關于污泥干化技術的總結
時間：2020-06-18
來源：環保工程師
每年我國城市污水處理廠產生的污泥超過6000萬噸（含水率80%），每萬噸污水產80%污泥量約為3-8噸，由于長期存在“重水輕泥”的問題，污泥處理處置形勢越來越嚴峻。污泥處理主要遵循“無害化、穩定化、減量化、資源化”四個原則，其中無害化是基礎，穩定化、減量化是原則，資源化是主要發展方向。污泥干化技術多種多樣，有自然干化、熱力干化、高干脫水等。本文主要談談污泥干化技術的及其的運用。
一、污泥干化技術
1、自然干化
自然干化是指將污泥攤鋪晾曬于具有自然濾層或人工濾層的干化場中，借助自然力和介質（如太陽能、風能和空氣），使得污泥中的水分因周邊空氣的蒸汽壓的不同而形成從內向外的遷移（蒸發）。該方法適用于氣候比較干燥、占地不緊張以及環境衛生條件允許的地區。由于氣候條件（降雨量、蒸發量、相對密度、風速、年冰凍期）起著至關重要的作用， 我國南方大多數具有多雨潮濕季節的地區難以適用。此外隨著工業化、 城市化的高速發展， 很多北方的大中型發達城市也已難找到適當的土地。自然干化的周期長（根據氣候條件差異極大） ，可以采用頻繁機械攪拌和翻到工藝的強化自然干化來縮短周期；但占地面積大，臭氣污染嚴重等問題的存在，目前運用不多，以處理自來水廠污泥等為主。
2、熱力干化
污泥的大規模、工業化處理工藝中最常見的是熱力干化。事實上，通常人們所討論的“干化”多數是指熱力干化。熱力干化是指利用燃燒化石燃料所產生的熱量或工業余熱、廢熱，通過專門的工藝和設備，使污泥失去部分或大部分水分的過程。這一過程具有處理時間短、占用場地小、處理能力大、減量率高、衛生化程度高、外部因素影響�。ㄈ鐨夂�、污泥性質等）、最終處理適用性好和靈活性高等優點。污泥熱力干化工藝通�？梢詫⑽勰嗪式档椭�40%或以下，干化后污泥多進行焚燒處理。
熱干化手段從干化溫度分為高溫干化和低溫干化。
高溫干化
多建設在電廠、水泥廠、厭氧消化廠等有熱源或能源的廠旁邊，充分利用熱源進行干化，也有直接利用電能的，但由于溫度較高無可避免的產生臭氣，所以高溫干化必須設置臭氣處理系統。
低溫干化
是一種新興的干化技術，目前主流的低溫干化技術主要采用的是除濕熱泵原理，所謂除濕熱泵就是利用制冷系統使濕熱空氣降溫脫濕同時通過熱泵原理回收空氣水份凝結潛熱加熱空氣的一種裝置。低溫干化由于干化溫度僅在80攝氏度左右，因此可以十分有效的避免NH3、HS2等惡臭氣體的產生。
此外，低溫干化不像高溫干化一樣需要依賴額外熱源，也沒有高溫干化存在粉塵爆炸和臭氣的問題，而且低溫干化含水率允許變動，可以在60%及10%之間變動，可以根據當地污泥最終處置路線來確定。此外，低溫干化主要優勢在于減量化。一噸污泥從80%含水率降低至30%含水率體積約減少一半，重量約減少715公斤，若降低50%體積約減少40%，重量減少666公斤，因此減量化是比較明顯的。
低溫干化原理：
污泥除濕干化機利用除濕熱泵對污泥采用熱風循環冷凝除濕烘干；
目前，低溫干化技術已經實現模塊化組裝，方便運輸安裝運行。
3、高干脫水
高干脫水一般是指采用化學和物理的綜合方法對污泥顆粒進行表面化學改性，使其顆粒表面的水和毛細孔道中的束搏水使其成為自由水，然后通過高強度機械壓濾析出達到高干的目的。一般污泥是通過加藥改性和機械壓濾方式把含水率從 80%左右降低至 50%以下，干化后的污泥或填埋或送至燃煤電廠或垃圾電廠與燃煤或生活垃圾混合焚燒發電。
高干脫水其最重要的是脫水前的污泥調理，不同污泥調理劑效果不同，調理劑使用不當直接影響后期脫水效果。調理劑主要有生物類調理及非生物調理劑兩種區別，非生物調理劑如含石灰類調理劑，生物調理劑如生物瀝浸技術調理。
非生物調理劑污泥加藥后，污泥中的膠體結構因加藥發生化學反應，在膠核上形成結晶和長大， 吸附水轉化為結晶結構水，結晶結構形成后即實現了生活污水污泥的固態化。這種固態化的過程是不可逆的過程從而保證了改性后污泥不致二次污泥化并且污泥形成晶體結構后，其所含水分可被迅速分離蒸發。
非生物技術如生物瀝浸技術，是新型微生物污泥處理技術，主要工作原理是通過耐酸性異養菌的代謝作用快速降解污泥中對嗜酸性自養菌有毒害和抑制作用的小分子水溶性有機物，使嗜酸自養菌能更高效的利用市政污泥微生物營養劑中的能源物質合成自身細胞結構的營養元素，通過微生物作用打破原始污泥穩定結構，使得污泥部分結合水向自由水轉變，從而改善污泥的沉降和脫水性能，經板框式壓濾機脫水后的污泥含水率降至60%以下。
干化技術的調理多種多樣，但大多有專利保護，本文不多進行介紹。
二、污泥干化的的一些資源化運用
1、與厭氧消化聯合使用
一個典型的厭氧消化+污泥干化系統主要由污泥厭氧消化單元、沼氣處理利用單元、沼氣脫硫系統、沼氣存儲系統、沼氣增壓系統、沼氣應急排放燃燒系統組成，為污泥中溫消化提供熱源，使得污泥穩定化并減量化，同時，夏季和春末秋初沼氣多余時進一步為后續污泥干化提供熱源，降低運行成本，做到幾乎不排放甲烷（事故時火炬燃放），實現了節能減排和極大限制溫室氣體的目的。
2、與污泥炭化聯合使用
炭化技術是將污泥的干化后的水分再經過炭化機中進行“干餾”是污泥的水分進一步蒸發出來，并最大限度保留污泥中的碳元素的過程，炭化后的產品可以用作園林肥料及活性炭或者燃料，基本不產生二次污染，炭化后的產品含水率小于5%。
