探析城市生活污泥干化技術方法的運用
行業(yè)動態(tài)
污泥作為污水處理系統(tǒng)的副產品，其產量約占污水處理總量的0.3～0.5%（含水率以97%計），然而污泥的處理費用占水處理總投資的30%～40%，如果考慮污泥處理運行管理費用，污泥處置投資成本占污泥處置總投資的50%以上。污泥處理難度大，污泥含水量大，含有有機物、重金屬、鹽、少量病原微生物和寄生蟲卵。如不加妥善處理和處置，將造成堆排區(qū)周圍環(huán)境的二次污染，污泥的處理與處置問題日趨顯著。隨著國家環(huán)保力度的加大和公眾環(huán)保意識的提升，污泥的處理與處置已被提上“議事日程”，有關污泥的特性及處理的研究工作也陸續(xù)展開。污泥處理和處置已成為世界各國面臨的亟待解決的問題。
1 城市生活污泥干化的類型
干化是污泥深度脫水的一種形式。其應用的主要動力是熱能，也就是說，熱能是用來使污泥中的水蒸發(fā)的。污泥干化可根據(jù)熱媒與污泥的接觸方法進行分類。
1.1 直接加熱式
熱媒（熱空氣、熱氣體或熱灰）直接與污泥接觸，使污泥受熱，水蒸發(fā)，得到干污泥產品。傳熱效率和蒸發(fā)率高，但由于與污泥直接接觸，會使熱媒受到污染，污水和蒸汽在無害化處理后排放。同時，熱媒和干污泥需要分開，給操作和管理帶來了一些麻煩。
1.2 間接加熱式
將燃燒爐產生的熱氣通過蒸汽、熱油介質傳遞，加熱器壁，從而使器壁另一側的濕污泥進行干化。此技術熱傳輸效率和蒸發(fā)速率均不如直接加熱式，但熱介質可循環(huán)利用，節(jié)約了能源。
1.3 “直接-間接”聯(lián)合式干化
即“對流-傳導”技術的結合。Vomm設計的高速薄膜干化器、Sulze設計的新型流化床干化器以及Envirex推出的帶式干化器就屬于這樣類型。
2 城市生活污泥干化技術方法
污泥干化是機械脫水后污泥的一種深度脫水操作。干化后的污泥可以用作肥料、土壤改良劑和替代能源。干化的目的是使污泥進一步脫水，脫水后含水率從80%降至10～50%。一方面有效地減少了污泥的排放量，另一方面，污泥的儲存、運輸和利用也非常方便。干污泥由于含水率較低而相對穩(wěn)定，微生物和病原菌也大大減少。污泥干化技術主要包括熱干化法、太陽能干化法、微波加熱干化法、超聲波干化法和熱泵干化法。應用較廣泛、較成熟的技術是熱干化技術。
3 污泥水分存在形式及其干化的可行性
污泥是污水中的一種衍生物，含有大量的需氧微生物。其余成分主要是沉積物、纖維、動植物殘體。其次，從污水來源來看，污泥中還含有重金屬、細菌等，如果污泥不能進行技術處理，將對自然環(huán)境和人類健康造成極大威脅。常用的方法在中國污泥處理主要有填埋、堆肥、焚燒和土地利用，但污泥含水量高，不能直接使用和處理。所以先處理好的污泥可以處理。污泥干化技術是一種常用的污泥處理方法。20世紀80年代初，污泥干化技術在西方發(fā)達國家得到了廣泛應用。在短短的十年時間里，只有少數(shù)污水處理廠的污泥干化俱樂部，一百多人從事污泥干化設備，污泥的數(shù)量仍在增長。隨著西方發(fā)達國家的成功經驗，污泥干化技術被引入到污泥處理中。污泥干化技術在中國的應用后，其優(yōu)勢開始體現(xiàn)的優(yōu)點是效率高，穩(wěn)定性強，操作靈活。因此，污泥干化技術已廣泛應用于污水處理行業(yè)。
常溫高效城市污泥干化技術工作原理是利用空氣對流和濕度梯度對污泥進行干化。系統(tǒng)中通過抽濕設備降低空氣中的相對濕度，再通過擾流風扇使系統(tǒng)低濕度的內部空氣進行循環(huán)，空氣與污泥表面的飽和空氣層形成紊流效應，從而將污泥中的水分吸收，再通過抽濕設備將水排除。經過此工藝處理后的污泥含水率突破了傳統(tǒng)工藝的限制，能夠達到70～10%。與前面幾種干化方法相比，常溫高效污泥干化技術具有投資和操作費用低、不需要加熱、無塵且沒有爆炸危險等優(yōu)點，可以彌補太陽能干化污泥因季節(jié)和天氣的原因導致不穩(wěn)定的情況。通過污泥自然干化實驗，分析不同空氣濕度、風速、攪拌速度、污泥厚度等條件對污泥干化速率的影響以及能耗。
4 城市污泥干化技術
4.1 直接干化法
直接干化是利用燃燒裝置向干化設備提供熱空氣和煙氣。污泥直接暴露在熱空氣和煙道氣中。污泥中的水在高溫的作用下蒸發(fā)。該工藝的傳熱效率和蒸發(fā)率高，可使污泥的固含量從25%提高到85～95%，但由于與污泥直接接觸，熱量介質會受到污染，出水和蒸汽必須無害。同時，熱媒和干污泥需要分離，給操作和管理帶來一定的困難。閃蒸干化機、旋轉干化機、帶式干化機和流化床干化機都是直接干化的類型，直接加熱滾筒干化機是常用的直接干化設備。
4.2 間接干化法
間接干化法與直接干化法基本相同。加熱裝置提供的蒸汽或熱油首先加熱容器，然后將熱量傳遞給容器表面的污泥。間接蒸發(fā)干化污泥蒸發(fā)技術主要是干膜、空心葉片烘干機、涂料和干化技術，有效地避免了污泥的塑性階段，污泥有機質不易消化。它具有占地面積小、自動化程度高、操作簡單等特點。
5 結論
綜上所述，隨著時代的進步，我們相信污泥干化技術將繼續(xù)改善和改善污泥干化技術將廣泛應用于中國。污泥干化技術不僅影響著中國的污水處理水平，而且影響污泥處理技術的改進和發(fā)展。它甚至對自然環(huán)境造成兩種污染，對填埋場和周圍的居民構成威脅。因此，相關設備的開發(fā)人員必須改進污泥干化設備，降低設備能耗，提高污泥干化效率，提高污泥干化過程的經濟可行性。
