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  • 污泥干化技術介紹

    污泥干化技術介紹

           隨著國家對污泥含水率要求的提升,如《城鎮污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質》GBT23486-2009,要求含水率<40%;《城鎮污水處理廠污泥處置混合填埋泥質》CJT-2007,要求作覆蓋材料含水率<45%,普通污泥脫水至80%已經不滿足要求。污泥干化是在污泥脫水后,利用熱能進一步減少污泥含水率的方法。通過干化處理后,污泥的含水率可降至10%~40%,可以有效減少污泥體積。


           早在上世紀80年代,由于污泥在農用、填埋、投海上的各種限制條件和不利因素的逐漸突出,以及污泥熱干化技術的突破,污泥干化技術在西方工業發達國家很快推廣開來。同時,由于其處理效率高、穩定性強、操作靈活等優點,污泥干化技術也得到了越來越多發展中國家環境工程界的重視,也為我國污泥處置提供了寶貴的經驗。

    1 幾種常見的污泥干化工藝

    根據加熱方式,污泥干化工藝分為直接加熱、間接加熱和直接-間接聯合加熱;根據工藝方式,污泥干化工藝分為轉鼓干化、流化床干化、盤式干化、輸送帶干化、管式轉鼓干化、膜式干化、漿式干化、轉盤干化、太陽能干化、真空過濾干化、離心脫水干化等。其中:

    轉鼓式干化工藝:分為直接加熱式和間接加熱式。以天然氣或沼氣為能源,以空氣為傳熱介質,濕污泥和部分干化污泥顆粒在混合器中混合,由氣流把它帶入轉鼓干燥器,污泥在轉鼓干燥器中隨氣流以穩定的速度旋轉前進,由內筒向外筒轉移,污泥逐漸被干化成顆粒。

    盤式干化工藝:分為臥式圓盤干化和立式多盤干化。先用外部熱源加熱一個油爐,再通過油體將熱能傳到干燥盤塔吊構造為一個固定體,形成一個水平外殼,其內部旋轉部分由一個管狀空心軸,軸上固定一些空盤,盤中充滿蒸汽等,還有一些攪拌葉片用于輸送物料。熱媒介通過中心軸進入圓盤,同時被分配到旋轉體中。

    離心干化技術(脫水干化一體):經機械離心脫水后的污泥呈細粉狀從離心機卸料口高速排出,高熱空氣以適當的方式引入到離心干化機的內部,遇到細粉狀的污泥并以最短的時間將其干化到含固率80%左右。

    流化床污泥干化工藝:污泥不需要預處理,直接送入流化床干燥器。在流化床干燥器的整個底部斷面均勻地吹進流化氣體,使其內部形成流化層。隨著污泥逐漸干化,密度減小,升到上部,再隨上部抽走的氣體而抽出流化床。

    2 主要污泥干化產品

    轉鼓式污泥干化機:適用于規模較大的干化項目;按信道數量分為單信道和三信道轉鼓干化機;全干化污泥顆粒粒徑分布均勻,平均粒徑1-4mm。

    帶式污泥干化機:低溫帶式<65℃,中溫帶式110-130℃,系統含氧量<10%;無需干泥返混,適用于污泥全干化和半干化;全干化時粉碎后粒徑3-5mm。

    槳葉式污泥干化機:間接加熱,熱媒為蒸汽或導熱油等;無需干泥返混,適用于全干化和半干化;半干化污泥為疏松團裝,全干化污泥粒徑<10mm。

    臥式轉盤式污泥干化機:間接加熱,熱媒為蒸汽或導熱油;需干泥返混,適用于污泥全干化和半干化;半干化污泥為疏松團狀,全干化污泥顆粒粒徑分布不均勻。

    立式圓盤式污泥干化機:間接加熱,熱媒一般只采用導熱油;需干泥返混,僅適用于污泥全干化;全干化污泥顆粒粒徑分布均勻,平均粒徑1-5mm。

    流化床式污泥干化機:直接加熱、間接加熱或混合加熱,熱媒為蒸汽或導熱油等;無需干泥返混,適用于污泥全干化和半干化;半干化污泥顆粒粒徑不均勻,全干化污泥粒徑1-5mm。

    噴霧式污泥干化機:直接加熱,熱媒為煙氣、熱空氣、過濾蒸汽等;無需干泥返混,適用于污泥全干化和半干化;霧化液滴粒徑在30-150um。

    3 污泥干化技術發展趨勢

           無論是工業污泥還是市政污泥,其處理的一個可行性目的就是可以作為原料返回到工藝中。目前國家出臺了多項政策,鼓勵污泥減量化、穩定化、無害化、資源化。降低污泥含水率是減量化的途徑,這也是污泥資源化利用的前提,因而污泥干化技術在國內大力推廣。

    節能化:世界銀行估計,2020年中國由于空氣污染造成的環境和健康損失將達到GDP總量的13%,中國政府承諾2020年單位國內生產總值CO2排放比2005年下降40%~45%!“十三五”節能減排工作方案》要求,到2020年,全國萬元國內生產總值能耗要比2015年下降15%,能源消費總量要控制在50億噸標準煤以內。全國化學需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物揮發性有機物排放總量比2015年分別下降10%、10%、15%、15%和10%以上。

    污泥干化技術是一個能量凈支出的過程,能耗費用在系統運行成本中的比例大于80%,因此發展節能低碳污泥干化技術具有重要的現實意義。太陽能、工業廢熱氣、廢熱水等作為污泥干化的熱媒將是未來技術發展趨勢。

    低溫干化:在污泥干化過程中,超過250℃時污泥中的揮發分會逸出(VOC),導致熱值降低,而超過60℃時氨會揮發出來,對污泥干化設備造成一定程度的腐蝕。低溫干化只需要消耗電能,不需要其它輔助能源,且能耗是常規干化設備的1/3,整個干化溫度控制在60℃以內,干化過程中不需要外界加熱設備,低溫干化可降低能耗同時將有效降低惡臭氣體排放。由于溫度不高,污泥中的有機質揮發損失小,貢獻熱值高。未來低溫干化機利用廢熱水、低壓蒸汽、太陽能、煙氣當輔助能源,不僅進一步節能,又符合國家能源政策,將是技術發展趨勢。
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