一、工程情况简介
德州市污水处理厂污泥集中处置中心是国家“十二五”海河流域污染防治规划内项目，总投资为7000万元。占地50亩，设计规模为日处理含水率80%的市政污泥200吨。德州中心城区已经运行和正在建设的污水处理厂有8座，每日产生污泥180至200吨，污泥集中处置中心可对中心城区产生的污泥全部进行集中处置，年处置污泥可达70000余吨。污泥处置的关键和难点是降低污泥含水率，无论是焚烧、制肥、还是制作建材等，大部分处置方式都需要降低污泥含水率。德州市污泥集中处置中心设计的最终处置途径是与城市垃圾一并焚烧，为此，需要对污泥进行干化，使污泥含水率降低到40%以下，以满足后续焚烧的要求，德州市污泥集中处置中心秉承了绿色环保的设计理念，采用了一系列创新工艺和创新技术，从整体工艺和细部处理上都着重体现节能降耗的生产方式。一是，该工程与传统污泥干化工艺相比，增加了机械压榨脱水工艺，通过机械压榨使污泥含水率从80%降低到65%以下，使三分之二的水分通过机械脱水的方式得以去除，从而大幅度降低污泥干化所需能耗；二是采用太阳能对污泥进一步干化，使太阳能辐射和太阳能热水器生产热水供热两种方式提供干化热能；三是，创新应用了热能可回收系统，在对太阳能温室室内空气除湿的同时将污泥中水分蒸发吸收的汽化热回收，并通过热泵技术转化为高温热能，重新用于污泥干化，温室干化热能回收技术已或国家专利；四是，将压滤液用于污泥稀释等细节部分都充分体现了绿色生产理念。通过这些措施，大大降低了污泥干化的能耗，与传统热干化工艺相比，节能可达70%，节约运行成本50%，污泥经干化后，运至垃圾焚烧电厂进行焚烧。
本项目位于德州市铁西商贸开发区，为德州市污水处理厂污泥集中处置工程太阳能集热工程，利用太阳能设备吸收太阳热量，将该热量传递给水，进而将水加热。采用电加热作为辅助能源。太阳能集热系统安装在钢结构厂房彩钢瓦屋面顶，厂房建筑面积为2256平米，脊顶。太阳能集热器面积1276.8平方米，日加热水量为120吨（发包人自备储水池容积300立方米）。
二、系统组成和解决方案
本工程共分4套集热子系统由一组控制系统，其中污泥压榨车间2个，污泥干化车间2个，通过太阳能集热和水泵的循环来加热水池中的水。水池中的水通过换热盘管接入到污泥干化车间地面上，用于加热干燥上面的污泥。
能源解决方案：
（1）太阳能热水能源：通过换热盘管换热直接加热污泥。
（2）热泵能源：太阳能源不足时，同甲方原有的热泵结合以满足用水能耗，从而达到节能降耗的目的。
（3）被动太阳房（自然吸收阳光）：
污泥干化车间用了透明的塑料材质，晴天时候可以自然吸收太阳光提高室内温度。
工程中控室
三、运行原理
根据现场要求，结合实际用水情况，采用性价比高的单台50支（管长为1.8米）的集热器三高集热站、CMS智控系统（包括传感器），结合已有的水池来完成甲方需求的各项功能。
四、太阳能在整个污泥干燥工艺流程中的作用
德州污水处理厂楼顶集热器实景图
案例总结
污水处理工程特点：
——污泥干燥：把污水进行加热蒸发，变为污泥然后进行干燥无害化处理。
——规模适中：热水规模120吨，提供加热到60度热水然后通过盘管换热去加热污泥进行干燥无害化处理。
——节能环保：替代常规能源，节能环保，不受限电限制。
德州市污水处理厂集中处置中心的建成投产，彻底解决了城区污水处理厂产生的污泥对环境的二次污染问题，为我市环境保护和减排做出了积极的贡献。
污水处理光热工程市场广阔
安徽省住房和城乡建设厅、环保厅和发改委联合制定《加强城镇污水处理厂污泥处理处置工作意见》，加快推进城镇污水处理厂污泥处理处置和资源化利用，到2015年，全省省辖市污泥无害化处理率要达到70%，将污泥处理处置纳入减排工作的重要内容，加强监督、检查和考核，对未达到相关要求的予以扣减削减量。
太阳能生产用热广泛应用的重大意义
让企业不再受拉闸缺电所限；太阳能工业用热工程让生产企业不再为用电指标超标而被限电纠结，不再为完不成年度企业生产指标而犯愁；让地方政府不再左右为难；地方环保局和节能办为用电指标超标而“风中摇摆”；为节能而冒大不韪拉闸限电，各地纷纷如此严重影响经济，结果又被中央叫停；为国家能源短缺分忧；太阳能工业用热项目也是为国家能源短缺排忧解难，同时还为环保做出巨大贡献。
来源：《中国太阳能工程》 作者： 皇明太阳能股份有限公司 王强
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