污泥热干化技术

污泥热干化技术处理污水厂污泥污泥处置已经成为污水厂亟待解决的问题随着我国国民经济的高速发展,城市化步伐的不断加快及公众对环境质量的要求日益增强,全国大量的城市污水处理厂相继建成并投入运行，面临着如何处理每天产生的大量的剩余污泥问题，这些污泥如果处理不当，将会对环境产生二次污染。目前我国尚无最终处理方法，污泥中的致病菌超标，传统上用做农肥，不能完全符合卫生标准。而对于含有较高比例的工业废水的污水，污泥中会含有一定比例的重金属物质，长期排放会在土壤中富集而形成土地污染。因此近年来污水处理厂的脱水污泥无适当出路的任意堆放已经造成二次污染，污泥处置问题已经成为我国许多污水厂亟待解决的问题。目前国内外污泥处置方法及存在的不足：填埋与海洋投弃：填埋法相对简单、适应性强，但是占地严重，在人口稠密的城市和地区非常不适用，如果垃圾防渗技术处理不好将产生潜在的土壤污染和地下水污染，因此尽管技术较为成熟，世界各发达国家采用填埋方式处理污泥的比例在迅速下降，且各国对填埋污泥处理要求标准越来越苛刻，污泥填埋并不能最终避免环境污染只是延缓了环境污染产生的时间，因此填埋不是污泥处理的最好办法和手段。污泥海洋倾倒会使病原体繁殖及有臭味产生，而污染海洋环境。所以在欧洲许多地区已经开始禁止污泥海洋投弃和污泥填埋处理。农用法：此种方法比较稳定和卫生，可以使污泥中部分有机物转为土壤改剂成分，对土地复垦起到一定的修复作用，但仍有一定局限性。一是降解性差、含水率高、孔隙率低,需要添加大量的处理药剂。许多污水厂污泥中存在重金属污染，且污泥中重金属、病原体、难降解有机物及N、P的渗流对地表和地下水造成污染。二是所需要的运输费用比较高，处理量有限。脱水处理：脱水处理有效地缩减了污泥的体积，起到了一定减容作用。但由于脱水污泥的含水率仍然较高，且脱水后的污泥仍需要处理，在处理的运输过程中仍然存在对环境的二次污染和费用较高问题，而对其的最终填埋处理仍有环境的安全性问题，包括污泥中的病原体、臭味及硝化气体爆炸等。因此污泥的脱水处理也没有解决污泥的最终处理问题。污泥焚烧处理：以焚烧为核心的污泥处理技术是最彻底的污泥专业化处理方法。它可以使污泥中有机物全部碳化、烧死病原体，可以对含有重金属或化学污染物的污泥实现完全的惰性化处理。可最大限度减少污染。此种方法对污泥的处理规模较大，因此在西方发达国家和日本得到广泛应用。在日本和欧盟国家污泥焚烧达到处理水平的60%和20%，且焚烧后产生的焚烧灰可以用做改良土壤、制作建材等，现有一些发达国家的专业环保公司已经开发出将脱水污泥制成燃料用以燃烧发电的新技术。但是污泥焚烧处理的投资和日常的运行费用偏高，一是焚烧处理运行的温度要求高。二是处理系统的工艺技术非常复杂。三是投资费用高。污泥热干化处理：是污泥处理技术中最为先进和科学的一种处理方法。干化处理能使污泥显著减容。经过干化处理后的污泥体积可以减为原来的五分之一左右，产品稳定，且无臭味、无病原体生物。干化处理后的污泥产品用途很多，可以用做肥料、土壤改良剂、替代能源等。污泥的干化处理具有以下优点：可以最大限度地减少污泥的体积，从而减少了储存、处置和运输费用。干燥处理后的污泥产品既可以用做肥料和土壤改良剂也可以用做其他工业工艺过程中燃料。污泥干燥可以使污泥中的重金属和有机污染物达标排放，干燥后污泥无尘、无味，增个系统运行安全、高效，且与污泥焚烧相比其投资和运行成本较低。污泥水热干化处理技术应用现状和发展趋势截止到2009年2月，我国已建成并运营的污水处理厂已达到1572座，设计规模达到9125.87万立方米/天，实际处理量达到6879.99万立方米/天，在建污水处理厂2063座，预计处理规模至少将达到6000万立方米/天，按目前污水处理设施负荷率计算，其建成后的实际处理量将达到近5000万立方米/天，这也意味着，即使以后不再增加污水处理厂的建设，在目前的污水处理设施负荷率情况下，预计到2010年底，我国的污水处理厂的实际处理量将达到近1.2亿立方米/天。而根据数据显示，截止到2009年2月，我国每天产生湿污泥近10万吨，按目前运营的污水处理厂日产生湿污泥量计算，预计到2010年底，我国每天产生湿污泥至少达到近17.5万吨。如此大量的湿污泥如何更好的处理，也成了业界的一块心病。而我国污泥的高含水率是污泥处理的瓶颈问题。由于污泥中含有细胞质和胶质，因此在传统的处理技术下，脱水后的泥饼含水率仍然高达70％～80%。由于含水率高，使得污泥的减量化效果差，处理能耗高。如果将含水率从80%降至60%，那么污泥的量将会减少一半。此外，含水率高还使得这些泥饼难以被焚烧处理，只有含水率小于50％，泥饼才能达到焚烧要求。如果依靠蒸发来降低污泥的含水率，耗能巨大，得不偿失。如何使得污泥的脱水率进一步降低，也成了领域内技术研究与关注的一个主要方向，水热干化技术则是近年来的一个热点研究方向。水热技术的最早雏形是20世纪30年代出现的热处理技术。在水热技术中，污泥被放入密闭的容器中加热，在一定温度和压力下，污泥微生物细胞被破碎，胞内的水分被释放；同时，在水热过程中，大分子有机物发生了水解，胶体结构被破坏，大幅度地提高了污泥的生物降解性能。这项技术大大提高了污泥的脱水性能，从而提高了污泥处置技术向低成本、可持续方向发展的可能。据了解，在2009年10月16-17日举行的，由中国水网、上海城投污水处理有限公司、上海市政工程设计研究总院主办的2009（上海）水业热点论坛——中国污水处理厂污泥处理处置上，对水热干化污泥处理技术有着27年研究经验的清华大学环境科学与工程系王伟教授将针对污泥的水热干化处理应用现状和发展趋势进行全面的解读。