污泥資源化技術(shù)

1、 污泥資源化處置技術(shù)1污泥資源化處置技術(shù)1.污泥堆肥 2.污泥煉制油3.污泥建材化 4.其它技術(shù)（污泥的發(fā)電技術(shù)、污泥微生物蛋白提取技術(shù)）2一、污泥堆肥污泥堆肥資源化就是把污脫車間生產(chǎn)出的泥餅進(jìn)一步在微生物的作用下，通過(guò)微生物的生物化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到剩余污泥的無(wú)害化、穩(wěn)定化、減量化和資源化的過(guò)程。根據(jù)處理過(guò)程中起作用的微生物對(duì)氧氣的要求不同，污泥堆肥可分為好氧法和厭氧法兩種。好氧法是指在通氣條件下通過(guò)好氣性微生物活動(dòng)使有機(jī)物得到降解穩(wěn)定的過(guò)程，此過(guò)程速度快，堆肥溫度高（一般為5060，極限溫度可達(dá)8090，故又稱高溫堆肥）；厭氧堆肥實(shí)際上是微生物的固體發(fā)酵，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解和穩(wěn)定化

2、，需通過(guò)更復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，該過(guò)程堆肥速度慢，堆肥時(shí)間是好氧能法的34倍甚至更多。 3ENS污泥堆肥工藝基本流程 4污泥堆肥方法簡(jiǎn)介 1.自然堆制：這種方法可以有限制地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)廢物或園林垃圾，由于污泥的透氣性極差及含水率很高，這種方法原則上講不適用于污泥堆肥。2.堆垛加機(jī)械翻堆：由于污泥物料的致密性，這種堆肥方法通常臭氣排放較大，發(fā)酵周期長(zhǎng)。3.強(qiáng)制通風(fēng)的污泥條堆：堆肥以條堆的形式并輔以強(qiáng)制通風(fēng)，發(fā)酵過(guò)程中伴以間歇的翻堆過(guò)程。實(shí)際中，當(dāng)污泥堆及翻堆操作控制不好的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)通風(fēng)口被堵，進(jìn)而出現(xiàn)局部或全部條堆出現(xiàn)類似與（2）的堆肥形式。另外如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)不理想或者通風(fēng)控制不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)較多臭氣排

3、放或者發(fā)酵溫度過(guò)低。4.強(qiáng)制通風(fēng)的污泥料倉(cāng)：這種方法原則上與強(qiáng)制通風(fēng)的污泥條堆相同，只是將污泥置于反應(yīng)器或發(fā)酵倉(cāng)中，從而垛可以堆的更高一些。實(shí)際應(yīng)用中也會(huì)出現(xiàn)（3）中所述問(wèn)題。另外，由于污泥物料的特點(diǎn)，應(yīng)避免物料過(guò)高而引起的自壓實(shí)作用。除此之外，設(shè)計(jì)中要充分考慮污泥進(jìn)出料作業(yè)，為車輛留有足夠空間。5圖3：堆肥車間6泥堆肥總結(jié)污通過(guò)堆肥系統(tǒng)能很好的把污水處理廠的污泥實(shí)現(xiàn)其資源化無(wú)害化和減量化，形成一種類似土壤的灰褐色彩腐殖質(zhì)，應(yīng)用于土壤改良、施肥和追肥中去，取得良好的農(nóng)用效果和效益。也可以把N|、P、K等肥料和這種腐熟質(zhì)摻混，通過(guò)造粒，生產(chǎn)出高效復(fù)混肥，應(yīng)用到農(nóng)業(yè)中去，也是污水處理廠污泥處理處置

4、的最好出路，變廢為寶，同時(shí)避免了由剩余污泥造成的二次污染，實(shí)現(xiàn)了治污的良性循環(huán)，對(duì)生態(tài)環(huán)保具有重要的意義。 7二、污泥制油污泥低溫?zé)峤庵朴图夹g(shù) 污泥合成燃料技術(shù)8污泥低溫?zé)峤庵朴图夹g(shù) 污泥低溫?zé)峤庵朴图夹g(shù)是通過(guò)無(wú)氧加熱污泥干燥至一定溫度( 500 ) ,由干餾和熱分解作用使污泥轉(zhuǎn)化為油、 反應(yīng)水、 不凝性氣體(NGG) 和炭等 。9污泥低溫?zé)峤庵朴图夹g(shù)污泥低溫?zé)峤庵朴图夹g(shù)的工藝流程如圖 所示。在此工藝中 ,干污泥在無(wú)氧環(huán)境下被加熱至300 350 保持約 30 min ,然后由冷卻器收集油、 水混合物 ,在反應(yīng)釜內(nèi)沒(méi)有壓力情況下 ,繼續(xù)加熱到450 左右 ,由冷卻器收集輕油、 焦油和氣體。燃料

5、油的產(chǎn)率在16 % 20 %左右 ,熱值3313 MJ / kg ,衍生油的元素和化學(xué)組成。產(chǎn)油的熱值高 ,收集起來(lái)后可以作為能源儲(chǔ)存。油在熱解過(guò)程中以蒸氣相存在 ,可被明火點(diǎn)燃 ,性質(zhì)穩(wěn)定。同時(shí) ,熱解也產(chǎn)生污泥炭 ,其性質(zhì)穩(wěn)定 ,可以用于摻煤或直接作為熱解補(bǔ)充能源。這種技術(shù)正逐步經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用階段 , 該工藝技術(shù)可靠、 成本小于直接焚燒的80 % ,同時(shí)還可獲得油 ,成本將更低 ,應(yīng)該具有很好的發(fā)展前景。10污泥低溫?zé)峤庵朴凸に嚵鞒?11 污泥合成燃料技術(shù)城市污泥中含有大量的有機(jī)物,約占 70 %80 % ,脫水污泥發(fā)熱量也很高17 。壩煤 50 %、 消化污泥 35 %、添加劑(

6、含固硫劑) 15 %配制的合成燃料 ,其熱效率比壩煤熱效率高14171 %,環(huán)保測(cè)試結(jié)果表明 ,爐渣含碳量、 二氧化硫排放量、 林格曼黑度等級(jí)均比壩煤低。另外 ,污泥具有黏結(jié)性能 ,活性污泥作為黏結(jié)劑將無(wú)煙粉煤加工成型煤 , 而污泥在高溫氣化爐內(nèi)被處理 ,防止了污染;污泥作為型煤黏結(jié)劑 ,可改善在高溫下型煤的內(nèi)部孔結(jié)構(gòu) ,提高型煤的氣化反應(yīng)性 ,降低灰渣中的殘?zhí)?。研究表明污泥添加量?2 %(干基) ,白泥添加量為 13 %(干基)時(shí) ,所制型煤抗壓強(qiáng)度、 跌落強(qiáng)度、 熱穩(wěn)定性與白泥型煤相當(dāng) ,且污泥型煤無(wú)二次污染 ,其氣化成分符合氨原料氣的要求。經(jīng)該技術(shù)合成的燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣 ,可以通過(guò)常

7、規(guī)的氣體凈化裝置去除其中的酸性氣體及其他大氣污染物 ,為污泥處理提供了一條新的途徑。12三、污泥建材化污泥制磚技術(shù) 污泥燒制陶粒技術(shù) 污泥水泥生產(chǎn)技術(shù) 13污泥制磚技術(shù)國(guó)內(nèi)外城市污泥制磚技術(shù)比較常見(jiàn)的是將城市污泥焚燒灰添加適量輔料(如粘土、粉煤灰、煤矸石等)成型燒結(jié)制磚。另一種方法是直接將干燥的城市污泥破碎后與粘土等輔辯成型燒嬙耐磚該法可以利用污泥中潛在熱值，節(jié)約制磚成本。1415污泥制作陶粒污泥制作陶粒是利用污泥成分與粘土相近的原理，將污泥與粘土或粉煤灰按一定比例摻和，在 高溫下燒結(jié)制成陶粒的污泥處置方法。該法可達(dá)到處置污泥和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的雙重目的。16濕法造粒一燒結(jié)工藝流程17干化一燒結(jié)工

8、藝流程18污泥制水泥污泥制水泥具有減容程度大，無(wú)害化處理徹底等特點(diǎn)。但目前焚燒污泥制水泥的技術(shù)還不十分成熟，污泥僅占水泥生產(chǎn)原料的3，因此該方法還不能作為污泥處置的主流方式。19四、其它技術(shù)污泥的發(fā)電技術(shù)污泥微生物蛋白提取技術(shù)20污泥的發(fā)電技術(shù)污泥中含有近40 %的有機(jī)生物質(zhì),具有可燃性,所以污泥既被視為廢棄物,又被視為一種生物質(zhì)資源。合理利用污泥發(fā)電已成為污泥有效利用的一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì)。污泥發(fā)電不但可以實(shí)現(xiàn)污泥安全處理,同時(shí)還可以從污泥中抽取能量,替代部分化石燃料,即節(jié)約資源和能源,又保護(hù)環(huán)境,有利于促進(jìn)我國(guó)向可持續(xù)的循環(huán)型社會(huì)的轉(zhuǎn)變。 21典型的污泥發(fā)電工藝污泥發(fā)電主要有以下2 種方式:(

9、1) 污泥燃料燃燒發(fā)電。(2) 污泥厭氧消化產(chǎn)生沼氣發(fā)電。 污泥焚燒發(fā)電原理 污泥焚燒是在一定溫度和氧氣存在條件下,使污泥中的有機(jī)質(zhì)發(fā)生燃燒反應(yīng),生成CO2 、H2O、N2 等。焚燒處理的產(chǎn)物是灰渣和煙氣。污泥的低位熱值與其可燃分(揮發(fā)分) 的含量、含水率和可燃分的熱值有關(guān),如下式所示。L CV = (1 - P100) V S100 CV - 215 P100式中:L CV - 污泥的低位熱值,MJ / kg ; P ,污泥的含水率, %;VS - 污泥的干基揮發(fā)分含量, %DS ;CV,污泥揮發(fā)分的熱值,MJ / kg。根據(jù)上式計(jì)算得燃燒最高限含水率為6717 %,超出了一般污泥機(jī)械脫水設(shè)備的水平,因此直接以脫水污泥為燃燒處理對(duì)象的焚燒爐,大多需要使用輔助燃料。 22污泥微生物蛋白提取化技術(shù)23污泥微生物蛋白提取技術(shù) 微生物蛋白提取技術(shù)原理：細(xì)菌是城鎮(zhèn)污水處理廠污泥的重要組成成分，其莢膜、細(xì)胞壁和細(xì)胞膜三層物質(zhì)包圍下的細(xì)胞質(zhì)的主要成分是蛋白質(zhì)。本技術(shù)采用熱堿水解反應(yīng)，使細(xì)胞壁受熱產(chǎn)生小孔，同時(shí)CaO等分解菌內(nèi)的糖類，使細(xì)胞失活，促進(jìn)了細(xì)胞壁的破壞，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的釋放進(jìn)入液相。通過(guò)固液分離裝置獲取蛋白溶液，最后經(jīng)過(guò)濃縮、干燥獲得蛋白溶液或干粉產(chǎn)品。24微生物蛋白的資源化利用技術(shù)良好的保溫性