1、HiROS 污泥資源化處理處置工藝簡介北京綠創(chuàng)生態(tài)科技一、HiROS 污泥資源化處理處置工藝概述HiROS(High-rate Recovery of Organic Solid-wastes)技術(shù)可實現(xiàn)污泥等有機固廢的高速資源化。其遵循資源循環(huán)最短原則，承受用局部濕式氧化并與活化膨化相結(jié)合，在肯定的溫度、 壓力和氧化劑作用下，將污泥中易降解有機物糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等水解、氧化；使污泥穩(wěn)定、減量、無害化，同時釋放出能量供工藝回用；然后將原污泥中較難降解的木質(zhì)素、纖維素活化、膨化，成為高吸附性的物質(zhì)；最終實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定處理處置和資源化。整個工藝處理過程在密閉的反響器系統(tǒng)中連續(xù)進展，處理過程中充分

2、利用反響自身產(chǎn)生 的熱能，以降低整個系統(tǒng)的能耗。進料中含有雜質(zhì)或有害物質(zhì)亦在過程中去除如各類菌類、重金屬等，工藝過程中不產(chǎn)生其他次生污染物。污泥從進入系統(tǒng)到形成資源化產(chǎn)品僅需一個小時的時間，設(shè)備的處理力量可以依據(jù)需要定制，通常單機處理規(guī)模可以從 50 噸/天到 500 噸/天。經(jīng)該技術(shù)處理后得到的資源化產(chǎn)品具有很高的吸水及持水性、投入土壤可有效提高土壤 的氮磷鉀NPK的緩釋、改進，提高土壤透氣、隔熱性以及顆粒穩(wěn)定性。產(chǎn)品可作為高品質(zhì)有機肥直接使用，也可用于農(nóng)業(yè)面源污染防治、土壤板結(jié)貧瘠治理、植被修復、荒漠化治 理、水土保持、固碳、及其他生態(tài)保護等多種用途。2022 年 8 月 26 日，住房和

3、城鄉(xiāng)建設(shè)部科技進展促進中心在北京主持召開了本技術(shù)及裝備科技成果評估會。評估委員會認為：該技術(shù)在污泥局部濕式氧化和活化膨化方面具有創(chuàng)性，其成套裝備水平到達國內(nèi)領(lǐng)先，具有推廣應用價值。二、技術(shù)背景一土地利用的政策趨向今年 3 月住建部和發(fā)改委聯(lián)合公布的城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置指南試行以下簡稱指南為今后幾年我國污泥處理事業(yè)的進展明確了方向，明確將污泥土地利用作為污泥處置的主要方式和鼓舞方向。在這一方向指引下，結(jié)合碳減排的環(huán)境要求，燃燒等技術(shù)因未實現(xiàn)資源化、尾氣治理、增加碳負荷等因素會越來越受到限制，歐美及日本已在間續(xù)關(guān)停相關(guān)設(shè)施；以低溫生物過程 為特征的厭氧、好氧技術(shù)的應用推廣受生物反響過程本身的

4、技術(shù)限制，包括低溫生物反響耗 時長，相應的占地面積大，溫度低缺乏以殺死細菌病毒蟲卵等有害生命體致使終端產(chǎn)物無法 有效利用等。指南第四章第六節(jié)中提及，“熱處理沒有氧化劑通入，而濕式氧化需要向反響器內(nèi)通入氧化劑”，經(jīng)處理后的污泥“脫水性能大幅度提高，經(jīng)機械脫水可獲得低含水率的泥餅，為污泥的處理和處置供給了根底”；“處理上清液可引入水處理的高效厭氧工藝中，整體提高污泥處理系統(tǒng)效率；污泥中病原微生物在高溫高壓環(huán)境下被徹底殺滅”。這些處于高溫氧化及低溫生物處理之間的中溫物化處理工藝，因其技術(shù)特點有望成為解決我國污泥問題的一個重要突破口。但是我們國家在這一領(lǐng)域缺乏相應的實踐根底，應當將來重點進展的領(lǐng)域。二

5、濕式氧化法的根底及國外的實踐指南提到的濕式氧化法在國外進展已有逾半個多世紀的歷史，在美 國、日本以及歐洲得到了很好的應用和進展；在我國，該技術(shù)大局部處于試驗室爭辯階段。因此指南中并未具體給出該技術(shù)的具體指標。依據(jù)國外已有爭辯,認為濕式氧化工藝具有適用范圍廣、處理效率高、氧化速度快、占 地少、沒有二次污染等特點。該技術(shù)的根本原理可以簡要概述就是：將待處理的污泥、廢水、有機固廢等置于密閉的容器中,在高溫(125320)和高壓(0.510MPa)條件下用空氣、過 氧化氫或純度較高的氧作為氧化劑,承受化學方法將其中有機物降解的處理方法。從 1958 年 F.J.Zimmermann 首次承受濕式氧化法

6、處理造紙黑液,到目前世界上承受這種工藝建成的 WAO 工廠已有 200 多家,廣泛的應用于石化廢堿液、農(nóng)藥生產(chǎn)廢水、丙烯晴生產(chǎn)廢水、焦化廢水以及城市污泥的處理。為了緩和反響的條件，20 世紀 70 年月以來，在傳統(tǒng)的濕式氧化法的根底上進展了很多種衍生技術(shù)，以降低反響的溫度和壓力,縮短反響時間， 減輕設(shè)備腐蝕和降低反響本錢。三局部濕式氧化的開發(fā)及其技術(shù)特點以濕式氧化法的根本原理為根底進展出很多種應用技術(shù)路線，其中局部濕式氧化法(Partial wet air oxidation，簡稱PWAO)與通常的濕式氧化法不同之處在于，它在處理有機廢棄物時，主要是穩(wěn)定易腐化有機物，如其中的蛋白質(zhì)，而不是全部

7、氧化。與通常的濕式氧化法相比，局部濕式氧化法主要的優(yōu)點還包括：反響的溫度、壓力較低，相應的反響釜造價低；氧化程度較低，因此可以削減壓縮空氣(或其它氧化劑)用量，節(jié)約費用；處理后的產(chǎn)物更易于固液分別，過濾比阻更小；產(chǎn)物無毒害、無惡臭，能作為土壤改進劑或堆肥原料等。四綠創(chuàng)的突破與創(chuàng)綜合以上分析，綠創(chuàng)生態(tài)公司正是基于市場需求及政策形勢，結(jié)合污泥資源化的巨大市場潛力，將傳統(tǒng)的濕式氧化法進展改進，使之與資源化的目標相匹配，領(lǐng)先在國內(nèi)開發(fā)成功HiROS 污泥高速資源化處理工藝并成功應用于污泥處理處置。其設(shè)計核心思想與指南所要求的污泥土地利用高度全都，其關(guān)鍵的技術(shù)突破在于：以化工及礦山機械設(shè)備的技術(shù)進步為依

8、托，成功實現(xiàn)了污泥濕式氧化設(shè)備的全流通連續(xù)化處理處置工藝；最大限度的回收利用系統(tǒng)熱能，降低能耗；將國外已成功應用于有機物的局部濕式氧化法工藝與造紙工業(yè)的纖維活化工藝相結(jié)合并成功應用于污泥領(lǐng)域，到達對污泥的資源化處理處置。從“以處置定處理”的原則動身，將局部濕式氧化氧化與活化、噴爆工藝相結(jié)合， 大幅提高產(chǎn)成品的資源化品質(zhì)。三、工藝流程簡介一個典型的HiROS 工藝流程如下圖，主要包括以下幾個功能系統(tǒng)組成：一物化預處理單元該單元主要是完成對污泥的前期調(diào)質(zhì)預備，為反響預備條件。首先，來自污泥壓濾機脫水后的污泥經(jīng)輸送機送入儲罐中待用。在物化預處理器中，根 據(jù)原料的組成、含量及重金屬和其他有害物質(zhì)的性質(zhì)

9、與特別助劑和添加劑混合，完成對物料 的配制。配制好的物料，通過物料泵連續(xù)輸送至高速穩(wěn)定釜中，供HiROS 工藝處理使用。在該單元中，為節(jié)約能耗及削減排放，物料的預熱或添加水等均使用物料換熱和工藝廢水。二高速穩(wěn)定處理單元該單元是HiROS 工藝中的核心單元，在該單元中，完成對物料的無害、減量化處置。由物料泵送入高速穩(wěn)定釜的物料，在肯定溫度和壓力條件下，在催化劑的作用下與進入穩(wěn)定釜的氧化劑發(fā)生系列化學反響，使物料中局部有機質(zhì)被氧化分解。該單元溫度、壓力條件均由反響熱供給以維持反響的自續(xù)進展，反響的啟動熱依靠外加熱源供給，物料在高速穩(wěn)定釜中經(jīng)合理的停留時間后，易降解的有機質(zhì)被氧化分解。反響后的物料依

10、靠自身的壓力通過出料口排至強制過濾機將其水分脫出，完成污泥的無害化、減量化處理。該單元的溫度、壓力條件使存活于原污泥中的病毒、病菌、寄生蟲等有害生物被有效滅 活。同時，在此條件下，萃取劑與物料中的重金屬發(fā)生反響，使物料中的重金屬從污泥中進入液相，液相中的重金屬可以依據(jù)種類及相應的指標要求承受適宜的工藝加以去除。三高速活化處理單元該單元的功能是對處理后的污泥進展資源化處置。在經(jīng)過高速穩(wěn)定單元并經(jīng)脫水后，物料已被無害減量處理，但物料的活性還未被完全有效激活，只能作為一種低效的養(yǎng)分土使用，為了使原存于物料中的N、P、K 及纖維素、有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為能被農(nóng)作物吸取的高效有機肥基體，HiROS 工藝設(shè)置了高速

11、活化處理單元。在本單元中，來自高速穩(wěn)定單元中被軟化纖維素的木質(zhì)素在特定條件下被活化劑打破，使其內(nèi)部的纖維素、半纖維素充分暴露復原，原存于物料中的有機成分如腐殖酸、N、P、K 被吸附至纖維素微孔中。在該單元中，物料在這里與助劑混合、反響，發(fā)生復原反響。四膨化處理單元該單元的功能是完成物料的膨化，增加纖維素的比外表積，使物料具備高效的保濕、透氣功能。在膨化器中，物料中的纖維素，經(jīng)膨化后，能夠最大程度的暴露出來，使最終產(chǎn)品的吸 水性、持水性得到明顯的改觀，提高有機肥基質(zhì)的品質(zhì)。在操作上，使用自動把握系統(tǒng)對膨 化器入料器、膨化器、壓力調(diào)整器把握。膨化后的物料，通過分別設(shè)備，脫去水分，到達水分含量的要求

12、后，即可作為本套工藝的產(chǎn)品肥基。此外，系統(tǒng)中還包括添加劑配置、水循環(huán)利用、能量回收、空氣壓縮、空氣凈化等工作單元，整套裝備承受集散式中心把握系統(tǒng)進展把握，全自動化操作。本套工藝生產(chǎn)出的肥基，可作為復合肥的主要成分，可依據(jù)需要添加不同的組分，調(diào)整生產(chǎn)不同品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)復合肥。四、工程實踐：北京南口污水處理中心污泥資源化工程一處理量：50t/d，含水率 80%；日產(chǎn)資源化產(chǎn)品：15t/d；設(shè)備占地面積：600 平方米；二處理周期：約 1 小時，可以做到日產(chǎn)日清；三污泥處理電耗：8090kWh/t；四高速穩(wěn)定釜操作參數(shù)：溫度 160-220，壓力1.6MPa，停留時間 2030min；五高速活化釜操作參數(shù)：溫度 130-160，壓力1.4MPa，停留時間 2030min。六污泥處理后產(chǎn)物的主要性能指標基于示范工程：1. 含水率：45%；有機質(zhì)含量干基：300g/kg；氮磷鉀N+P2O5+K2O含量干基：90g/kg；4. pH：6-9；重金屬等污染物濃度：滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 農(nóng)用泥質(zhì)CJ/T309-2022 要求。五、學問產(chǎn)權(quán)及其他專利池正