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污泥熱干化在美國的應用　

在美國東岸和西岸的污泥處理情況不盡相同。西岸的閑置土地較多，填埋的成本較低，污泥填埋處置的比例仍較高；東岸則由于填埋成本非常高，且污泥無法就近農田利用，所以人們為了生產出適合市場銷售的污泥產品選擇了熱干化。污水處理廠將污泥熱干化制成顆粒肥，既可裝袋出售也可運往佛羅里達州的肥料廠和柑橘園。隨著傳統肥料市場對污泥肥的逐漸認同和相關產銷條例的出臺，熱干化作為污泥處理利用的手段日益受到歡迎。

1 熱干化的應用

污泥熱干化設備在北美的應用情況見圖1［1］。

污泥熱干化在美國的迅速發展始于20世紀90年代，且污泥熱干化設備的使用基本集中于美國的東岸地區。熱干化設備僅用于生產干固體，無論其最終出路是填埋還是市場銷售，那些用于降低污泥含水率、最終污泥被焚燒的設備并未包括在內。

2 熱干化技術的進展［2］

雖然污泥熱干化早于20世紀40年代已有應用，但真正成熟地大規模應用于市政污泥處置是在90年代，在此之前多數的干化設備是為處理工業污泥設計的。相對于工業污泥而言，市政污泥中的水分較難蒸發，污泥易粘結，在干化過程中存在粘結相，濕污泥不穩定、儲存時易消化產生沼氣，干污泥和粉塵可燃、給生產和儲存帶來自燃和爆炸等安全隱患。經過10年的不斷改進，其設備性能也逐步得到完善。2.1 直接加熱干燥技術 在1995年以前投入使用的18套設備中，有9套采用直接加熱轉鼓式干燥工藝，其中主要是由E nviro—Grop研發的ESP工藝。ESP工藝的設備包括一個3通道式轉鼓干燥器、燃氣熱風爐和干泥返混系統(包括篩網和粉碎機用于篩分和粉碎大顆粒，并將粉塵送回進料口與脫水污泥混合)。在返混過程中干污泥顆粒起著“晶核”的作用，濕污泥包裹在干泥顆粒外面形成大顆粒，并將進料的含水率降到30%～40%，直接克服了污泥的粘結。由于只是外層的濕泥需要干燥，所以污泥的

3 干化污泥的土地利用

在污泥處置中土地利用很有潛力。1993年美國環保署制訂了USEPA—503條例，規范了污泥的土地利用(見表1)。該條例除限制了農用污泥中有害重金屬的含量外，還將污泥分成要求嚴格的A級和較寬松的B級。

USEPA—503中還對應用B級污泥的作物收成時間作了相應的規定，A級污泥則無此限制，而且可施用于花園、草地。 在美國污泥干化后基本都作土地利用，現在有10%的耕地在施用污泥肥［4］。各地區根據市場的需求選擇干化工藝，因為不同干化工藝的產品性狀不同，不含干料返混系統的間 接加熱設備生產的產品多為粉末或片狀，適合于土壤改良或供肥料廠作生產復合肥的基質添加劑；帶有干料返混的間接加熱和多數直接加熱設備則直接生產出1～4 mm粒徑的顆粒，非常適合作撒播機施肥，也可袋裝銷售。由于污泥干化后在化學質量、微生物學質量、美學質量、農業價值、商品化和可接收程度等方面都有極大改善，所以產品滿足A級標準，可作為一種優質緩釋肥用于耕地、草坪、花卉、苗圃、高爾夫球場、柑橘種植等。表2為南卡羅來納州Sumter City 熱干化項目的實際運作費用。 從表2可知，生產成本(125美元/kt)折合到含水率為85%的濕污泥處理成本為19美元/kt，而如果濕污泥直接填埋的話，則濕泥的填埋費用就需要852880美元/a，顯然干化處理的成本要低得多，而且可以變廢為寶。即使污泥干化后農用并不能實現贏利，污水處理廠還是愿意應用熱干化來處理污泥，這也是熱干化得以在美國迅速發展的原因之一。

4 結語

將污泥干化處理后土地利用已經逐漸成為美國污泥處理、處置的重要途徑。由于污泥填埋越來越受到土地和費用的限制，美國現有的大部分填埋場將在未來的數年內關閉，因此可以預見污泥熱干化在美國的應用將更加普及。