（可行论证）利用污泥和褐煤生产活性炭项目可行性分析研究报告（初步设计报告）

扩大规模开发高中档产品将是我国活性炭企业发展方向。

污泥处理已经成为世界各国共性问题，我国政策要求县级以上城市必须建设污水处理厂，从污水处理厂出来污泥已经成为市政头痛问题。

由于大多数城市在建设污水处理厂同时没有考虑污泥处理问题，导致了污水处理厂污泥新问题。

通常，吨污水大约产生污泥，目前，全国城市污水处理总规模将达到，污泥量达到。

这些污泥大多数采用填埋方式处理，造成新水土污染问题和占用土地问题，新近开发污泥干化技术和污泥焚烧技术，又因为投资大产出小，易产生新二次污染等问题难以得到大面积推广。

目前，各大城市基本上采用付费处置方式解决城市污泥问题，通常吨污泥处置补贴费为元。

污泥生产活性炭属于新近开发热点技术，已经成为业内公认最有发展前景污泥处置方向。

该技术与现有污泥处置技术相比，其主要优点在于能够同时满足污泥处理减量化无害化资源化三化要求。

但是，此项技术目前尚未工业化生产应用，其主要原因在于由于污泥含有约水分，单独制成活性炭需要消耗大量能源，污泥自身产生热量不能满足工艺系统需要，导致加工成本偏高，没有市场竞争力由于污泥含有大量灰分，干污泥中灰分含量约，污泥单独生产活性炭碳含量不足，需要添加增碳剂，这也导致了污泥活性炭成本增加，缺乏市场竞争能力。

发达国家在煤炭资源利用方面，为减少对大气污染，般对直接燃煤采取限制性措施，但对煤液化气化和非燃料利用直给予鼓励。

因此，对煤各种深加工以及综合利用已成为重要发展趋势。

褐煤煤化程度浅，水分高，热值低，在工业应用方面远不如其它煤种广泛，我国褐煤储量约为亿，是有待开发利用煤炭资源。

针对我国活性炭市场需求及其发展趋势，为了满足我国城市污泥减量化无害化资源化和效益化四化处置问题，本方案提出城市污泥和褐煤生产活性炭技术。

该技术方案是基于试验证明污泥和褐煤共碳化协同效应原理，充分利用污泥和褐煤在高温碳化过程中发生协同效应，同时达到提高产品质量与降低生产成本双重效果，进步增强项目产品市场竞争能力。

其主要市场竞争优势表现在政策优势项目以处理城市污泥为主，实现污泥无害化处理与资源化利用，符合国家政策，容易立项，并享受国家有关税收优惠政策经济效益优势与单独污泥制备活性炭相比，本项目技术方案能够实现能量自平衡和碳平衡，能耗成本和添加剂成本显著降低与褐煤单独制备活性炭相比，本项目技术方案以污泥为原料，大大降低了原料成本，同时物料进行造粒加工，更加有利于增加颗粒强度，有利于后续热解碳化处理。

采用物理活化为主化学活化为辅叠加活化法活化是活性炭品质最主要环节，采用单物理活化，虽然具有成本较低流程简单无二次污染等优点，但是该方法对产品质量提高程度有限，而且活化时间较长，产品收得率降低，不利于整体效益最大化而采用单化学活化法，虽然具有提高产品质量程度大产品收得率高活化时间短等优点，但是该方法对又会导致生产成本急剧增加，系统流程复杂，同时产生二次污染等问题。

基于上述原因，本项目采用物理活化为主化学活化为辅叠加活化法，通过对活化参数进步优化，获得综合成本最低系统效益最大活化方案，最终实现产品较大市场竞争优势。

产品技术成熟度本项目生产技术是以煤基活性炭生产技术位基础，通过原料配比优化和活化参数优化而制得优质活性炭产品。

其主要技术和装备包括以下几个部分基本工艺参数优化确定，主要包括原料配比优化和活化参数优化。

这部分工作已经在实验室研究完成，并形成了全套工艺参数。

工艺设备系统研制，包括干燥造粒设备系统，热解碳化设备系统，高温活化设备系统以及后续脱灰与整粒设备系统。

这方面技术装备目前在国内污泥处理领域褐煤及制备活性炭领域均有成功应用，属于成熟技术和定型产品，不需要重新研究开发。

与传统活性炭生产系统相比，本项目以城市污泥和年轻褐煤为原料，生产优质活性炭，技术方面只需要将污泥和褐煤按照比例配合预处理加工成活性炭生产原料即可，这方面技术也是成熟可靠，因此，本项目技术属于成熟技术集成优化技术，可以直接应用于工业化生产。

图为成熟活性炭生产示意图，图分别为粉状块状和柱状活性炭产品样品照片。

图活性炭生产示意图图粉状活性炭图块状活性炭图柱状活性炭第二节产品市场分析国内外市场状况分析我国活性炭产能及生产量分析我国活性炭工业起步于上世纪年代，最初生产规模只有几千吨，随着工业发展对活性炭需求增加，我国活性炭工业也逐渐发展壮大，到世纪年代我国活性炭生产能力已经达到万吨规模。

图显示了年我国活性炭产能状况，年至年我国活性炭产能平均保持在两位数以上，年以后，由于活性炭市场已初具规模，行业利润下降，我国活性炭产能增长放缓，但仍有平均近增长率，虽然增长率放缓，但我国活性炭生产能力仍持续增长，由年万吨增长至年万吨。

目前我国活性炭生产能力在万吨之间，产品主要以煤基活性炭为主，具有批大型化自动化程度高活性炭生产厂家，主要分布在煤炭资源丰富山西宁夏等地，如山西新华活性炭，宁夏华辉活性炭等。

图我国活性炭产能状况我国活性炭年生产量为万吨左右，年产量增长至约万吨，这主要是由于世界范围内环保要求提高促使活性炭需求量增加，同时活性炭行业具有较大利润空间，进入年以后，由于我国受煤炭和煤焦油市场影响，且世界金融危机影响下，活性炭行业发展有所放缓，年产量为万吨。

随着金融危机淡化，我国环保要求日趋严格，活性炭行业进入恢复发展期，许多活性炭制造项目开始规划进行，许多大型活性炭厂