浙江海云能源科技有限公司成立于2017年08月16日,注册地位于浙江省丁桥镇利群村友谊组26-3号,法定代表人为张松。经营范围包括环保及相关设备的设计、制造、安装、维护、运行;光伏发电;污泥处置、固废处置(不含危险废物处置)(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动)浙江海云能源科技有限公司对外投资4家公司。
一体化污泥连续碳化技术是浙江海云能源科技有限公司(以下简称公司或海云能源)自主研发的污泥处置及资源化应用技术。该技术解决了污泥“减量化、稳定化、无害化及资源化”的技术难题,是污泥处理处置行业可持续发展的“蓝色技术”。该技术已成功完成示范工程和商业化运营项目的建设。

浙江海云能源科技有限公司,是一家专注于污泥处理处置及资源化应用设备研发、生产制造以及污泥处理处置整体解决方案的科技创新型环保公司。为解决污泥处理处置及资源化利用,公司于2012年组建研发团队,其核心研发成员从事环保、化工、能源、机电等行业二十多年,为了寻求干化碳化工艺及装备的技术突破,研发团队经数年反复试验,不到温升与改进,最终取得突破,形成了独特完整的“一体化污泥连续碳化技术”体系。该技术是原理性自主创新技术,具有全部自主知识产权。目前已申请20多项国家发明专利及相关PCT国际专利,具有完全独立自主的知识产权,属于自主创新产品,其性能已超越日本、德国、美国在中国实施的类似装备,技术处于国内同行业领先水平,在同行业中起领导带头作用,已受到社会、行业及资本的高度关注。技术路线如下:
污水处理厂污泥先输送至污泥预处理系统进行减量。预处理系统多采用成熟的脱水、干化或者两者相结合的工艺技术,降低污泥含水率至40%~60%,而后再由螺旋输送机输送至一体化污泥连续碳化系统。污泥在一体化污泥连续碳化机内深度干化后升温碳化,最终固相产物生物炭经冷却后收集。污泥碳化过程中产生的热解气送入热风炉,与辅助燃料(天然气、生物质等)混合燃烧。燃烧产生的高温尾气用于加热一体化污泥连续碳化机,为干化碳化机提供热源,降温后的气体通过尾气净化系统处理后达标排放。

一体化污泥连续碳化技术的核心设备为一体化污泥连续碳化机,一体化污泥连续碳化机集污泥干化、碳化于一体,设备高度集成化、简约化,配套设备少,系统运行稳定可靠,同时,占地面积也大大减少。设备工艺流程原理如下:

经脱水预处理后的污泥输送至料仓存储,再通过螺旋输送机输送至一体化污泥连续碳化机。一体化污泥连续碳化机分为预干化段、干化段和碳化段三部分,含水率60%左右的污泥先输送进入一体机的预干化段及干化段,污泥通过机壁被高温气体加热,不断蒸发干化,产生的水蒸气冷凝后排入污水管网,不凝气通过风机送入热风炉燃烧。干化后的污泥进入一体机的碳化段,在碳化段中通过机壁被高温气体加热到450~600℃,污泥热解为生物炭和可燃气,可燃气通过风机送入热风炉燃烧。 热风炉通过燃烧可燃气及燃料产生800~900℃高温气体,用于加热一体机的预干化段、干化段和碳化段,加热后降温的气体通过尾气处理系统净化后达标排放。
“一体化污泥连续碳化技术”的先进性
浙江海云能源科技有限公司开发的“一体化污泥连续碳化技术”,实现了污水厂污泥处理处置的最终目标。实现了污泥的“减量化、稳定化、无害化和资源化”,解决了当前污泥处理项目实施所面临的经济性难题。 减量化 污泥干化碳化后,每10吨污泥(80%含水率计)减少为1.0~1.2吨生物炭,即减量率达到90%。稳定化 污泥干化碳化系统中,污水污泥无隙对接,污泥不会因为外部环境发生腐烂。系统产生物炭不受污泥含水率的影响;不受外部条件、环境、气候等方面因素制约和影响;污泥处理系统能够连续稳定运行;最终产品无可降解的有机物。 无害化 由于污泥在完全封闭的设备中隔氧热解完成热解碳化,从根本上避免了焚烧产生二噁英的问题,同时重金属被高温固化,最大程度的避免了环境的二次污染,因此处理过程非常清洁、干净。 资源化 污泥本身系有机物的组合,经过干化碳化后产生生物质能源、生物炭产品,回归土壤利用,包括园林绿化等,同时还可以进行建材利用。 经济性 热解干化碳化法处理污泥是在全封闭状态下进行,热损失小,耗能低;可利用生物质、沼气等可再生能源为热源;同时热解气的回用,大大降低了能耗,降低了运行成本。
生物炭的出路
污泥碳化后的固态产物是生物炭,为黑色粉末,含水率很低,含有丰富的氮磷钾和微量营养元素,pH特性为中性,因发达的孔隙结构,使其具有良好的吸附性能。资源化利用途径包括酸性土壤改良剂、水体污染物吸附材料、土壤污染修复剂、土壤调理剂、城市雨水滞留池填料、路面透水砖、垒土原材料、金属冶炼还原剂等,应用领域广泛。一体化污泥连续碳化技术适用于有机质含量≥30%的市政污泥及一般工业污泥的最终处理处置,同时可协同农林废弃物(如谷壳、木屑、秸秆等)进行处置、畜禽养殖粪便、餐厨垃圾等有机固废。 能源科技在市场调研、需求分析、消化吸收国外先进技术的基础上,根据我国污泥的实际情况,自主研发了能够适用于中国行业特性的一体化污泥连续碳化技术,开发一体化污泥连续碳化机,并形成了独特、完整的污泥处理处置及资源化利用技术体系。 (1)知识产权情况。本技术具有完全独立自主的知识产权,已申请国家发明专利24项,已授权14项,实用新型专利1项,软著1项,申请PCT国际专利3项。 (2)科技查新。该技术核心设备—“一体化化污泥碳化炉”在2017年5月经教育部科技查新工作站查新,结果表明国内外暂无类似设备的文献报道。该技术设备在原理、结构、性能等方面实现重大创新突破,并优于美国、德国、日本同类技术设备,在国内处于行业领先地位。 (3)质量检验。本技术核心设备—“一体化化污泥碳化炉”经过湖南省产商品质量监督检验研究院测试,结果表明:该技术设备所有检测项目均合格,包括整机性能参数、安全防护装置、控制系统和执行机构的可靠性、外观质量等。 (4)产品技术标准。该技术产品已建立企业标准“一体化污泥连续碳化炉(标准编号Q/DJHJ001001-2016)”,并已在全国企业标准信息公共服务平台报备公示,得到了湖南省质量技术监督局标准化处的备案证明文件。 (5)科技成果评价。2017年8月,公司自主研发的“一体化污泥连续碳化技术”还获得了湖南省建筑科学院组织的《湖南省科学技术成果评价报告》(应用技术类 湘建评字[2017]第002号),评价委员会一致认为:该“一体化污泥连续碳化技术”具有技术难度大、自主创新程度高的显著特点,创新的工艺路线对推动行业技术进步作用明显,整体技术完整、工艺简便、绿色环保,具有潜在的国际国内市场竞争力。 (6)污泥碳化产物—生物炭的资源化利用。本技术将污泥碳化后变成用途广泛的生物炭。生物炭经过湖南省有色金属研究院分析测试研究所、湖南省农业科学院农化检测中心检测和湖南省煤炭研究院等第三方检测机构检测分析。分析结果表明,生物炭的含水率小于5%、养分(氮、磷、钾)含量较高、生物炭酸浸液中重金属的含量比原污泥酸浸取液中重金属的含量小一个数量级。由此可见生物炭可以作为绿化用肥、炭基肥等的原材料。 2016年公司跟湖南农业大学建立产学研关系,研究生物炭基高效复合调理剂制备及其对重金属污染土壤修复。该项研究通过30多块早晚稻大田试验结果表明,生物炭基高效复合调理剂对阻止水稻对镉的吸收有明显的作用。成果已申请了国家发明专利“一种生物炭基镉污染土壤调理剂的制备方法和应用(专利申请号:201711013948.0)”。 生物炭资源化应用方面已制定三个行业标准:Q/DJHJ01002-2017《生物炭基钙磷双效土壤调理剂》、Q/DJHJ01003-2017《生物炭焙烧还原剂》、Q/DJHJ01004-2018《生物炭基肥料原料》。