成果名称：	污泥能源化利用的关键技术研发与应用
登记日期：	2025-03-19
完成单位：	珠海科创环境资源有限公司,珠海汇科环境科技有限公司,珠海霖泽环保科技有限公司,华南科技大学,华南理工大学,湘潭互创洁净能源有限公司
完成人员：	王庆霞,曾祥霖,戴谨泽,戴财胜,何相助,袁伟胜,钟阳,戴晓晔,肖明,罗国荣,戴晓东,何鹏,唐珊珊
研究起止日期：	2012-01-01至2024-08-28
主要应用行业：	水利、环境和公共设施管理业
高新技术领域：	环境保护
评价单位：	中国国际科技促进会
评价日期：	2024-08-29
成果简介：	技术内容
本项目主要针对污泥处理处置过程中存在的深度脱水困难、脱水污泥热值低、脱水污泥焚烧过程能量转化率低、资源能源化利用潜力有限等难点问题，研发了污泥除臭破壁调理剂DCSW的高效制备技术、基于DCSW的污泥深度脱水技术、污泥质燃料高效洁净焚烧技术和焚烧产物全量资源能源化利用技术，形成污泥调质-深度机械脱水+高效洁净焚烧+资源能源综合利用的全链条处理与利用工艺，在处置污泥的同时实现资源能源高效利用。
（1）污泥除臭破壁调理剂DCSW的制备技术
为实现污泥的高效调理与深度脱水，项目组研发了污泥除臭破壁调理剂的连续制备技术与装备。基于项目单位—珠海霖泽环保科技有限公司（以下简称霖泽环保）自主研发的集有机固废干化、热解、冷却、热解气回收利用于一体的多功能热解炭化装备，在无氧条件下，通过加热使含碳有机物发生热化学分解，生产可燃气体及生物炭。热解炭化冷却段采用“物料柱+螺旋输送装置”进行进料、出料，阻断了空气进入热解炭化冷却段，创造了热解炭化所需的无氧环境，实现了连续式生产。可燃气体被进一步燃烧利用释放热量，以减少整个过程的能量补充和成本。生物炭具有吸附性强、疏水性好、比表面积大的特点，可作为污泥除臭破壁调理剂，具有除臭与破壁的效用。该技术装备经评定，达到国内领先水平。基于该工艺制备的污泥除臭破壁调理剂DCSW具有发达的孔隙结构，对污泥的微细颗粒具有强的吸附性能。
（2）基于DCSW的污泥机械压滤深度脱水技术
为实现污泥高效深度脱水，项目组研发了基于污泥除臭破壁调理剂DCSW的机械压滤深度脱水技术。稀释后的污泥通过重力流至污泥调理池，同时投加药剂，并通过机械搅拌等手段进行泥药混合。工作方式为间歇进料+连续搅拌。调理药剂使用项目单位自主研发的污泥除臭破壁调理剂DCSW，药剂添加比不超过污泥处理量的31%（以干污泥计）。污泥经调理剂调质后，通过机械压滤的方式，含水率可降低至40%以下、除臭80%以上。不仅如此，脱水污泥具有水分低（40%以下）、热值高（低位发热量2000千卡/千克左右，2.5吨污泥质燃料即可替代1吨煤）、硫含量低（≤0.6%）等特点，可直接作为燃料用于燃烧发电，实现污泥的高效能源化利用。第三方检测机构的检测结果显示，本项目技术的脱水效果优于国内其他非热干化脱水技术（脱水污泥含水率一般为50%~80%）。该技术已成功应用到3个项目，运行良好，零安全环保事故。
（3）污泥质燃料高效洁净燃烧技术与锅炉研制
为实现污泥的高效洁净焚烧，项目组研发了新型鼓泡流化床污泥独立焚烧锅炉及燃烧技术。通过控制燃料在炉内的流化速度、延长烟气在炉内的停留时间、控制合理的燃烧温度等燃烧方面的设计，实现污泥在炉内的稳定、完全燃烧，并有效控制一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOX）、恶臭及二噁英的产生。同时，对受热面进行了针对性防磨防腐防积灰设计，可实现锅炉的安全稳定运行。通过进一步联产蒸汽发电，可以实现污泥的高效能源化利用，热效率达到85%以上。与此同时，烟气排放能够达到国家及广东省地方标准。
（4）污泥能源化利用的关键技术集成并产业示范
在突破上述关键技术基础上，项目组创新了全链条污泥处理与资源能源化利用工艺并形成产业示范。市政污水厂产生的生活污泥（含水率80%以上）、工业企业产生的工业污泥（含水率80%~60%）经车辆运输到项目集中处理，污泥加水稀释至含水率95%左右，加调理剂DCSW进行调质、除臭，调质后经板框机械压滤脱水得到含水率40%以下的污泥质燃料，污泥质燃料破碎后输送至锅炉燃烧产蒸汽发电，蒸汽外供到园区周边用热企业，电供本厂区自用，形成热能综合利用产业循环模式，生产过程中产生的废水、臭气、烟气经环保设施处理后超洁净排放。此外，城市生活污泥焚烧炉渣作为一般工业固体废物，采用高振动挤压成型工艺制备环保建材，与烧结、高温蒸压工艺相比能耗显著降低，环境、经济效益显著。
该技术工艺可将污泥再生为蒸汽、灰渣、电、生物炭等可再利用资源，成功实现了污泥“四化”处理目标，即无害化、稳定化、减量化、资源化，达到了固废100%再生利用零排放。是目前国际最先进、最科学、最实用的污泥资源化处理处置技术之一。