我国市政污泥量非常庞大，且有一半以上没有经过有效处理，给环境带来了严重危害。市政污泥由各种细菌菌体、胶体、有机残片与无机颗粒等组成，其结构非常复杂，是一种特殊的非均质体。从性质方面来看，其有机物所占比例往往超过一半，N、P等营养物质的含量非常高，其中N的含量大多为1.5%～7.0%，而P的含量则为0.8%～3%。城市污水的水质处理方式及应用技术会直接关系到市政污泥的产量。

如果污水处理过程中产生的污泥处置好，近50%的COD将可能以另一种形式转移到环境中。其造成的污染空气、土壤和水源，严重威胁人体健康和环境安全，专家表示污泥造成二次污染后再去治理，将付出更高代价。

焚烧装置概况：

作为科技前沿的等离子火炬技术因其经济、高效，世界各国竞相研究，并成功用于污泥及固体废弃物处理。

近年来永研环保科技陆续推出等离子火炬工业固废焚烧、等离子火炬医疗废弃物焚烧、等离子火炬污泥焚烧装置等一系列产品，用户遍布各行各业，成就斐然

等离子火炬污泥焚烧装置由等离子火炬、等离子火炬电源、进出料装置、隧道窑(由多个窑炉单元组合而成)、搅拌输送、尾气处理系统组合而成。(如图所示)

等离子火炬污泥焚烧装置，同样适用固态、半固态、粘稠油状、液态废弃物处理。

等离子火炬污泥焚烧装置各部件(包括隧道窑)为标准化设计，自成体系，可以单独运行或根据需要(处理工艺、处理量)级联、组合工作。

等离子火炬隧道窑由多个窑炉单元级联组合而成。

窑炉单元由不锈钢炉体、耐火材料炉衬、等离子火炬、等离子火炬电源、控制器、搅拌输送装置组合而成，窑炉单元自成体系，炉温、工作模式可单独设置，独立运行。

等离子火炬隧道窑囊括：等离子火炬、等离子火炬电源、窑炉炉体、窑炉工作模式、搅拌输送、保温耐火材料锚固技术等多项发明专利。

焚烧装置工作机理：

1、含水率30%到90%的污泥、固态、半固态、液态废弃物，经粉碎、滤除块状物后，由螺杆送料器输送至料仓，由气动装置推送进入等离子火炬隧道窑，推送频度由用户自行设置。

2、等离子火炬隧道窑长度、等离子火炬功率，尾气处理方案，依据废弃物成分、含水率、日处理量等因素综合考量决定。

3、等离子火炬隧道窑内置等离子火炬、搅拌、输送装置，搅拌器变换运动方向、搅拌速度，污泥等废弃物顷刻间被等离子火焰包围炙烤。

4、污泥等废弃物在搅拌输送装置作用下，翻滚前移，离子体火炬瞬间产生上千度高温，穿透力极强的等离子焰，彻底分解有机物。

汞、锌、铅、锡、铜等重金属随烟气排出，经活性炭喷射装置，喷射活性炭富集后再行处理。

5、等离子火炬隧道窑内烟气与污泥等废弃物逆向运动，在此过程中空气由等离子火炬隧道窑末端进入炉体，自隧道窑进料口前端排放。如示意图所示，红色箭头表示烟气流动方向，黑色箭头表示污泥等废弃物运动方向。

6、污泥等废弃物由干燥区进入焚烧区时含水率已经显著降低，高温烟气自焚烧区经干燥区与污泥等废弃物相向运动，在此过程中烟气含水率逐渐上升。

7、烟气经余热回收装置加热工作气体(空气)后注入隧道窑干化污泥等废弃物，可节省30%的能源。

8、隧道窑多个部位设有泄爆装置保证设备安全。

9、隧道窑工作于微负压状态，防止烟气泄露污染环境。

焚烧装置技术参数：

等离子体火炬：

工作温度：800--1000℃用户设定，自动控制。

输出功率：100--400kW自动调节输出功率，精确控制焚烧炉温度。

使用寿命：连续工作5000小时

焚烧炉：

组合式：(微负压)以日处理量由窑炉单元组合、级联。

送料装置：以处理量设置进料频度。

灰烬出口控制阀：用户设定，自动控制。

温度传感器：实时采集温度数据。

泄压装置保证设备安全

日处理量：20吨--200吨

控制器：PLC控制器，彩色触摸屏，用户自行设置运行参数。

冷凝器：新型平板式冷凝器，滤除烟气中水分。

温度传感器：实时采集温度数据。

二燃室：

燃烧室：烟气由烟道进入二燃室(停留2秒)。

温度传感器：实时采集温度数据。

进风风机：注入足量空气，保证烟气充分燃烧。

等离子火炬：自动调节输出功率，精确控制二燃室温度。

余热回收：烟气经二燃室补充空气，充分燃烧后产生1000-1200度高温气体。回收其中热能，是企业节能减排获取经济利益，降低生产成本，实现精细化管理的重要举措，利用烟气余热，加热工作气体(空气)后注入隧道窑干化污泥等废弃物，可节省30%的能源。

喷淋急冷装置：喷淋式急冷装置，烟气1秒由800℃降至150℃。

温度传感器：实时采集温度数据。

烟气处理：

活性炭、消石灰喷射装置：向烟气管道喷射活性炭、消石灰，吸收烟气中的二噁英、及重金属。

布袋除尘：清除烟气中的颗粒物。

除酸塔：25%氢氧化钠溶液，脱除酸性物质及二氧化硫。

引风机：变频调速风机，克服布袋除尘风阻，使焚烧系统工作于微负压状态。

烟气处理：

经余热锅炉：回收部分热能后烟气温度大幅降低。

急冷装置：进一步将烟气温度降至180度以下，脱除酸性物质(包括二氧化硫)及部分颗粒物。

活性炭、消石灰喷射装置：向烟气管道喷射活性炭、消石灰，清除烟气中的二噁英、重金属。

布袋除尘装置：进一步滤除烟气颗粒物实现达标排放。

除酸塔：25%氢氧化钠溶液，脱除酸性物质及二氧化硫。

焚烧装置产品优势：

1、利用焚烧烟气和余热回收装置加热工作气体注入隧道窑，干燥含水污泥可节约30%能源。

2、等离子火炬热效率高于90%，使用寿命长达5000小时，远高于国内外同行水平。

3、低运营成本：可直接焚烧含水率90%的污泥，无需进行脱水处理或添加辅助燃料。

4、设备及厂房投资只有流化床、回转窑方案的二分之一。

5、以日处理100吨废弃物的等离子火炬焚烧装置为例，每年维护费用(包括更换等离子火炬及炉体大修)不超过50万元。

4、模块化：焚烧炉体为模块化设计，根据用户实际处理量组合拼装，维护成本低。

5、标准化：缩短生产周期，降低生产成本，以统一的质量及检验标准，流水化的作业方式生产高质量的产品，满足市场需要。

6、烟气排放量小：烟气排放量、粉尘排放量不到常规技术一半。

焚烧装置工作模式：

A、焚烧模式：

等离子体火炬在富氧环境下(过量空气)加热废弃物其中有机物发生氧化反应(燃烧)，生成CO2、H2O等单质物质，其中汞、锌、铅、锡、铜等重金属以氧化物形式随烟气排出，经活性炭喷射装置，喷射活性炭富集后再行处理。

B、热解模式：

等离子体火炬在缺氧环境下热解废弃物，其中有机物热分解，生成H2、CO、H2O、CH4、CnHm等可燃烟气。

烟气由排气口搜集，经列管式冷凝器，滤除烟气中水分，送入二燃室适量补充空气燃烧，遵循3T原则，烟气在二燃室停留时间超过2秒。

只用少量空气作为等离子火炬的工作气体，发挥等离子火炬自身不消耗氧气且热效率高(高于百分之九十)，穿透力强这一技术优势，实现节能降耗的设计初衷。

以日处理100吨工业污泥设备为例的方案比较：

1、回转窑设备投资额3--4千万元(包括烟气处理设备)，而同等规模的等离子火炬隧道窑(包括烟气处理设备)，设备投资额在2千万上下。

2、回转窑每两年大修费用近千万元，相当设备投资的三分之一，而同等规模的等离子火炬隧道窑，每年维护费(包括等离子火炬枪)不超过50万元。

3、回转窑需要400千瓦电力配置，此外每小时消耗40立方天然气，二燃室每小时消耗50--80立方天然气，平均吨处理成本1--1.5千元。

而同等规模的等离子火炬隧道窑(包括烟气处理设备)，不消耗天然气或其他诸如燃油等辅助能源，只需要400千瓦电力配置，初步测算平均吨处理成本4百元左右。

4、回转窑需要天然气助燃，每小时排放2--3万立方烟气，而同等规模的等离子火炬隧道窑只排放0.5--1万立方烟气，烟气处理成本要低很多。

5、回转窑处理含水率高的废弃物，极易因热冲击造成炉内保温材料变形塌陷，缩短炉体使用寿命。

6、回转窑体积庞大动辄数十吨，设备基础必须稳固一经安装便成为****设施。等离子火炬隧道窑体态轻盈，只消几卡车便可搬运，尤其适合油田等需要搬迁的流动作业场合。

工业污泥、市政污泥治理方案选择：

污泥处理的常规技术：以热干化方法将含污泥水率降到70%左右,再施以焚烧。

运行中,污泥所含水分以蒸汽的形态排出，水蒸汽以汽化潜热的形式带走了热干化及焚烧过程中的大部分能量。

工业污泥热值低，以流化床或回转窑焚烧处理必需掺煤助燃，烟气排放量很大，运营成本居高不下。

此外流化床、回转窑等设备投资巨大，使用、维护成本很高。

等离子火炬隧道窑可以直接处理含水率30%到90%的污泥、固态、半固态、液态废弃物，设备处理能力从每天0.5吨到200吨，尤其适合厂矿企业及规模大小不等的化工园区污水处理厂。

等离子火炬隧道窑处理化工园区污水处理厂沉淀池污泥或市政污泥，可选择焚烧工作模式。

等离子体火隧道窑通入过量空气，污泥中有机物因氧化反应，生成CO2、H2O等单质物质，其中汞、锌、铅、锡、铜等重金属以氧化物形式随烟气排出，经活性炭喷射装置，喷射活性炭富集后再行处理。

焚烧模式非常适合处理重金属含量较高的工业废弃物。

示意图：

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