一次干化爐的污泥進(jìn)到脂化工段，這個(gè)地方是需要我們從一次干化爐提供一個(gè)熱環(huán)境，剛才說了一次干化爐直接交換的煙氣是從碳化當(dāng)中過來，交換完以后換了煙氣的溫度大概小于100℃左右，這個(gè)煙氣就進(jìn)入我的脂化工段，為脂化工段提供一個(gè)良好的熱環(huán)境。在脂化工段就實(shí)現(xiàn)了把污泥的有機(jī)質(zhì)中的糖類、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為油脂，這里需要一個(gè)時(shí)間段，這個(gè)時(shí)間段最重要的功能就是在這個(gè)地方這實(shí)現(xiàn)了這樣一個(gè)功能。    

熱的過程，這個(gè)目前我們在很多反應(yīng)物當(dāng)中是很少見到的，污泥和改性劑反應(yīng)自己放熱，自己水分蒸發(fā)降低含水率，通過脂化工段含水率可以從60%-65%降到30%-35%。后面我還會介紹脂化工段的其他幾個(gè)功能。

脂化工段的污泥進(jìn)入二次干化工段，二次干化工段相當(dāng)于是一個(gè)保險(xiǎn)的工段，這個(gè)工段可有可無，對于一些有機(jī)質(zhì)含量好的，或者是前面進(jìn)泥的含水率好，二次干化工段在平時(shí)運(yùn)行的過程當(dāng)中是不需要的。這部分是利用外部的能源進(jìn)一步對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)保障，保障我的污泥進(jìn)入碳化工段的時(shí)候，它的含水率必須要在35%以下。含水率的變化是根據(jù)泥質(zhì)的不同有所變化。剛才我說了，如果說整個(gè)系統(tǒng)的進(jìn)泥含水率和有機(jī)質(zhì)條件好，這個(gè)地方滿足要求就不需要二次干化系統(tǒng)了。

二次干化的泥進(jìn)入碳化工段，目前的碳化爐和傳統(tǒng)碳化爐有點(diǎn)不太一樣，里面要實(shí)現(xiàn)幾個(gè)功能：第一要保證碳化過程一定是一個(gè)無氧和缺氧的環(huán)境。第二就是碳化過程中導(dǎo)出來的油氣要在爐子里面作為一個(gè)碳化爐的熱源。第三要提前把碳化爐的里面的水蒸氣導(dǎo)出來，避免消耗后端碳化所需要的熱源。第四碳化工段要將高溫的煙氣、碳化熱載體和和熱循環(huán)水導(dǎo)到前面的一次干化爐進(jìn)行余熱回收。經(jīng)過我們的碳化爐含水率從30%-35%降到0%-5%，通常來說碳化出來的碳化顆粒含水率基本是等于0，介于平時(shí)空氣中的水分，所以我們經(jīng)過大量的檢測，碳化后的碳化顆粒含水率基本在5%以下。

（詳見PPT）這部分是整個(gè)污泥流的流向。除塵冷工段，這個(gè)部分相當(dāng)于產(chǎn)生煙氣、臭氣、水蒸汽，經(jīng)過除塵器的除塵，然后分離塔的冷卻。最后將所有的煙氣通入我們所產(chǎn)生的煙氣合成工段，這個(gè)設(shè)備叫煙氣合成隧道進(jìn)行處理，最后一個(gè)達(dá)標(biāo)排放。在這個(gè)煙氣合成工段里，這是我們最新的技術(shù)，將二氧化硫和氮氧化物在這里面進(jìn)行一個(gè)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成肥料。通過我們半年的運(yùn)行，目前這個(gè)肥料是實(shí)實(shí)在在已經(jīng)生成的，對于二氧化硫和氮氧化物的去除效率達(dá)到95%以上。

（詳見PPT）這是我們目前在中國建筑東北院的申請的一個(gè)工藝流程。

我們覺得碳化要做兩件特別重要的事情，第一要把工藝流程打通，工藝流程如果不打通的話，這個(gè)設(shè)備再好整個(gè)系統(tǒng)也是沒辦法能夠?qū)崿F(xiàn)熱平衡的。第二是實(shí)現(xiàn)熱平衡以后就解決我剛才說的第二個(gè)問題，能量的平衡的解決，能量平衡的解決要從污泥自身來解決這個(gè)問題。第三是設(shè)備本身要把系統(tǒng)能夠利用的能量起來盡可能的都利用起來。

簡單介紹一下我們工藝流程圖里面的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

第一個(gè)脂化過程。脂化過程我們在三、四年前就開始做這部分的工作。改性一開始是改性來制油的，后面會講到碳化爐，一開始做碳化爐做出來的油是想賣油，當(dāng)時(shí)油的價(jià)格非常高，后來發(fā)現(xiàn)油是制出來的，結(jié)果發(fā)現(xiàn)油后端工藝特別復(fù)雜，包括油的分類，最后我們把油直接用到碳化爐做能量是再好不過。脂化工段有四個(gè)非常非常重要的作用，這四個(gè)作用都是通過我們長年累月的實(shí)驗(yàn)得出來的。

1.脂轉(zhuǎn)化產(chǎn)油，剛才已經(jīng)介紹過了。

2.脂轉(zhuǎn)化的過程是一個(gè)放熱的反應(yīng)，通過自己的反應(yīng)可以不斷的放熱，這對蒸發(fā)水分，降低含水率的作用是非常大的。

3.還原重金屬，關(guān)于還原重金屬整個(gè)反應(yīng)過程在專利里面是有的，在這個(gè)地方不做介紹了。后面我會簡單說一句話。

4.脂轉(zhuǎn)化的過程，我們知道脂化工段里面的污泥堆在里面非常臭，改性劑里面有一些相關(guān)的材料可以讓脂轉(zhuǎn)化過程作用起到一個(gè)固硫固氮的作用，固硫固氮的作用就是起到一個(gè)除臭的作用。整個(gè)改性室里面的味道其實(shí)并不是那么大的。

第二是碳化工段。大家可以想象一下，碳化爐里面有四種東西，污泥、水蒸氣、油氣和揮發(fā)部分、還有燃燒完以后的煙氣。這四種東西要在一個(gè)爐子里面實(shí)現(xiàn)分段分級是非常難道一個(gè)過程，我們這些年在碳化爐的研究上就是要解決，既要保證讓污泥在缺氧的情況下進(jìn)行一個(gè)碳化，還要保證這四種東西在里面要實(shí)現(xiàn)分段分級的碳化。

（詳見PPT）這是我們的一些專利技術(shù)，剛才我說了，在幾年前開始做改性劑的研究，慢慢再改性劑里面解決重金屬的問題，最后慢慢開始做碳化爐、干化爐，對于把整個(gè)工藝鏈打通，通過不斷的生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)把工藝鏈打通，最后我們申請了污泥改性碳化處理系統(tǒng)。我們是給它取了這樣的名稱，叫污泥改性碳化工藝。

四、工藝布置

這是在兩個(gè)城市里面，在污水處理廠里面我們做的三維平面圖，因?yàn)閳龅乇容^有限，都是大的污水處理廠，原有的污泥堆場，在那樣的情況我們做了一個(gè)布置。在里面大家會發(fā)現(xiàn)，整個(gè)改性工段是放在了第二層。當(dāng)然，我們更加提倡如果場地面積足夠的情況下，盡可能放在一層來解決整個(gè)碳化的過程。不管是放在一層，還是放在二層，整個(gè)占地面積都非常小。以100噸規(guī)模為例，整個(gè)污泥處理車間里面的占地面積在3500-4000平方米之內(nèi)。

簡單看一下工藝平面圖（詳見PPT）這是我們目前的混合工段，前面是原泥料倉、混合器，以及后面的緩存料倉，根據(jù)不同的規(guī)模緩存料倉和原泥料倉這些都不太一樣。根據(jù)規(guī)模分別要配上多少套的碳化設(shè)備，也是在設(shè)計(jì)上需要另外需要考慮的。

（詳見PPT）這是干化和碳化工段，我們基本上放在一塊，可以看到混合原泥就進(jìn)入一次干化爐進(jìn)行干化，干化后的污泥我們進(jìn)入改性室進(jìn)行改性，改性完的污泥進(jìn)入到二次干化爐，剛才說二次干化爐可有可無，這是一個(gè)保障性的爐子。二次干化過的污泥進(jìn)入碳化爐，碳化爐的煙氣供一次干余熱利用，碳化爐碳化顆粒供一次干化爐余熱回收利用。

（詳見PPT）這是我們的脂化工段，目前脂化爐大家可以想象，有點(diǎn)類似于堆肥改性溝的形式。跟它不太一樣的地方大概有幾點(diǎn)：第一我們改性溝熱環(huán)境類似于地暖的形式，是我們從一次干化爐換熱完以后的煙氣給這個(gè)改性溝提供一個(gè)比較良好的熱環(huán)境。第二整個(gè)系統(tǒng)我們有全自動的布料、放料和出料的。

五、核心技術(shù)

介紹一下我們整個(gè)工藝?yán)锩娴?個(gè)核心技術(shù)：

污泥改性技術(shù)，剛才說了就是向污泥添加改性劑，將污泥中的糖類、蛋白質(zhì)等有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)換為油脂，為后續(xù)的碳化過程提供能源。

改性劑有四個(gè)作用：第一可以提高污泥的產(chǎn)油。第二脂化放熱，蒸發(fā)水分，降低含水率。在脂化放熱的過程周，如果其他外界熱量都不考慮的情況下，它自己的熱量可以60-70度。污泥改性產(chǎn)油里比較可以達(dá)到10%左右。

（詳見PPT）這是山東淄博皮革污泥進(jìn)行一個(gè)冬季室外的破壞性實(shí)驗(yàn)，大家可以看到室外溫度1度污泥可以達(dá)到53-56.5度，負(fù)4度的時(shí)候能達(dá)到43-47.9度，實(shí)打?qū)嵲谙卵┑奶鞖庾隽诉@個(gè)改性技術(shù)的實(shí)驗(yàn)。

干化爐技術(shù)，（詳見PPT）剛才提到我們能把碳化過程中利用的能量都利用了。可以看到，我們的干化爐技術(shù)經(jīng)過四代產(chǎn)品的優(yōu)化，歷經(jīng)幾年的時(shí)間，其實(shí)做碳化是非常辛苦的過程。

碳化爐的過程，剛才也說到是多套筒的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)無氧缺氧的環(huán)境，并且是分級分段的處理。（詳見PPT）

剛才也提到碳化爐為一次干化爐提供能量。我們的碳化爐走的最艱辛，前后歷經(jīng)了十代產(chǎn)品的優(yōu)化，光生產(chǎn)型試驗(yàn)設(shè)備就做了十臺，因?yàn)樘蓟癄t里面需要解決的問題非常非常多。（詳見PPT）

重金屬還原及固化技術(shù)，我用一句話來介紹，就是通過重金屬改性把重金屬的高價(jià)態(tài)變成了低價(jià)態(tài)，或者說還原成單質(zhì)，最后在沒有還原的部分在碳化爐過程中進(jìn)行進(jìn)一步的還原，最后把進(jìn)重金屬固化在碳化顆粒當(dāng)中。其他詳見專利技術(shù)里面去看。

煙氣合成技術(shù)，剛才提到把二氧化硫、氮氧化物去除率在95%以上。

六、資源化利用

我們第一次提出煙氣是可以資源化利用的，我們利用一個(gè)反應(yīng)環(huán)境是催化劑和光電磁場的反應(yīng)，最后把二氧化硫和氮氧化物反應(yīng)成肥料，這個(gè)肥料可以作為資源化的方向，也就是我們第一次提出煙氣是可以資源化的。

碳化產(chǎn)物的資源化，我們做了非常非常多的實(shí)驗(yàn)，這里我們既做了重金屬成分分析，同樣也做了重金屬毒性溶出實(shí)驗(yàn)，也做了碘吸附值的試驗(yàn)，等等實(shí)驗(yàn)我們做完了以后，我們得出這樣一個(gè)結(jié)論：對于市政污泥來說，土壤改良肯定沒有問題，我們在煙臺做的生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)，大概兩年的時(shí)間，農(nóng)民在種植大棚的時(shí)候都會把我們的顆粒拉過去做一個(gè)土壤改良，效果是非常好的。

建材不說了，剛才有同行說過了。 

低熱質(zhì)燃料，我們在做檸檬酸污泥或者是皮革污泥的情況下，最后出來的碳化顆�；氐狡髽I(yè)的爐子里面進(jìn)行燃燒，這個(gè)熱值如果對優(yōu)質(zhì)的污泥來說熱值是1500達(dá)卡，非常好。如果把煙氣的產(chǎn)物和碳化顆粒產(chǎn)物結(jié)合在一塊，相當(dāng)于它對土壤改良里面既對土壤進(jìn)行了改良，又相當(dāng)于土壤提供了一個(gè)肥效，達(dá)到了事半功倍的一個(gè)效果。

（詳見PPT）這是我們生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)的效果圖（詳見PPT），我們做了很多生產(chǎn)性試驗(yàn)，有煙臺的市政污泥、淄博的檸檬酸污泥、淄博皮革污泥、霸州混合污泥等等，對于我們整個(gè)工藝來說，我們認(rèn)為40%-60%目前的市政污泥或者是工業(yè)污泥工藝的整體效果是非常好的。

七、投資及運(yùn)營成本

經(jīng)過我們那么多的生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)，我們認(rèn)為這個(gè)工藝的投資相當(dāng)于傳統(tǒng)工藝的80%左右，運(yùn)營成本為傳統(tǒng)碳化工藝運(yùn)營成本的60%-70%左右。總而言之一句話，如果有機(jī)質(zhì)含量能夠達(dá)到50%可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自給自足。

最后特別感謝我的合作伙伴：山東藍(lán)宇環(huán)�？萍加邢薰�司、山東綠色合眾谷節(jié)能環(huán)�？萍加邢薰�司。目前我們還有一個(gè)比較大的生產(chǎn)性的示范項(xiàng)目，在山東淄博正在安裝，大概一個(gè)月左右就安裝調(diào)試結(jié)束了，到時(shí)候歡迎在座的各位專家蒞臨淄博，我和我的合作伙伴共同歡迎各位。大家如果需要相關(guān)的資料可以掃一下我們的微信號，都可以跟大家進(jìn)行分享。非常感謝！

主持人 王濤 (機(jī)械科學(xué)研究總院環(huán)保技術(shù)與裝備研究所 副總工 研究員級高工)：非常感謝勞余力的介紹，這是又一家央企進(jìn)入污泥處理處置的領(lǐng)域，和這么多跨界的技術(shù)人員和專家參與到這個(gè)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展中來，相信也能給我們很多新的理念、新的技術(shù)、新的發(fā)展動力。