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日本6座各有特点的污泥焚烧处理厂,你了解吗?

发布时间:2016-08-10 09:32

目前,在我国主要污泥处理处置方法中,污泥农用和填埋都受制于处置污泥用的土地及污泥的泥质等,而污泥干化焚烧可利用本身有机物燃烧产生的热量,焚烧时的温度可达850℃,能完全杀死病原微生物,并最大限度地减少污泥体积,焚烧后无机物则变成了极少量的灰烬,其中焚烧灰的无机成分与粘土接近。由于焚烧残渣在性质上发生了根本改变,可用于沟槽回填、道路三渣、水泥添加料等,市场需求量大,且污泥干化焚烧是一种最彻底的污泥处理处置方法,因此污泥进行干化焚烧且焚烧后的灰渣用于建筑材料已为大势所趋。
污泥焚烧在国外已有较多工程应用,为了适应污泥焚烧特性和控制环境污染,国外多倾向于单独建设污泥焚烧厂,采用适合污泥焚烧的工艺和炉型。污泥焚烧在世界上已有了70多年的发展历史。1934年美国密西根安装了有记录以来的第一台污泥焚烧炉,1962年德国率先建设并开始运行欧洲第一座污泥焚烧厂。如今在日本,污泥焚烧处理已经占污泥处理总量的60%以上,欧盟也在10%以上。
日本污泥焚烧技术已经相当普及,其设计、建设、运营经验已成为标准化模式、十分成熟,其污泥焚烧装置有很多是已经建设了15~20年,依旧运行良好。那么,日本有哪些典型焚烧工程案例呢?这些典型工程对我国的污泥焚烧工艺的推广有什么启示呢?
下面把6座各有特点的污泥处理厂案例(横滨市南部污泥资源化中心、藤伬市污泥资源化中心、东京葛西污泥焚烧中心、花见川污泥处置厂、中川污泥处置厂、大阪舞洲污泥处置中心)逐一介绍。
案例之一:日本横滨市南部污泥资源化中心
 横滨市共有11座污水处理厂,污泥采用区域性集中处理,北部5座污水处理厂的污泥集中至「北部污泥处理中心」;中、南部6座污水处理厂的污泥则集中至「南部污泥处理中心」,污泥运输皆采密闭式管线,管径为200~700  mm,总管线长度约88km。南、北部污泥处理厂均为月岛公司负责建设总包及现运行。
工程概述:
1)      建成时间:2006年7月
2)      污水处理厂总规模:75万m3/d
3)      服务人口:300万人
4)      污泥输送形式:污水处理厂的污泥脱水前泵送。减少了污泥运输的难题,输送的污泥含固率为1~2%的污泥,
5)      污泥处理规模:处理量10000m3/d湿泥,进泥含固率1~2%。
6)      处理工艺:离心浓缩+中温消化+脱水(离心和带机)+干化(IDD)+焚烧(FBI)
7)      浓缩污泥含固率:5%
8)      污泥厌氧消化池:9×6400 m3
9)      污泥进泥: VSS:70~75%;热值:3800~4100kcal/kgDS
10)     消化后的进泥: VSS:45%;热值:2500kcal/kgDS
11)     污泥脱水:脱水后污泥含水率78~79%。
12)     污泥干化:只将污泥中的60%干化,干化后的污泥含固率为60%,与另外40%未经干化的污泥混合后进入流化床焚烧炉FBI(Fluidized Bed Incineration System)。
13)     焚烧系统处理规模:共4条焚烧系统,150t 2条;200t 2条,通常运行1条150t系统和1条200t系统,其余系统均作为备用,主要考虑运行安全及每年的检修的需要。
14)     焚烧设备运行状况: No.1、No.2 1978年建成,No.2、No.3—2002年建成。
15)     臭气处理:干化装置的臭气进入焚烧炉焚烧。
16)     烟气处理:原老系统采用旋风除尘器+袋式除尘+湿式脱硫装置+烟囱
17)     烟囱高度:45m
18)     焚烧灰分的出路:污泥焚化处理约可减量90%,其灰烬之最终处置方式有下列四种:
a)       制作砖块:目前因市场接受度有限,仅卖给横滨市政府,作为公共工程使用,每块砖售价为75日元。
b)      作为土壤改良土:卖给地下铁公司作为地下铁工程覆土用,其售价为3000 日元/ m3。
c)       掩埋:掩埋处理之费用为19700日元/t。
d)       作为混凝土原料:付费请混凝土公司处理污泥焚化灰烬,费用为 19500元/t,此方式虽为支出费用,但其费用比掩埋方式低,且资源再利用,可减少废弃物量及掩埋场之负担。
e)       污泥焚化后灰烬虽可制作为砖块、改良土等产品,增加财源收入,但目前民间市场接受度有限,且部分人士反对免费提供私人机构使用,坚持以贩卖产品方式处理,故目前仅售予政府机关及大众运输公司办理公共工程使用。
案例之二: 藤伬市污泥资源化中心
该污泥处置中心开始运行于1964年8月,邻建污水处理厂部分为地下建筑。总占地92433m2。污泥处理共有3套装置,其中一套新建中。污泥处理采用直接焚烧方式。
1)      建成时间:1964年8月
2)      污水及污泥处置处理厂特色:由于污水处理厂地处海滨,环境要求较严格,故而污水处理设施全部进行了加盖除臭处理,池顶部分作为运动场地。
3)      处理工艺:脱水(带机)+焚烧(FBI)
4)      污泥输送形式:污水处理厂的脱水污泥含固率为20%左右的污泥,经过螺旋输送机+带式输送机+直接焚烧。
5)      焚烧系统处理规模:共3条焚烧系统,60t2条;新建70t 1条。
6)      臭气处理:污水厂臭气采用化学及生物方法。
7)      烟气处理:老系统采用旋风除尘器+湿式脱硫装置+静电除尘+烟囱;新系统采用布袋除尘器+湿式脱硫装置+烟囱
8)      烟囱高度:在屋顶上部,总计15m
工程概述:处理后焚烧灰用于混凝土建材。
1)      建成时间:建设在20年以前建设,现有系统为5套焚烧系统
2)      污水处理厂总规模:40万m3/d
3)      处理规模:处理量500t/d污泥,进泥含固率20%。
4)      处理工艺:No.3系统:干化(IDD)+焚烧(FBI)(建设年限1991年);其余直接焚烧。
5)      污泥脱水:脱水后污泥含水率80%
6)      焚烧系统处理规模:共5条焚烧系统,
No.1—150t:已经停用
No.2—250t:作为备用
No.3—250t:正常使用
No.4—300t:正常使用
No.5—300t:正常使用
通常运行1条250t系统和1条300t系统,其余系统均作为备用,主要考虑运行安全及每年的检修的需要。
7)      臭气处理:干化装置的臭气进入焚烧炉焚烧。
8)      烟气处理:1~4号老污泥处理系统为干式电除尘器+湿式脱硫装置+湿式电除尘+烟囱,湿式电除尘是原有系统的烟气排放标准提高,所以增加的;5号新系统直接为袋式除尘+湿式脱硫装置+烟囱。
9)      烟囱设计为5个系统共用3套烟囱,呈三角型布局。
10) 烟囱高度:100m,毗邻迪斯尼乐园,东京市政府的强制要求。
工程概述:
1)      建成时间:最早在20年以前建设,现有系统为3套焚烧系统
2)      污泥输送形式:污水处理厂的污泥脱水前泵送。减少了污泥运输的难题,输送的污泥含固率为1~2%的污泥,
3)      处理规模:处理量500t/d污泥,进泥含固率20%。
4)      处理工艺:脱水(离心)+焚烧(FBI)
5)      焚烧系统处理规模:共3条焚烧系统,
1.       No.1—150t:正常使用
2.       No.2—150t:正常使用
3.       No.3—150t:正常使用
6)      烟气处理:为干式电除尘器+湿式脱硫装置+烟囱
7)      烟囱高度:20m
案例之五: 中川污泥处置厂
据了解,在日本污泥焚烧装置的建设周期较长,从设备订货至建设完成约需要三年左右。
工程概述:
1)      建成时间:最早在20年以前建设,现有系统为4套焚烧系统。
2)      污水处理厂总规模:40万m3/d
3)      处理工艺:脱水(离心和带机)+焚烧(FBI)
4)      污泥脱水:脱水后污泥含水率78%~79%
5)      焚烧系统处理规模:共3条焚烧系统,
No.1—110t:新系统建好后停用
No.2—140t:正常使用
No.3—250t:正常使用
No.4—250t:正在建设
6)      目前运行3条系统。
7)      烟气处理:袋式除尘+湿式脱硫装置+烟囱。
8)      烟囱高度:25m/35m
案例之六: 舞洲污泥处置中心
该厂从外观至内部均进行了精心设计,工程项目由月岛机械、日本碍子及东芝三家大型企业共同建设,三家公司负责工程的不同部分,该方式可集中大型企业的优势力量,促进项目的顺利实施与完善。
工程概述:
1)      建成时间:2004年
2)      处理规模:远期处理量160t/d干泥,进泥5400m3/d。近期处理量52t/d干泥,进泥1750m3/d。
3)      接纳的污泥为6~7个污水处理厂的污泥
4)      处理工艺:脱水(久保田的离心机)+干化+熔融
5)      污泥脱水:脱水后污泥含水率78~79%
6)      污泥干化:污泥干化后的污泥含固率为99%以上,呈粉状,干化设备为月岛的多段干化装置。
7)      熔融系统处理规模:远期共6条熔融系统,每条150t;近期已建3条熔融系统,每条150t。
8)      脱水后的滤液单独处理,否则会使接受滤液的污水处理厂氨氮升高。
9)      臭气处理:干化装置的臭气进入焚烧炉焚烧。
10)     烟气处理:袋式除尘+湿式脱硫装置+脱臭+脱硝+烟囱。之所以采用如此严格的处理系统是由于该项目,毗邻娱乐区“美国环球影城”,故而标准提高。
11)     烟囱高度:120m
12)     熔融结晶体的出路:其污泥高温溶融后晶体可售出作为建材、水泥、陶瓷等原材料。

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