置途径不会造成限制性的风险,同时我们在这几年的工程应用中也在开发系列药剂,灵活应对区域、季节、行业的变化。

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第二个是低品位热源的需求,因为在干化过程中用的是90℃的循环水,这个水是不排放的,进系统是90℃。获得90℃的热水有很多种方式,如果用天然气锅炉可以直接获得90℃热水,或者是通过热交换,热交换当中比如说用蒸汽、余热蒸汽都可以。还有现在正在对接的污水源热泵,能够很有效的利用污水厂的现有资源进行热量的回收,实现最后干化所需要的一个能源。我们和传统工艺比较,总体节能在30%到40%的水平。我们设备所有的运行状态都能在控制界面上显示,满足全自动、半自动、手动操作的要求,整个过程是不需要人工干预,劳动强度大大降低。同时我们确保了很多运行安全上的一些问题。

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用户体验的高级层,我们通过项目的实施,用户获得了一个什么样的综合效益?

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第一个,是污水厂厂内源头减量污染防治的效益,相对传统工艺,在污水厂内实现污泥减容减量70%以上,避免了污泥在脱水和干化设备时间与空间上的转换,减轻了环保和安全上的压力。第二,在脱水干化过程当中,同步对污泥进行无害化处理,很多专家把我们归为深度脱水,我们也没有达到全干的水平,我们希望是做到含水率10%到60%之间,也是半干的水平,属于干化设备。这个过程对于一些有害的细菌、虫卵起到一个灭活的功能,后续处置可以因地制宜地进行,包括进行资源化的利用,比如说做建材、园林绿化用土。

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还有环保上的安全效益,最主要还是考虑粉尘与安全性的体现,脱水干化过程是全封闭的负压运行,没有磨损隐患和粉尘爆炸的危险,尾气排放量相当少。很多污泥干化的项目工艺本身是在常压或者高温下进行,但是我们是在全封闭负压情况下进行,我们需要处理的尾气也是真空出来未冷凝的一部分气体,所以尾气处理量相当少,设备投资和运营成本也会相当低。第二个就是车间环境的改善,脱水干化全过程中无渗漏,大幅改善操作环境,处理后的废气满足上海市的地标。

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第三个就是污泥处理全过程的节能减排的效应,相比传统的两段式的这种工艺路线,不管是在药耗还是能耗上都有优势,我们脱水干化一体机在污泥处置全过程碳排放总量最低,这个数据我们还是通过一些计算,包括也请教了很多专家汇总出来的,在整个过程中不同工艺路线最终形成的一个碳排放总量的核算。这当中考虑的是脱水干化环节、药剂、运输和焚烧,最后得出的结论就是,如果采用源头减量,脱水干化至30%到40%之间,再外运焚烧,它的碳排放总量会最低。

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第四个是滤液浓缩回收氮素资源的一个潜在经济效益。污泥当中3%到4%是氮元素,如果全部回收,可以满足氮肥30%的用量。我们针对脱水干化滤液中氨氮含量相对较高的现状,也对比了常规脱水干化和进行热水解或者厌氧消化以后的一些滤液,这里面实际上氨氮浓度是相当高的,我们可以利用低温真空脱水技术装备特有的真空工艺,正在探索污泥脱水干化过程中同步对滤液和废气当中的氮元素进行有效回收和资源化利用。

第三部分:总结与展望

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总结和展望:业主的收获,是通过标准的流程获得低药剂的投加和低能量的输入,还有最终的处置途径多元,滤液能够资源回收利用,碳源能够进行厌氧消化形成沼气回收,磷回收做鸟粪石,我们希望把氮素进行有效的回收,还有废气的净化处理。我们满足了用户的基本需求,又超越了用户的期望。

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这是复洁公司的收获,我们从2008年立项以后获得很多项目,也得到了在座很多专家和国家部委的认可和支持。我们用了十年的时间,打造了脱水干化一体的蓝色品牌。

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这是我们做了二三十个项目的一个情况。上海的地埋式的污水厂——虹桥和泰和污水厂,目前就是采用我们这个工艺进行脱水和干化的。当然我们的项目会越来越多,也希望和同行进行共享和共同的对接,保护环境,我们需要做的还有很多。

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同时也希望进一步提升用户的体验,紧跟时代步伐,依托大数据、云计算、物联网等先进技术,发展智能制造和智慧环保,不断提高环保技术、装备与服务的供给质量;积极对接上下游技术,形成污泥处理处置整体解决方案,为用户创造更大的综合效益。

第四部分:公司简介

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再简单介绍下我们公司:复洁环保创立于1998年,于2015年8月改制,变更为上海复洁环保科技股份有限公司,公司为国家高新技术企业,业务主要涉足节能环保技术与设备的研发、设计、制造、集成、安装与运维服务、环保新型材料与制剂以及环保项目投融资等,在城镇和工业污泥处理处置与废气净化领域业绩众多,客户遍及全国各地。我们的主要业务是城镇污泥脱水干化,还有是有机废气和市政除臭这一块,主要是进一步提升用户的体验。

由于时间关系,希望大家继续往后能听到更精彩的报告,谢谢大家。

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第八届雨污水管理会议(海绵城市建设、城市雨洪管理、智慧排水、黑臭水体治理)参会回执点击图片下载

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