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城鎮(zhèn)污水處理廠排出的污泥經(jīng)重力濃縮和機械脫水后含水率在80%左右,體積龐大,熱值低,不宜用于好氧堆肥、焚燒、建材利用,甚至填埋,必須進一步脫水、干化。
污泥濃縮后,用物理方法進一步降低污泥的含水率,便于污泥的運送、堆積、利用或作進一步處理。脫水(干化)有自然蒸發(fā)法和機械脫水法兩種。習慣上稱機械脫水法為污泥脫水,稱自然蒸發(fā)法為污泥干化。方法雖異,但都是進一步降低污泥含水率的措施 。
污泥干化(sludge drying)是污泥自然脫水的方法。污泥干化包括滲漏和自然蒸發(fā)。污泥于化只適用于沒有異味的污泥。污泥可以放置于滲漏性好的土地進行干化,更多的是在人工干化床進行干化。
土地利用為主的好氧發(fā)酵技術(shù)路線
好氧堆肥是在有氧情況下,通過微生物的發(fā)酵作用,將污泥轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿系倪^程。其中有機物料代謝為二氧化碳、水和熱。
好氧堆肥的優(yōu)點包括:
1、發(fā)酵,穩(wěn)定化時間相對短;2、臭味少,實現(xiàn)滅菌;3、含水率可降到40%;4、污泥成品主要用于修復(fù)鹽堿地、城市綠化、垃圾場覆蓋以及建筑等方面用土;5、并衍生出蚯蚓生物堆肥等來強化堆肥效果,比如興蓉環(huán)境和綠山的合作。
堆肥的難點主要包括:
1、能量凈支出,通風能耗費用占比80%;2、需對好氧堆肥運行的不同階段的合理通風量加強研究;3、缺少C/N 等控制因素的理論研究,致使存在調(diào)理添加劑使用過多的情況。
污泥經(jīng)發(fā)酵后轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì),可限制性農(nóng)用、園林綠化或改良土壤,從而實現(xiàn)污泥中有機質(zhì)及營養(yǎng)元素的利用,設(shè)備投資少、運行管理方便。但占地面積大、發(fā)酵產(chǎn)品存在重金屬污染等缺點使得好氧發(fā)酵技術(shù)在我國較難發(fā)展。
目前污泥好氧發(fā)酵工程可采用、快速、穩(wěn)定、集約化的設(shè)計、運營模式,可實現(xiàn)占地面積的大幅縮小;此外,研究表明我國城市生活污泥的重金屬超標比例約5%,污染風險較小,不應(yīng)該成為限制污泥發(fā)酵產(chǎn)品土地利用的主要障礙。
因此,在《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處理技術(shù)指南(試行)》中,“好氧發(fā)酵 土地利用”也被列為推薦技術(shù)路線。該技術(shù)在相對欠發(fā)達地區(qū),應(yīng)用前景較大
污泥焚燒系統(tǒng)污泥焚燒
污泥焚燒系統(tǒng)污泥焚燒是利用焚燒爐在有氧條件下高溫氧化污泥中的有機物,使污泥完全礦化為少量灰燼的處置方式,該方法是污泥處理為徹底的處理方法,在發(fā)達國家被普遍采用。20世紀60年代,污泥焚燒爐多為多膛式焚燒爐。由于輔助燃料成本逐漸增加、氣體排放標準越來越嚴格,多膛焚燒爐逐漸失去競爭力,與此同時流化床焚燒爐由于拆裝維護方便,污泥焚燒處理,空氣預(yù)熱效果好等優(yōu)點而廣受歡迎。國內(nèi)現(xiàn)已運行的污泥焚燒爐多為流化床焚燒爐,其工作原理是燃料和物料在爐膛內(nèi)流化空氣的作用下呈流化狀態(tài),燃料在流化狀態(tài)下燃燒。流化床焚燒爐具有很大的熱容量和良好的物料混合,對燃料的適應(yīng)性強,床內(nèi)強烈的湍流和物料循環(huán),可增加燃燒的停留時間,因此燃料燃燒充分、徹底,燃燒。污泥焚燒流化床通常為圓柱形反應(yīng)器,反應(yīng)器的下部設(shè)計成圓錐形,由帶噴嘴的底盤封閉。一般污泥干化設(shè)備采用的是以燃煤熱風爐產(chǎn)生的熱風作為烘干熱源,烘干效率低,成本也比較高,干化后煙氣中的水蒸汽含量很大,存在污泥顆粒無法很好分離而導(dǎo)致總含塵量過高以及臭氣濃度過高的問題。?生物質(zhì)與燃煤混燃耦合發(fā)電的優(yōu)勢
生物質(zhì)與燃煤混燃耦合發(fā)電是指將生物質(zhì)燃料應(yīng)用于燃煤電廠中和煤一起作為燃料發(fā)電?生物質(zhì)直接與煤混合燃燒,產(chǎn)生蒸汽,帶動蒸汽輪機發(fā)電?根據(jù)供應(yīng)情況摻入或多或少的生物質(zhì)與煤混合發(fā)電,而不是單純地燃用生物質(zhì),這種生物質(zhì)發(fā)電方式具有更多的優(yōu)勢?
(一)投資較省?可以充分得用燃煤電廠的原有設(shè)施和系統(tǒng)來實現(xiàn)生物質(zhì)燃料的利用?
(二)混燒比例靈活?在資源豐富時可以提高生物質(zhì)的比例,而在資源供應(yīng)不足時提高煤的比例,可以降低生物質(zhì)燃料的供應(yīng)風險?該風險包括兩個方面,資源風險和價格風險?前者是指在電廠經(jīng)濟收集區(qū)域內(nèi)的生物質(zhì)資源能否滿足電廠的使用?后者是指生物質(zhì)供求關(guān)系的平衡點是否在電廠可以接受的范圍內(nèi)?
(三)能夠有效保證電廠的順利運行?生物質(zhì)電廠正常運行障礙是燃料的供應(yīng)問題?純燒生物質(zhì)的電廠只能燒生物質(zhì)燃料,其持續(xù)充足供應(yīng)面臨諸多難題?而混燒生物質(zhì)的電廠可以燒煤,燃料,風險低,運行可靠性高?
(四)在混燒比例小于20%的情況下,生物質(zhì)灰特性所帶來的結(jié)渣、積灰和腐蝕等影響鍋爐性能的問題小得多?