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污泥添加生物質(zhì)制備燃料顆粒的技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用前景
發(fā)布時(shí)間：
2025-03-22
引言
隨著城市化進(jìn)程加快，污水處理產(chǎn)生的污泥量激增，傳統(tǒng)填埋或焚燒方式因成本高、二次污染等問(wèn)題難以滿足環(huán)保需求。污泥資源化利用成為破解困境的關(guān)鍵路徑之一。其中，通過(guò)添加生物質(zhì)（如農(nóng)林廢棄物、木屑、秸稈等）將污泥轉(zhuǎn)化為高熱值燃料顆粒的技術(shù)，因兼具環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益而備受關(guān)注。本文綜合技術(shù)現(xiàn)狀、應(yīng)用案例及未來(lái)發(fā)展方向，探討污泥-生物質(zhì)燃料顆粒的制備工藝、優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)。
一、技術(shù)方法與創(chuàng)新
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原料預(yù)處理與配比優(yōu)化
污泥的高含水率（通常80%以上）是制備燃料顆粒的主要障礙。通過(guò)螺旋擠壓成型、大棚流空干化等技術(shù)可將含水率降至20%以下，實(shí)現(xiàn)減量化?；旌仙镔|(zhì)原料（如鋸末、秸稈）時(shí)，需根據(jù)熱值與水分動(dòng)態(tài)調(diào)整配比。例如，某配方采用污泥（59-63%）、生物質(zhì)原料（20-24%）、助劑（13-17%）及粘合劑（2-5%），混合后烘干，最終制成熱值達(dá)2976 cal/g的生物質(zhì)燃料。 -
發(fā)酵與成型工藝創(chuàng)新
針對(duì)污泥有機(jī)質(zhì)分解效率低的問(wèn)題，分階段接種適應(yīng)不同溫度的發(fā)酵微生物，可顯著提升脫水干化效率。例如，在發(fā)酵塔中根據(jù)溫度變化動(dòng)態(tài)添加不同菌劑，并結(jié)合鋸末調(diào)節(jié)含水率至45-60%，最終通過(guò)擠壓成型獲得高強(qiáng)度燃料顆粒。 -
低溫干化與改性技術(shù)
第三代污泥低溫干化工藝?yán)脽岜眉夹g(shù)降低能耗，通過(guò)添加炭化木屑或改性污泥，提升顆粒密度和熱值。例如，威凌菲斯科技開發(fā)的工藝將干化污泥與鋸末混合，制成熱值3400-6000大卡/千克的燃料顆粒，燃燒灰燼還可作為肥料利用。
二、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)
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減污降碳與資源循環(huán)
污泥-生物質(zhì)燃料可替代煤炭，減少CO?排放（僅為燃煤的5%）17。例如，國(guó)家能源集團(tuán)馬鞍山電廠通過(guò)摻燒污泥，年減排CO?達(dá)2萬(wàn)噸，并節(jié)約燃煤8900噸。同時(shí)，農(nóng)林廢棄物的加入解決了秸稈焚燒污染問(wèn)題，形成“以廢治廢”的循環(huán)模式。 -
經(jīng)濟(jì)效益顯著
湖南工商大學(xué)“清泥賦能”團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目在試點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)日處理污泥15噸，日產(chǎn)值超3000元；年產(chǎn)5.4萬(wàn)噸生物質(zhì)燃料的項(xiàng)目可替代3萬(wàn)噸化石燃料，降低處置成本并創(chuàng)造就業(yè)。此外，燃料顆粒的附加值高，
三、典型應(yīng)用案例
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工業(yè)燃料替代
國(guó)家能源集團(tuán)馬鞍山電廠將污泥與燃煤摻混發(fā)電，年增發(fā)電量3061萬(wàn)千瓦時(shí)，收益達(dá)4300萬(wàn)元7。類似技術(shù)已在水泥廠、磚廠推廣，減少對(duì)不可再生能源的依賴。 -
農(nóng)業(yè)與建材綜合利用
湖南工商大學(xué)團(tuán)隊(duì)將污泥與農(nóng)林廢棄物混合制燃料，農(nóng)戶通過(guò)出售秸稈獲得額外收益，推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)多元化。
結(jié)語(yǔ)
污泥添加生物質(zhì)制備燃料顆粒的技術(shù)，是推動(dòng)“無(wú)廢城市”與“雙碳”目標(biāo)的重要抓手。盡管面臨挑戰(zhàn)，但通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與政策支持，該技術(shù)有望在環(huán)保與能源領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。未來(lái)的研究需聚焦工藝優(yōu)化、規(guī)?；a(chǎn)及跨領(lǐng)域協(xié)同，以實(shí)現(xiàn)污泥資源化的全面突破。
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