污泥處理技術類型
污泥處理新技術類型:
1、沉淀污泥生物處理系統(tǒng)
該技術采用污泥洗滌工藝,首先洗出污泥中有機物質,分離無機物質污泥土,再將有機污泥濃縮進行高溫厭氧消化處理。
優(yōu)點:
沉淀污泥經(jīng)過洗滌洗出污泥中一半固體無機污泥土,減少了一半生物處理量,節(jié)省工程投資和處理費用;
單獨處理有機污泥,去除了無機污泥土在反應器中的沉淀,減少了設備磨損和反應器的維護;
沉淀污泥經(jīng)過洗滌洗出污泥中大部分容易沉淀的重金屬和無機污泥土,提高了有機肥的品質;
洗滌出的污泥土還可生產(chǎn)路面彩磚、透水磚。
2、石灰投加技術
脫水后的污泥進入料斗,料斗中加入石灰和氨基璜酸,石灰投量為濕泥量的10%一15%,氨基璜酸的投量約為石灰投量的1%。由于氨基璜酸在反應過程中產(chǎn)生氨氣,增強了整個工藝的殺菌效果,降低了反應溫度。
污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中攪拌后,由雙螺旋進料機推入柱塞泵進料口,通過柱塞泵送入反應器,在70℃下停留30 min,輸出的產(chǎn)品可達到美國EPA PART503 CLASS A標準。反應后的污泥泵送至料倉,密封容器中產(chǎn)生的氣體經(jīng)洗滌塔處理后排放。
該工藝的特點:
pH>12,延續(xù)時間長,殺菌徹底;高pH使大部分金屬離子沉淀,降低了其可溶性和活躍程度;
污泥的含固率可提高至30%;去除了污泥中的臭氣,系統(tǒng)全密封,無環(huán)境污染;
系統(tǒng)全自動,操作維護簡單:加入少量氨基璜酸,減少了石灰用量和反應時間,降低了運行成本。
3、污泥碳化技術
所謂污泥碳化,就是通過一定的手段,使污泥中的水分釋放出來,同時又最大限度地保留污泥中的碳值,使最終產(chǎn)物中的碳含量大幅提高的過程(Sludge Carbonization o在世界范圍內,污泥碳化主要分為3種。
(1)高溫碳化
碳化時不加壓,溫度為649—982℃。先將污泥干化至含水率約30%,然后進入碳化爐高溫碳化造粒。碳化顆??梢宰鳛榈图壢剂鲜褂茫錈嶂导s為8 360—12 540 kJ/kg。
該技術可以實現(xiàn)污泥的減量化和資源化,但由于其技術復雜,運行成本高,產(chǎn)品中的熱值含量低,目前尚未有大規(guī)模地應用。
(2)中溫碳化
碳化時不加壓,溫度為426—537℃。先將污泥干化至含水率約90%,然后進入碳化爐分解。工藝中產(chǎn)生油、反應水(蒸汽冷凝水)、沼氣(未冷凝的空氣)和固體碳化物。該技術可以實現(xiàn)污泥的減量化和資源化,但由于污泥最終的產(chǎn)物過于多樣化,利用十分困難。另外,該技術是在干化后對污泥實行碳化,其經(jīng)濟效益不明顯。
(3)低溫碳化
碳化前無需干化,碳化時加壓至6~8 MPa,碳化溫度為315℃,碳化后的污泥成液態(tài),脫水后的含水率50%以下,經(jīng)干化造粒后可作為低級燃料使用,其熱值約為15 048~20 482 kJ/kg。
該技術通過加溫加壓使得污泥中的生物質全部裂解,僅通過機械方法即可將污泥中75%的水分脫除,極大地節(jié)省了運行中的能源消耗。污泥全部裂解保證了污泥的徹底穩(wěn)定。污泥碳化過程中保留了絕大部分污泥中熱值,為裂解后的能源再利用創(chuàng)造了條件14t。
污泥水解熱干化技術污泥水熱干化技術通過將污泥加熱,在一定溫度和壓力下使污泥中的粘性有機物水解,破壞污泥的膠體結構,可以同時改善脫水性能和厭氧消化性能。
4、微生物水解干化蛋白提取
污泥微生物通過水解破壁處理后,其胞內蛋白質和水分得以釋放,再經(jīng)過固液分離后,可到含水率35-45%(減量70%以上)、有機物消減40-50%的污泥殘渣和可資源化利用的含蛋白液體。
微生物蛋白提取流程圖
污泥經(jīng)水解處理后,其含蛋白液體經(jīng)濃縮后可作為蛋白發(fā)泡劑和有機肥等利用,污泥殘渣可用做覆土、綠化土、土壤改良劑和建筑材料等。
微生物蛋白提取后端處置路線
值得注意的是,蛋白質提取工藝中保證了重金屬不會進入蛋白質,而蛋白可以用于工業(yè)制品,也可以進入農(nóng)業(yè),但這些也都要企業(yè)自身完成產(chǎn)業(yè)鏈整合的工作。目前裕川環(huán)境的污泥蛋白質提取工藝已成功運用,后期有望通過產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)間的有機協(xié)調,打通蛋白進入農(nóng)業(yè)的后端產(chǎn)業(yè)鏈。
5、熱水解+厭氧消化
熱水解預處理技術是以含固率15%~20%的脫水污泥為對象進行的厭氧消化技術。
具體而言,該工藝是通過高溫高壓熱水解預處理,以高含固的脫水污泥(含固率15%~20%)為對象的厭氧消化技術。
工藝采用高溫(155℃~170℃)、高壓(6bar)對污泥進行熱水解與閃蒸處理,使污泥中的胞外聚合物和大分子有機物發(fā)生水解、并破解污泥中微生物的細胞壁,強化物料的可生化性能,改善物料的流動性,提高污泥厭氧消化池的容積利用率、厭氧消化的有機物降解率和產(chǎn)氣量。
同時能通過高溫高壓預處理,改善污泥的衛(wèi)生性能及沼渣的脫水性能、進一步降低沼渣的含水率,有利于厭氧消化后沼渣的資源化利用。
此工藝已在歐洲國家得到規(guī)?;こ虘?。
與傳統(tǒng)消化相比,該工藝具備以下特色:
(1)有機物轉化率高
(2)無害化水平提高,完全殺滅病原菌,泥餅達到A級;
(3)PH略高,可降低沼氣中的H2S和CO2濃度,使CH4含量提高;
(4)減少污泥體積,提高污泥穩(wěn)定性。