SlurryCardTM污泥碳化工艺

　　3. SlurryCarbTM工艺运行成本估算

　　3.1计算依据

　　通常 1000立方米天然气的价格与1吨原油的价格相当。1吨原油＝7.3桶原油，按国际市场价格60美元/桶计算，天然气的最高价格应为3.42元人民币。如果按照50美元/桶计算，天然气的最高价格应为2.85元人民币。目前，天津地区天然气的售价为2.40元人民币（2006年3月1日起实行）。

　　计算的基本依据： 1大卡＝3.968 BTU = 4 BTU

　　1 Btu ＝ 1055.6 焦耳＝1 KJ

　　1立方米天然气热量＝8600 大卡

　　天然气燃烧的热效率一般按65％计算（最高可达 75％）

　　煤炭的热效率一般按50％（最高可达60％）

　　1度电＝860 大卡

　　1kg 标准煤＝7000 大卡

　　1kg 水从0℃加热到100℃需要100大卡

　　1kg水变成蒸汽约为500大卡

　　3.2污泥碳化的运行成本

　　（1）Enertech计算的运行成本（炭化物销售）

　　污泥碳化工艺中的换热器出口温度为160度，加热至260度，不气化，即可将污泥中的水分脱至50％以下。

　　1公斤水加热需要天然气量＝100 / 65% /8600 = 0.018 立方米

　　1吨污泥碳化需要天然气量＝0.018 * 1000 = 18 立方米

　　假设污泥中的含水率为80％，当含水率降至50％时，75％的水分已经被机械脱出，1吨污泥中只有200公斤的水需要气化。

　　1公斤水干化需要天然气量＝600 / 65% /8600 = 0.107 立方米

　　200公斤的水气化需要天然气量＝21.4立方米

　　采用直接干化，通过污泥干混，最大可节省20％的能量，即需要17.1立方米天然气。碳化＋干化，共需要天然气35.1立方米。按当前天然气价格计算为84.24元人民币。污水处理费根据实际滤出水BOD和COD的值约为12－20元人民币不等。电费和药剂费等15元人民币/吨左右。 人工费5元/吨左右。

　　每吨污泥生产的碳化物为140公斤，在美国的销售价格为10美元/吨，折合人民币11.7元。

　　合计＝84.24 ＋ 16 ＋ 15 ＋ 5 － 11.7 ＝ 108.54元人民币

　　以上计算是按照美国Enertech公司在加州Railto项目中的计算得出的。

　　（2）中国计算运行成本（按照碳化物自行利用后填埋计算）

　　在中国项目中，碳化物的销售前景不能确定，另外，中国目前绝大多数地区允许填埋，应该考虑自行利用。

　　1公斤炭化物（消化后污泥的碳化物）在美国，相当于1/3立方米的天然气。在中国，只能相当于1/4立方米的天然气，加之，煤的燃烧效率要比天然气的燃烧效率低10％－15％，计算时应按照1公斤炭化物＝1/5立方米天然气比较合理。

　　每吨污泥的碳化物相当于天然气＝ 140 × 1/5 ＝ 28 立方米＝ 67.2元人民币

　　碳化物燃烧后需要填埋，按每立方米50元计算，剩余渣的填埋费和运输费约10元左右。

　　按中国实际的情况，污泥碳化的成本可以进一步减少为：

　　合计＝ 84.24 ＋ 16 ＋ 15 ＋ 5 － 67.2 ＋ 10 ＝ 63.04元人民币

　　3.3污泥碳化的BOT成本

　　以设备折旧20年计算，每吨湿污泥需要考虑折旧费50元左右。

　　按照Enertech美国的计算方法（即碳化物廉价卖给水泥厂），每吨污泥的最终成本为158.54元人民币。

　　按照中国的计算方法（即碳化物自行利用后填埋），每吨污泥的最终成本为113.04元人民币。

　　3.4纯干化工艺的成本分析

　　1公斤水干化需要天然气量＝600 / 65% /8600 = 0.107 立方米

　　800公斤的水气化需要天然气量＝85立方米

　　采用直接干化技术，通过污泥干混，最大可节省20％的能量，即需要68立方米天然气。按当前天然气价格计算为163.20元人民币。

　　电费和药剂费等15元人民币/吨左右。

　　人工费5元/吨左右。

　　每吨污泥生产的干化物为140公斤，全部填埋（按每立方米填埋费50元，运费10元计算），折合人民币8.4元。

　　纯干化运行成本合计＝ 163.20 ＋ 15 ＋ 5 ＋ 8.4 ＝ 191.6元人民币

　　建设100吨湿污泥处理能力的纯干化厂目前为3000－5000万元人民币不等。取最低限3000万元，以设备折旧20年计算，每吨湿污泥需要考虑折旧费50元左右。

　　纯干化BOT的成本 = 191.6 + 50 = 241.6 元人民币

　　3.5干化＋焚烧工艺的成本分析

　　干化＋焚烧实际上就是将污泥中原有的热值全部利用，产生的热值直接提供给干化系统使用，不足部分按照添加天然气考虑。按照上面的计算，这种能源利用在碳化系统中可以减少67.2元人民币的运行费用，即：

　　干化＋焚烧运行成本合计＝ 191.6 － 67.2 ＝ 124.4 元人民币

　　建设100吨湿污泥处理能力的干化＋焚烧厂需要在纯干化厂的基础上再增加2000万元人民币，每吨湿污泥需要比纯干化工艺再多考虑折旧费33元人民币，折旧总成本为83元。

　　干化＋焚烧BOT的成本 = 124.4 + 83 = 207.4 元人民币

　　4.SlurryCarbTM炭化产品的销售

　　在美国，目前SlurryCarbTM生产出来的炭化物的售价为10美元/吨，每吨污泥能生产0.14吨的炭化物，如果能够销售，可以回收1.4美元，合11.2元人民币。SlurryCarbTM生产出来的炭化物的燃值与褐煤相当，而且燃烧时的污染物排放比煤要少的多，但褐煤在美国约15美元1吨，炭化物只售10美元，这与炭化物刚刚进入市场有关。中国天津的褐煤约200元人民币左右，如果炭化物也可以售200元/吨，则可以回收28元左右。也许有人认为，以运行成本180元/吨湿泥得出20－28元的产品收益并不明显，但如果考虑到在北方目前填埋约需要50－100元/吨，干化物质如果不能销售则需要填埋，还需要增加成本14－20元/吨湿泥。这两种情况比较，就会有34－48元人民币的差距，就会对成本有很大的影响。