未來污泥低溫烘干技術(shù)的主流有哪些
借鑒國際經(jīng)驗,未來污泥處理處置的技術(shù)發(fā)展主要有四條路徑:
1、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:
1)提高后續(xù)處理的效率并減少后續(xù)處理能耗。通常認(rèn)為厭氧反應(yīng)可以實現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化。通過厭氧反應(yīng),污泥中有機(jī)物去除40%-60%,有害病菌減少。此外,厭氧消化提高污泥脫水穩(wěn)定性,讓焚燒等后續(xù)處理減少35%以上的能耗。
2)厭氧消化成本較低。根據(jù)《中國環(huán)境報》統(tǒng)計,單純厭氧消化投資成本約為20-40萬元/(噸/日),由于不用鼓風(fēng)曝氣等,節(jié)約了成本,單純厭氧消化運(yùn)行費(fèi)用約為60-120元/噸(含水率80%,不包括濃縮和脫水),而好氧發(fā)酵運(yùn)行費(fèi)用為120-160元/噸。
歐美50%以上的污泥采用厭氧消化處理,產(chǎn)生的沼氣轉(zhuǎn)化為電能可滿足污水廠所需電力的33%~100%。
但污泥厭氧消化在我國應(yīng)用的并不順暢。我國建設(shè)的約50座污泥厭氧消化設(shè)施中,可以穩(wěn)定運(yùn)營的只有20余座。主要原因是我國污泥泥質(zhì)差、處理廠運(yùn)行管理水平低。我國污泥含砂量較高、有機(jī)物含量較低、污泥可生化性差,消化設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和產(chǎn)沼氣率等指標(biāo)普遍未達(dá)到國外標(biāo)準(zhǔn)。此外,我國缺乏沼氣利用的激勵機(jī)制,設(shè)備的投資費(fèi)用高,系統(tǒng)運(yùn)行較為復(fù)雜不易掌握。
不過采用堿解處理、熱處理、超聲波處理、微波處理等方法對污泥進(jìn)行預(yù)處理,可以提高污泥水解速率,改善污泥厭氧消化性能。并通過項目經(jīng)驗的積累,企業(yè)也逐步掌握了較為全面的操作技能。污泥厭氧消化技術(shù)會是未來的一個主流方向。
2、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(jī)物料代謝為二氧化碳、水和熱。
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(jī)質(zhì)及營養(yǎng)元素的高效利用,設(shè)備投資少、運(yùn)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)酵工程可采用高效、快速、穩(wěn)定、集約化的設(shè)計、運(yùn)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(biāo)比例約5%,污染風(fēng)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。
3、建材利用為主的污泥隧道窯協(xié)同處置技術(shù)路線
污泥建材化利用技術(shù)已經(jīng)非常成熟。建有隧道窯的磚瓦廠有如下特征:一是有大量余熱可用,磚坯經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后在冷卻階段產(chǎn)生較豐富的熱量,雖然一部分引入烘干段用于烘干濕磚坯,但并沒有充分利用;二是隧道窯高溫段可產(chǎn)生超過一千度的高溫;三是制磚需要大量原料;四是磚瓦廠土地充裕,一般可調(diào)整出項目用地。
目前從江蘇、浙江、福建等地已建成投產(chǎn)的磚瓦廠污泥處置項目來看,基本路線采用:利用窯爐余熱將含水量60~80%的污泥,烘干至含水量30%以下,一部分直接摻加到制磚原料里面,比例不超過15%;一部分投入隧道窯高溫段,經(jīng)一千多度高溫煅燒,充分榨取其熱值后,少量灰渣全部摻入制磚原料用于制磚。該技術(shù)的關(guān)鍵在于熱能利用效率與相關(guān)設(shè)備的配套組合。
在這個領(lǐng)域,利用太陽能陽光房與窯爐余熱相結(jié)合,采用循環(huán)熱風(fēng)實現(xiàn)“下蒸、上曬”的加熱效果,再配合自動化進(jìn)料、出料、定時翻拋、自動收集等相關(guān)設(shè)備,已經(jīng)在工程應(yīng)用中收到很好的實踐效果。
4、污泥干化技術(shù)路線
指出,長期以來,國人對污泥干化工藝存在誤讀,普遍認(rèn)為它是一種高能耗工藝和高碳排放工藝。
隨著對碳減排認(rèn)識的不斷加深,我國現(xiàn)階段在污泥厭氧消化和好氧發(fā)酵技術(shù)還未成熟的情況下,污泥干化技術(shù)逐漸風(fēng)靡市場。
然而傳統(tǒng)的干化焚燒工藝設(shè)備投資較大,焚燒產(chǎn)生的煙氣污染嚴(yán)重,還需建立完善的煙氣處理系統(tǒng),這也加大了污泥的處理費(fèi)用。
專注于綠色環(huán)保新能源領(lǐng)域研發(fā)和應(yīng)用十多年,掌握最先進(jìn)的低溫除濕熱泵技術(shù),是污泥低溫除濕干化領(lǐng)域的大型領(lǐng)軍企業(yè)。