污泥處理的常用工藝

  從污泥的種類來(lái)說，污水處理廠的污泥一般來(lái)說有以下處理工序：脫水、干化、碳化、焚燒、熔融、填埋，現(xiàn)階段大部分采用物理手段做到的工藝只做到脫水，現(xiàn)在市面上有各種各樣的脫水機(jī)，大部分是靠電能運(yùn)轉(zhuǎn)， 市政污泥的話通過脫水含水量大約可以降到80%～85%，如果加入大量高分子材料、石灰調(diào)和的話含水量有可能降得更低；沼氣能源回收和土地利用為主的厭氧消化技術(shù)路線厭氧消化具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、提高后續(xù)處理的效率并減少后續(xù)處理能耗。

  干化處理屬于較新領(lǐng)域，通過蒸汽、熱風(fēng)、煙氣等熱源可進(jìn)一步蒸發(fā)水分降低污泥含水量，一般來(lái)說降低到40%以下污泥的臭味可大幅降低，當(dāng)然也可以降低到20%甚至更少，但是能耗就相對(duì)。

  碳化屬于將熱值高的污泥商品化。有高溫碳化、中溫碳化和低溫碳化技術(shù)，當(dāng)然低溫碳化能耗較低；熱源是化石燃料，不是所有污泥都能碳化的，碳化一般是在干化之后的工序，碳化產(chǎn)品一般能夠作為燃料重新利用， 碳化的重金屬固化作用還有待研究。

  焚燒是干化后或是碳化后的工序，從能源消耗角度干化后的焚燒消耗能源更少，焚燒后的產(chǎn)物就是焚燒灰了，此時(shí)的污泥已經(jīng)大大的被減容減量，病原菌等有害物質(zhì)也已幾乎被滅活。只剩下一個(gè)問題就是重金屬，能夠完完全全實(shí)現(xiàn)重金屬固化的技術(shù)就是高溫熔融。

污泥節(jié)能干化處理污水的方式是怎樣的呢？

   因?yàn)槲鬯幚韽S內(nèi)往往沒有足夠的熱源，所以考慮含水率十分之八左右的污泥在污水處理廠內(nèi)經(jīng)過調(diào)質(zhì)及壓濾處理，高干脫水至含水率十分之六左右，脫出的污水返回污水處理廠處理。含水率十分之六的污泥比含水率十分之八的污泥質(zhì)量減少一半左右，能大大降低污泥在污水處理廠和垃圾焚燒廠之間的運(yùn)輸成本。且十分之八的含水率的污泥呈半流體狀，有惡臭，需采用槽罐車運(yùn)輸，運(yùn)輸過程中對(duì)于途徑地會(huì)產(chǎn)生臭氣、污水等二次污染。堆肥是指生物質(zhì)有機(jī)物在微生物的作用下，進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)，終形成一種類似腐殖質(zhì)的過程。而調(diào)質(zhì)壓濾后十分之六的含水率的污泥成泥餅狀，可采用渣土車進(jìn)行運(yùn)輸，且無(wú)臭氣、污水等二次污染。

　　十分之六含水率的污泥運(yùn)至垃圾焚燒廠內(nèi)污泥料倉(cāng)貯存，然后利用汽輪機(jī)做功后低壓抽汽的熱量，通過污泥節(jié)能干化系統(tǒng)將污泥的含水率降至十分之四左右，此時(shí)熱值能達(dá)到非常高，與生活垃圾一起入爐焚燒。采用單通道旋轉(zhuǎn)式干燥機(jī)，順流工藝，使用特殊設(shè)計(jì)的加料裝置，在污泥進(jìn)入烘干機(jī)的一瞬間迅速與高溫?zé)釤煔膺M(jìn)行熱交換，在其表面形成一層硬殼，這樣大大減少污泥粘附筒體及堆積堵料現(xiàn)象。熱干化脫出的水分與垃圾滲濾液一起進(jìn)入滲濾液處理站，處理達(dá)標(biāo)后排放。焚燒產(chǎn)生的高壓蒸汽發(fā)電，煙氣凈化后達(dá)標(biāo)排放，產(chǎn)生的爐渣制作建筑材料或填埋，產(chǎn)生的飛灰經(jīng)過螯合固化后填埋。

　　這種協(xié)同處理的方式，很好的結(jié)合了高干脫水和熱干化的優(yōu)勢(shì)，因地制宜將大部分污泥中的水分留在了污水處理廠處理，適當(dāng)?shù)募铀幷{(diào)質(zhì)降低了鍋爐尾部煙氣脫酸的成本，又不會(huì)因?yàn)檫^多的加藥導(dǎo)致灰渣量增大到不合理的程度，利用了垃圾焚燒廠的低品位熱量，提高了全廠的熱效率，并且解決了污泥運(yùn)輸成本和運(yùn)輸過程中二次污染的問題，是適合推廣的、合理的污泥與垃圾協(xié)同焚燒處理的工藝流程。它是將固體廢棄物存儲(chǔ)在相對(duì)封閉的設(shè)施內(nèi)，且該設(shè)施經(jīng)過防滲處理操作，通常設(shè)置在陸地上面。

?國(guó)內(nèi)固體廢物現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)固體廢物現(xiàn)狀

隨著我國(guó)城市現(xiàn)代化進(jìn)程的加速，城市固體廢物總量呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，其中尤以生活固體廢物和工業(yè)固體廢物的堆存量增長(zhǎng)顯著，曾造成“固廢圍城”的困境。固體廢物的產(chǎn)量日益增多，種類愈加復(fù)雜，污染事件逐年增加，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，已成為社會(huì)公眾關(guān)注的焦點(diǎn)問題

目前我國(guó)平均每人每天產(chǎn)生0.9～1.2kg垃圾，而且每年以9%的速度增長(zhǎng)，全國(guó)主要城市年產(chǎn)生活垃圾1.9億t驚人，已成為破壞環(huán)境、危害公眾身心健康的重要污染源。污泥成分復(fù)雜，含有病源微生物、卵、有毒有害的重金屬及大量的難降解物質(zhì)，如處理不當(dāng)，容易對(duì)環(huán)境造成二次污染。據(jù)全國(guó)大、中城市固體廢物污染環(huán)境防治年報(bào)統(tǒng)計(jì)，僅2015年，工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量達(dá)19.1億t，較2005年激增5.8億t，綜合利用率

不足62%，還處于利用率相對(duì)較低的階段[5]。為實(shí)現(xiàn)固廢無(wú)害化、減量化、資源化的目標(biāo)，解決當(dāng)前固體廢物污染環(huán)境問題，研究合適的固體廢物處理處置技術(shù)已迫在眉睫。

燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電

是因地制宜，推進(jìn)我國(guó)煤電燃料靈活性改造的一項(xiàng)重要工作，是煤電靈活性改造的重要組成部分。

有以下重要意義:

一是有利于促進(jìn)化石能源替代，增加清潔能源供應(yīng)。污泥處理的目標(biāo)是避免污泥中所含有機(jī)物、各種病原體及其他有害物質(zhì)形成二次污染源，導(dǎo)致環(huán)境污染、危害人類健康。生物質(zhì)能電力因不需要調(diào)峰調(diào)頻等配套調(diào)節(jié)，電能質(zhì)量與煤電沒有差別，不存在技術(shù)因素導(dǎo)致的上網(wǎng)消納問題，度電全社會(huì)成本遠(yuǎn)低于其它可再生能源發(fā)電。我國(guó)生物質(zhì)資源量巨大，利用生物質(zhì)資源與燃煤進(jìn)行耦合發(fā)電，可替代一定比例煤炭，有效提升清潔能源的消費(fèi)比例。

二是有利于促進(jìn)電力行業(yè)特別是煤電的低碳清潔發(fā)展。焚燒的過程中不僅會(huì)產(chǎn)生焚燒殘?jiān)€有硫氧化物、氮氧化物等大氣污染物，而且產(chǎn)生的飛灰中還攜帶了Hg，Pb等重金屬和多環(huán)芳烴等污染物，這些都極大地威脅著環(huán)境安全和居民健康[12，13]。碳減排是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展的客觀要求，中國(guó)的碳減排行動(dòng)目標(biāo)明確且行動(dòng)堅(jiān)決，電力是8大重點(diǎn)排放行業(yè)之一。燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電具有生物質(zhì)能電力二氧化碳零排放的特點(diǎn)，可較大幅度消減煤電的碳排放。隨著中國(guó)碳減排制度體系建設(shè)和碳排放交易市場(chǎng)建設(shè)的日趨完善，燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電也將迎來(lái)良好的發(fā)展機(jī)遇。

三是有利于秸稈田間直焚、污泥垃圾圍城等社會(huì)治理難題。由于流化床內(nèi)依靠其自身的熱容量，滯留時(shí)間長(zhǎng)和產(chǎn)品數(shù)量大，因此，即使供料的質(zhì)量或水分有些波動(dòng)也能確保干燥均勻，用循環(huán)的氣體將污泥細(xì)粒和灰塵帶出流化層，污泥顆粒通過旋轉(zhuǎn)氣鎖閥送至冷卻器，冷凝到小于40度，通過輸送機(jī)送至產(chǎn)品料倉(cāng)。當(dāng)前，我國(guó)尚有大量農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)資源未得到有效利用，秸稈田間直接焚燒引發(fā)的環(huán)境污染問題還很嚴(yán)重。此外，全國(guó)范圍一方面因興建污泥、垃圾處置工程屢屢觸發(fā)“鄰避效應(yīng)”，另一方面污泥、垃圾處置受到越來(lái)越嚴(yán)格管控，而相應(yīng)的處理設(shè)施嚴(yán)重不足，污泥、垃圾圍城等社會(huì)治理難題亟需。燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電，可依托燃煤電廠環(huán)保設(shè)施達(dá)到超低排放，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)資源穩(wěn)定化、無(wú)害化、能源化、規(guī)模化利用。