隨著我國(guó)污泥產(chǎn)生量的增加，以及隨著環(huán)保力度的加強(qiáng)和人們對(duì)已有污泥處理處置技術(shù)局限性的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，世界各國(guó)都在投入重金研發(fā)新技術(shù)，爭(zhēng)取找到更經(jīng)濟(jì)、更合理的污泥處理方案。下面介紹以下三種技術(shù)。
一、石灰投加技術(shù)
污泥脫水后的污泥進(jìn)入料斗，料斗中加入石灰和氨基璜酸，石灰投量為濕泥量的10%一15%，氨基璜酸的投量約為石灰投量的1%。由于氨基璜酸在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生氨氣，增強(qiáng)了整個(gè)工藝的殺菌效果，降低了反應(yīng)溫度。污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中攪拌后，由雙螺旋進(jìn)料機(jī)推入柱塞泵進(jìn)料口，通過(guò)柱塞泵送入反應(yīng)器，在70℃下停留30 min，輸出的產(chǎn)品可達(dá)到美國(guó)EPA PART503 CLASS A標(biāo)準(zhǔn)。反應(yīng)后的污泥泵送至料倉(cāng)，密封容器中產(chǎn)生的氣體經(jīng)洗滌塔處理后排放。該工藝的特點(diǎn)：pH>12，延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，殺菌*;高pH使大部分金屬離子沉淀，降低了其可溶性和活躍程度;污泥的含固率可提高至30%;去除了污泥中的臭氣，系統(tǒng)全密封，無(wú)環(huán)境污染;系統(tǒng)全自動(dòng)，操作維護(hù)簡(jiǎn)單：加入少量氨基璜酸，減少了石灰用量和反應(yīng)時(shí)間，降低了運(yùn)行成本。
二、污泥洗滌工藝處理
該技術(shù)創(chuàng)新采用污泥洗滌工藝，先洗出污泥中有機(jī)物質(zhì)，分離無(wú)機(jī)物質(zhì)污泥土，再將有機(jī)污泥濃縮進(jìn)行高溫厭氧消化處理。沉淀污泥經(jīng)過(guò)洗滌洗出污泥中一半固體無(wú)機(jī)污泥土，減少了一半生物處理量，節(jié)省工程投資和處理費(fèi)用;單處理有機(jī)污泥，去除了無(wú)機(jī)污泥土在反應(yīng)器中的沉淀，減少了設(shè)備磨損和反應(yīng)器的維護(hù);沉淀污泥經(jīng)過(guò)洗滌洗出污泥中大部分容易沉淀的重金屬和無(wú)機(jī)污泥土，提高了有機(jī)肥的品質(zhì);洗滌出的污泥土還可生產(chǎn)路面彩磚、透水磚。其他創(chuàng)新工藝：超高溫厭氧消化、多厭氧消化、沼渣漂浮等，污泥生物處理速度提高了幾倍和沼氣產(chǎn)量提高20%以上。
沉淀污泥生物處理系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新采用地埋式、緊密型、多消化反應(yīng)器設(shè)計(jì)，幾個(gè)立的厭氧消化反應(yīng)器你中有我我中有你渾然一體，節(jié)省建筑材料，采用混凝土結(jié)構(gòu)造價(jià)低廉。目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的厭氧消化反應(yīng)器普遍采用地上式結(jié)構(gòu)，地上式結(jié)構(gòu)能使配備設(shè)備便于維護(hù)和有利沼渣排放預(yù)防沼渣沉淀。該生物處理系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)很好地解決了配套設(shè)備的維護(hù)和沼渣沉淀，系統(tǒng)配備設(shè)備少，只需要幾臺(tái)水泵，就是水泵壞了更換一臺(tái)用不完20分鐘，保證設(shè)備檢修不停產(chǎn);沉淀污泥經(jīng)過(guò)洗滌去除了容易沉淀的無(wú)機(jī)污泥土，有機(jī)污泥經(jīng)吹浮系統(tǒng)作用全部漂浮不會(huì)沉淀。地埋式厭氧消化反應(yīng)器不僅投資少、不占用土地，而且還能防地震、防雷擊和使用壽命長(zhǎng)、減少消化系統(tǒng)的熱量損失。
三、污泥碳化技術(shù)
所謂污泥碳化，就是通過(guò)一定的手段，使污泥中的水分釋放出來(lái)，同時(shí)又zui大限度地保留污泥中的碳值，使zui終產(chǎn)物中的碳含量大幅提高的過(guò)程(Sludge Carbonization o在世界范圍內(nèi)，污泥碳化主要分為3種。
(1) 高溫碳化。
碳化時(shí)不加壓，溫度為649—982℃。先將污泥干化至含水率約30%，然后進(jìn)入碳化爐高溫碳化造粒。碳化顆?？梢宰鳛榈腿剂鲜褂?，其熱值約為8 360—12 540 kJ/kg(日本或美國(guó))。該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)污泥的減量化和資源化，但由于其技術(shù)復(fù)雜，運(yùn)行成本高，產(chǎn)品中的熱值含量低，目前尚未有大規(guī)模地應(yīng)用。
(2) 中溫碳化。
碳化時(shí)不加壓，溫度為426—537℃。先將污泥干化至含水率約90%，然后進(jìn)入碳化爐分解。工藝中產(chǎn)生油、反應(yīng)水(蒸汽冷凝水)、沼氣(未冷凝的空氣)和固體碳化物。該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)污泥的減量化和資源化，但由于污泥zui終的產(chǎn)物過(guò)于多樣化，利用十分困難。另外，該技術(shù)是在干化后對(duì)污泥實(shí)行碳化，其經(jīng)濟(jì)效益不明顯，目前實(shí)際應(yīng)用也是很少。
(3) 低溫碳化。
碳化前無(wú)需干化，碳化時(shí)加壓至6—8 MPa，碳化溫度為315℃，碳化后的污泥成液態(tài)，脫水后的含水率50%以下，經(jīng)干化造粒后可作為低燃料使用，其熱值約為15 048～20 482 kJ/kg。該技術(shù)通過(guò)加溫加壓使得污泥中的生物質(zhì)全部裂解，僅通過(guò)機(jī)械方法即可將污泥中75%的水分脫除，大地節(jié)省了運(yùn)行中的能源消耗。污泥全部裂解保證了污泥的*穩(wěn)定。污泥碳化過(guò)程中保留了絕大部分污泥中熱值，為裂解后的能源再利用創(chuàng)造了條件。
污泥水解熱干化技術(shù)污泥水熱干化技術(shù)通過(guò)將污泥加熱，在一定溫度和壓力下使污泥中的粘性有機(jī)物水解，破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)改善脫水性能和厭氧消化性能。隨水熱反應(yīng)溫度和壓力的增加，顆粒碰撞增大，顆粒間的碰撞導(dǎo)致了膠體結(jié)構(gòu)的破壞，使束縛水和固體顆粒分離。經(jīng)過(guò)水熱處理的污泥在不添加絮凝劑的情況下機(jī)械脫水的含水率大幅度降低。污泥的水解宏觀上表現(xiàn)為揮發(fā)性懸浮固體濃度減少和COD、BOD以及氨氮等濃度增加。水熱干化技術(shù)采用漿化反應(yīng)器，通過(guò)閃蒸乏汽返混預(yù)熱漿化、蒸汽與機(jī)械協(xié)同攪拌，提高了系統(tǒng)的處理效率;在水熱反應(yīng)器中，采用蒸汽逆向流直接混合加熱的方式，強(qiáng)化了傳質(zhì)傳熱過(guò)程，可以避免局部過(guò)熱結(jié)焦碳化：在連續(xù)閃蒸反應(yīng)器中，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)能量的有效回收。
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