摘要：通過污泥特性指標(biāo)介紹了城市污泥的特點(diǎn) ,介紹了常用的污泥干化技術(shù)以及三種具有代策性的污泥干化設(shè)備,總結(jié)了干化污泥的終端處理方式及其發(fā)展趨勢(shì)。污泥干化使污泥的終端處理方法多元化、簡(jiǎn)便化。土地利用和能源化利用被認(rèn)為是干化污泥終端處理方式的發(fā)展方向。 為達(dá)到減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化的目標(biāo)，對(duì)于大量污泥來說，焚燒兼具徹底穩(wěn)定化和減量化雙重功能。污泥干化至含水率 30%時(shí)，可在不投加輔助燃料的情況下實(shí)現(xiàn)流化床焚燒爐內(nèi)的焚燒 處理，干化污泥焚燒時(shí)需關(guān)注煙氣中常規(guī)污染氣體和重金屬的控制，焚燒灰渣浸出毒性未超過國(guó)標(biāo)限值。

關(guān)鍵詞：污泥特性 污泥干化焚燒 干化技術(shù) 終端處理。

1.城市污泥特性

表征污泥特性的指標(biāo)有含水率和含固率、揮發(fā)性固體、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、有毒有害物質(zhì)、脫水性能以及化學(xué)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)等。

(1)含水率和含固率 。城市污泥的含水率很高 ,含固率很低 。一般來說 ,固體顆粒愈小 ,其所含有機(jī)物愈多 ,污泥的含水率愈高 。

(2)揮發(fā)性 固體。污泥的揮發(fā)分是一種氧、硫、氮和其它元素的有機(jī)化合物以及飽和的和不飽和的芳香族碳?xì)浠�合物的混合�?。揮發(fā)性固體通常用來表征污泥中有機(jī)物的量 。揮發(fā)性固體越多 ,污泥穩(wěn)定性越差。不同種類和不同地域的污泥加熱時(shí)析出揮發(fā)分的數(shù)量差別很大 ,一般情況下 ,工業(yè)污水污泥揮發(fā)分的析出比率大于生活污水污泥的析出比率。

(3)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。李艷霞對(duì)個(gè)中國(guó)城市29座污水處理廠城市污泥養(yǎng)分的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn) ,城市污泥不包括工業(yè)污泥的有機(jī)質(zhì)平均含量達(dá)到384.0g/kg,全氮、全磷 和全鉀 ,氮 、磷 、鉀總養(yǎng)分含量平均達(dá)到48.3g/kg。由此可見 ,污泥含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) ,可將其作為肥料施于農(nóng)田 ,但應(yīng)該注意它對(duì)土壤的污染 。

2.污泥焚燒方法

污泥焚燒按處理流程工藝可分為直接焚燒和干化焚燒。

(1) 直接焚燒

直接焚燒是將機(jī)械脫水后的污泥直接送入焚燒爐內(nèi)焚燒。 這種工藝適用于含水率低、 熱值較高的污泥。目前，直接焚燒在國(guó)外運(yùn)用較多。

(2) 干化焚燒

干化焚燒是將機(jī)械脫水后的污泥先進(jìn)行干燥處理，降低其含水率，提高焚燒效率，使焚燒爐在運(yùn)行過程中無需再添加輔助燃料或添加少量的輔助燃料。

重慶市曾對(duì)主城區(qū)城市污水處理廠污泥熱值做過研究，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，該地區(qū)污水廠污泥具有自持燃燒特性時(shí)的最高含水率為 68% ， 污泥直接焚燒需添加大量輔助燃料才能保證完全焚燒和達(dá)到要求，且運(yùn)行成本相當(dāng)高 [4-5] 。目前，國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)的污泥普遍存在熱值低、含水率高等特點(diǎn)，故采用“先干化再焚燒”的處理方法是比較合適的。

(3)污泥干化焚燒

直接焚燒脫水污泥不僅十分困難,而且也是極不經(jīng)濟(jì)的。干化后的污泥熱值接近褐煤的熱值,焚燒干化污泥不僅能徹底處理污泥,殺死病原體,最大限度地減少污泥體積,還能回收利用其熱能。污泥焚燒后產(chǎn)生的飛灰可用于改 良土壤、筑路,制造磚瓦和陶瓷等.在日本60% 以上污泥采用了干化焚燒處理方式,歐洲也有10% 以上的污泥采用這種處理方法。

污泥焚燒主要有單獨(dú)焚燒和混合焚燒兩種方式。污泥混合焚燒是將干化污泥與垃圾、水泥窯燃料閣及電廠用煤等燃料摻混燃燒,是一種合理的處置途徑。

3.城市污泥干化技術(shù)

20世紀(jì)80年代末由于脫水污泥在農(nóng)用、填埋、投海時(shí)存在突出的不利因素, 也由于污泥熱干化技術(shù)在歐美等國(guó)家的成功應(yīng)用,使污泥干化技術(shù)在西方國(guó)家很快推廣開來。污泥干化是在機(jī)械脫水后,對(duì)污泥進(jìn)行的深度脫水操作。干化處理后的污泥可以用作肥料、土壤改 良劑以及替代能源等。干化的目的,是使污泥進(jìn)一步脫水,從機(jī)械脫水后含水率80%脫水至含水10%~50% ,一方面進(jìn)行了有效的減容 ,另一方 面方便了污泥的存儲(chǔ)、運(yùn)輸和利用。干化污泥由于含水率低,相對(duì)穩(wěn)定,微生物和病菌也大大減少。污泥干化技術(shù)主要有熱干化、太陽能干化、微波加熱干化、超聲波干化以及熱泵干化等。目前應(yīng)用最廣泛也是最成熟的是熱干化技術(shù)。根據(jù)熱介質(zhì)與污泥的接觸方式可將熱干化技術(shù)分為三類直接干化法、間接干化法和直接一間接聯(lián)合干化法 。

(1)直接干化法

直接干化是利用燃燒裝置向干化設(shè)備提供熱風(fēng)和煙氣,污泥與熱風(fēng)和煙氣直接接觸 ,在高溫作用下污泥中的水分被蒸發(fā)。此技術(shù)熱傳輸效率及蒸發(fā)速率較高,可使污泥的含固率從 25%提高至85%~95%。但由于與污泥直接接觸,熱介質(zhì)將受到污染,排出的廢水和水蒸氣須經(jīng)過無害化處理后才能排放同時(shí),熱介質(zhì)與干污泥需加以分離,給操作和管理帶來一定的困難。閃蒸式干燥器、轉(zhuǎn)筒式干燥器、帶式干燥器以及流化床干燥器等都屬于直接干化類型。其中，直接加熱轉(zhuǎn)鼓式干燥器是最常用的直接干化設(shè)備 。