國外污泥干化技術進展
早在20世紀40年代,日本和歐美就已經用直接加熱鼓式干燥器來干燥污泥。經過幾十年的發展,污染干化技術的優點正逐漸顯現出來[1]:
①污泥顯著減容,體積可減少4~5倍; ②形成顆粒或粉狀穩定產品,污泥性狀大大改善; ③產品無臭且無病原體,減輕了污泥有關的負面效應,使處理后的污泥更易被接受; ④產品具有多種用途,如作肥料、土壤改良劑、替代能源等。
所以無論填埋、焚燒、農業利用還是熱能利用,污泥干化都是重要的第一步,這使污泥干化在整個污泥管理體系中扮演越來越重要的角色。20世紀90年代以來,運用污泥干化技術處理城市污泥得到迅速發展。
2 污泥干化設備
污泥干化設備有許多不同的種類,其中常見的類型有:
(1)直接加熱式。原理為對流加熱,代表設備有轉鼓、流化床等;
(2)間接加熱式。原理為傳導或接觸加熱,代表設備有螺旋、圓盤、薄層、碟片、槳式等;
(3)熱輻射加熱式。有帶式、螺旋式等。
3 污泥干化技術的進展
下面結合在美國的實際考察結果,就污泥干化的一些技術要點,簡要介紹市場主流干化技術和設備的進展情況。
3.1 污泥粘結問題
現有的污泥干化設備從進料方式和產品形態上大致可以分為兩類:一種是采用干料返混系統,濕污泥在進料前先與一定比例的干泥混合,含水率降至30%~40%,然后才進入干燥器,產品為球狀顆粒,是結合干燥與造粒為一體的工藝;另一種是濕污泥直接進料,產品多為粉末狀。
干燥不同的污泥,如工業污泥和城市污泥,對設備的要求也不盡相同。最初能成功用于干燥工業污泥的設備直接用于城市污泥,卻不一定能成功。這是因為城市污泥的特性是非常粘,且在干燥過程中有一特殊的膠粘相階段(含水率為60%左右)。在這一極窄的過渡段內,污泥極易結塊,表面堅硬、難以粉碎,而里面卻仍是稀泥。這為污泥的進一步干燥和滅菌帶來極大困難。為了克服這一困難,達到含固率>90%的干燥效果,就產生了
直接加熱系統出于其自身的需要,多采用干料返混。早期的間接加熱系統采用濕污泥直接進料,由于濕污泥的粘結造成設備的磨蝕損耗相當嚴重,并由此引發了一些安全事故,其中部分設備因此停產[2]。后來有的間接加熱系統如西格斯(Seghers)的珍珠工藝也采用了干料返混,成功生產出球狀顆粒,且設備運行良好,能耗也低。其蒸發每kg 水只需3 100 kJ的熱能消耗。也有的間接加熱系統,如Fenton的專利間接回轉室(IRC系列) 仍采用濕污泥直接進料,但其重點解決了污泥粘結的問題:它采用雙螺旋推進器,兩套螺旋之間互相清潔表面,并且采用不等螺距設計,盡量避免污泥在設備表面的粘結。實踐表明也取得了較好的效果,并使整套污泥干化系統的設備數量大為精簡。
3.2 尾氣處理和臭味控制
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