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城镇污水处理厂污泥干化处理技术国内外研究进展

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摘要:系统介绍了在家里和国外污泥干化过程中的研究进展,重点流化床干燥,带式干燥,干燥桨,水平旋转干燥,垂直圆盘干燥和喷雾干燥的特点和适用性的六个污泥干燥过程中,未来的污泥处理行业未来的发展趋势和研究方向。

一 引言

随着中国的污水处理行业,改善了污水处理能力产生尖锐污泥生产增加,根据住建部的发展,2010年近22万吨年底,全国城镇污泥生产,大约估计,产生的污泥量,这样的增长速度而言,在2015年总量将达到3560万吨[1]。据统计,只有一小部分,全国城镇污水处理厂污泥焚烧,填埋和回收大部分的污泥没有得到规范处置,污泥含有微生物,病原体等有害物质的积累对周围环境构成一个严重的威胁,污泥处置已成为污水处理面临的另一个技术问题。

污泥处置填埋场,干燥,焚烧和土地利用。后续污泥的利用率主要取决于水分含量水平,污泥含水率低于50%的适合焚烧,水分含量低于60%的水分含量高,水分含量的市政污水处理厂污泥堆肥前经过机械脱水速率是更大于80%,所以污泥干燥污泥处理来解决这个生物杀菌灭藻剂问题的关键。

污泥干燥是利用水从污泥的热量迅速蒸发去除污泥干燥杀菌剂技术来提高性能,利用的价值的增加,为后续处理创造了条件。

二 污泥干燥技术的研究进展

污泥的干燥过程可分为热干燥,太阳能干燥,干燥的生物和水热干燥[2]。

2.1热干燥

属于传统的热污泥干燥法,热干燥是使用最广泛,最成熟的干燥1227技术,安全性,稳定性和环境友好,成本低。欧洲和美国使用的热干燥过程中滚筒干燥,流化床干燥,盘式干,在另外的光盘类型,皮带,日光,闪光型。更加干燥工艺设备的应用流化床干燥,带式干燥,干燥桨,水平转台干燥,竖直盘干燥和喷雾干燥6。

2.1.1流化床干燥

波纹管的方法,通过在流化床的下部进入循环气体与流化反应器中的污泥接触,通过流化气体加热管要达到的目的的污泥干燥的热源直接加热和间接加热。电源供应商公司WABAG VA TECH瓦巴格。Deutschland GmbH公司和安德里茨公司,VA TECH瓦巴格。Deutschland GmbH公司开发了流化床污泥干燥1227杀菌剂系统。

石洞口污泥城市污水处理厂污泥处理工程流化床干燥,污泥脱水,含水量高达70%至10%,这个过程采用低温干燥和高温焚烧相结合的系统,焚烧热优越的干燥过程中,干燥污泥燃烧特性接近褐煤,具有良好的燃烧[3]。使用这种技术的北京清河污水处理厂的污泥干燥系统的处理能力400T / D。李俊玲[4]在上海石洞口污泥干燥设备厂流化床干燥热交换器线圈磨损现象相关的研究,提出了扩大机的生命周期方法和程序。

2.1.2用干

磁带干燥直接干燥,适用于污泥的各种特性,可以调节进给污泥含水率(40%〜10%)与转数的通干,该过程中的颗粒污泥。在进料前一定的要求需要进行调整。得利满和琥珀在国外的生产十二烷基二甲基苄基氯化铵 1227技术和设备制造商,国内应用这项技术,深圳市南山热电厂400吨/天的污泥干化项目,该项目采用低温带式干燥过程中,干燥污泥的含水量可调10%至40%的范围内,以满足需求的后续使用的污泥。

2.1.3桨干燥

作为热介质进入干燥壳体茄克和空心叶片,桨式干燥ATMP技术使用蒸汽和热油,在加热体和叶片,搅拌叶片的污泥切割通过夹套的空心轴和中空的热导率的叶片干。这种技术进入国内的时间较早,三原重工,化工学院,苏州,浙江自力化工公司生产的烘干机等。国内浙江海宁马桥大都市100T / D污泥焚烧工程和温州市240T / D污泥浓缩干燥和焚烧工程项目桨叶干燥技术。温州集中相结合的污泥干化焚烧桨叶干燥机回旋流型流化床焚烧技术处理污泥240吨。

徐小宁等。 [6]的桨叶式干燥机国内污泥处理的测试结果表明,桨叶式干燥机的热轴速度有很大的影响,在污泥干燥。王春芳等[7]为污泥干化机制的特点,桨叶干燥机改造的现有结构,桨叶干燥机提高了设备更加紧凑,占地面积窄,热利用率提高到90 %或更多,并降低了设备的投资。

2.1.4卧式旋转干燥

水平转盘可以干污泥干燥处理,也可以是面向半。全干燥过程中颗粒的温度为105℃,半干法工艺的颗粒温度为100°C,系统中的氧含量<10%,加热介质温度为200°C到300°C.该氨基三甲叉膦酸技术采用间接加热的热介质是优选的饱和蒸汽,然后通过导热油加热的甲烷,天然气或煤的燃烧,可以使用高压热水。的污泥回到混合的返混的污泥含水率一般需要少于30%的需要。干处理后的污泥粒径分布是不均匀的,半干污泥呈现松动蛞蝓。

水平旋转干燥工艺设备的独立的蒸发的水,17.5吨/ h时,独立的30至225吨/天(80%的水),各种规模的污水处理厂的污泥处理能力。这个过程紧凑,大型换热面积,设备占地面积小,但有可能是干燥污泥宽松塞造粒污泥粘附现象,可用于化肥销售,在国内工程应用。供应商阿特拉斯的斯图尔公司,国外的应用实例荷兰的SNB污泥干燥焚烧站,丹麦的污水处理Lynetten厂房和挪威IV.AR的污水处理厂。

2.1.5垂直圆盘干燥

立式多片干式技术,也被称为珍珠过程。循环热油加热盘,干污泥中的涂布机涂布在盘上的圆周运动与湿淤渣,从而达到间接传热干燥的目的。上世纪70年代,污泥干燥,欧洲和美国在该领域所采用的技术被广泛使用,在国内没有应用。巴尔的摩污水处理厂,水分蒸发,3×6T / H斯图尔国际布斯公司,Komline桑德森,西格斯比派克斯的主要设备供应商。

西格斯已经开发了新一代的多盘式干燥过程,其特点是:干燥的造粒过程中的氧浓度<2%的间接过程中,有效的方法,以避免可能的火灾和爆炸的污泥颗粒干燥后的圆筒状,在外观是固体,无粉尘,颗粒均匀,具有较高的热值,可以用来作为燃料燃烧炉的废气冷凝后,用水洗涤,用回允许彻底分解臭味产生的化合物,排气气体也能满足严格的排放标准[5]。

2.1.6喷雾干燥

喷雾干燥系统的原理是通过雾化器的原料液以液滴形式分散,然后热气体(空气,氮气,过热蒸汽或烟气)上的干燥的液滴。原料液的溶液,乳液,悬浮液或糊剂,液体。粉状,粒状,空心球或丸状,得到的干燥的产品,可以根据需要进行。喷雾干燥,采用直接加热和流量,污泥半也可用于充分干燥,不进行污泥返混。雾化器的脱水污泥,面积从30至150微米的雾滴。推荐污泥焚烧热介质温度的烟气,然后通过热空气(所产生的燃烧甲烷,天然气或煤),也可以使用高压过热蒸汽。喷雾干燥工艺设备单机蒸发量一般是5至12,000公斤/小时,单机处理能力可达360吨/天(含水率80%),污水处理厂的所有尺寸,干土泥颗粒温度低,结构简单,操作灵活,安全,易于实现机械化和自动化,占地面积小,干燥系统,恶臭,另外两个除尘和除臭装置的废气排放粉尘含量高。

王凯军等人[8]采用喷雾干燥雾化结合旋转式焚烧炉污泥干燥/焚化过程中研究的萧山污水处理厂污泥焚烧高温烟气处理污泥干燥的热效率可达80%以上。 1938年,喷雾干燥处理的粘稠消化污泥(固含量为12%〜15%),已经在美国的实例,1996年,施耐德污泥物料水分含量的喷雾干燥法以减少类申请了专利,巴塞罗那,西班牙采用喷雾干燥的方法来处理饮用水污泥的效果不错,琼 - Cusidó等低温喷雾干燥工艺污水污泥进行了实验研究,干污泥可以用作水泥制品,建筑陶瓷和土壤改良剂等[9]。 N. Husillos罗德里格斯等[10]在喷雾干燥方法中的饮用水污泥用于制砖的研究中,发现雾化污泥可以用作水泥原料,代替粘土和石灰石功能。

2.2太阳能干燥

利用太阳能干燥技术作为主要能量过于干燥污泥稳定污泥处理技术。该复合杀菌剂技术采用太阳能,与传统温室干燥过程,具有能耗低,成本低,操作和管理,系统稳定,使用太阳能作为热源,可持续发展的要求,缺点是大面积受天气和季节条件限制,需要一定的除臭措施。

实际的商业应用该技术最早见于1994年在德国南部污水处理厂IST ANLAGENBAU。近年来,引进污泥产量上升和相关环境的卫生政策,传统的污泥处置方式(如:垃圾填埋场,农业等)将被限制在一些欧洲国家,如法国和德国,技术有得到了进一步的推广和使用,典型的威立雅和得利满水处理公司已经开发出自己的专利杀菌灭藻剂技术索利亚处理Helantis的过程中,除了工艺Heliocycle,工艺Thermosystem和胡伯SRT过程[11]。

太阳能干燥过程中大面积,效果是不稳定的,它不能取代传统的热干燥技术,其发展方向是进一步提高收集效率的温室或加上一些辅助热源。生活污水处理厂的大小是不适合的使用效率较低的太阳能干燥技术,但采用太阳能作为辅助热源被添加到现有的热处理设备,可以减少能源消耗,符合要求的可持续发展。朱小宛[12]太阳能辅助桨叶​​干燥机干燥污泥的相关研究,太阳能加热导热油,桨机提供能量。

2.3生物干燥

干燥利用生物微生物降解有机物生物污泥高温好氧发酵过程中,强制通风,以促进水的蒸发污泥去除,以达到快速干燥的目的。干法工艺主要是受材料的性能的影响,堆肥环境和通风,提高干燥效率,通过实时在线监测和反馈控制,而不是热干燥技术,具有投资少,运行稳定的生物干燥设备,能耗和成本低的优势和相对灵活,该杀菌剂优氯净产品采用的情况下,利用生物干燥方法秦皇岛绿色的污泥处理工程,采用自动控制生物堆肥技术(CTB),污泥无害化异噻唑啉酮处理后可作为植物生长的营养土或有机肥要求[13]。常用的生物干燥,在许多欧洲国家,希腊,意大利生态装饰Herhof的德国Nehlsen公司所拥有的技术。希金斯C [14]发现,湿度和有机物的降解率,有机物降解率是密切相关的,当湿度低于45%时,将会显着降低。

2.4热液干燥

水热法的干燥技术是一种粘稠的有机污泥水解通过加热在一定的温度和压力,破坏污泥的胶体结构,同时提高了污泥的脱水性能和厌氧消化性能。随着水热反应的温度和压力增加,粒子碰撞的概率增加,粒子间的碰撞引起的束缚水和分离出的固体颗粒的胶体结构的破坏。此外,它被加热到蛋白质的分解在污泥中,细胞破裂,细胞内的水分被释放。的情况下,不添加絮凝剂,机械脱水后的污泥中的水热处理,可以显着减少水分。污泥的水解也将挥发性悬浮固体浓度的COD,BOD和氨氮的减少和增加。

污泥水热干化技术在最近几年。高新技术有限公司北京理工大学机电研究者不同污泥样品处理通过比较空白试验验证污泥水热干化技术的可行性,以获得最佳的工艺参数,采用水热干燥技术,以及研制成功的污泥处理和处置的污泥水热干化系统[15]。清华大学,污泥水热干燥和二次闪光传热,该强氯精技术降低了污泥干燥的能源消耗,提高经济性和实用性的干燥系统的工业应用[16]。水热干燥技术已成功应用于广东省东莞市30T /天污泥干化项目的热液,呼和浩特100T / D污泥水热干燥示范项目和其他项目。

2.5其他干燥

制刚等[17]对电场协同污泥热干燥技术的研究,发现在电场中添加粘壁现象,防止污泥干燥过程,促进泥的分离,提高污泥烘干效果。朱楠文等[18]燃气红外线干燥污泥进行了研究红外加热可以杀死有害细菌,蛔虫卵的污泥,污泥,污泥N,P,K和重金属成分可以使用此方法来更改,低污泥处理污泥干化污泥土地利用的重金属含量。翁重建等[19]研究了两阶段的污泥干燥技术的烟道气废热的低温,能进行有效的污泥干燥的基础上,而不增加消耗的能量。上海白龙港城市污水处理厂污泥处理工程,污泥厌氧消化产生的沼气用于干燥,污泥干燥热回收再消化污泥的热源,降低运营成本[20]。

方达等[21]研究了热干燥技术和创新的太阳能干燥技术,而且还通过了一系列直接的,间接的和额外的太阳能干燥设备的适用性在市政污泥工程的不同部分的技术标准进行了评价。 ĴVaxelaire [22]的基础上的功率曲线,在实验室对流干燥试验干燥的污泥干燥潜力,该标准的外部条件分为三类(T,RH,v)的,研究各种因素对污泥干燥特性。

三 结论

近年来,中国的污泥处理行业已经开发迅速,主要是由于在污泥处理行业的生产粘泥剥离剂技术不断提高和市场不断扩大下游需求,污泥处理和良好的行业发展前景在国内和国际市场“十二五”环保规划污泥处理和处置已列入优先实施主要污染物减排项目领域的污泥干化污泥处理和处置的减量化,无害化资源为原则,尽量减少能源消耗,节约成本,实现资源的可持续利用,也应该形成干燥辅以综合利用污泥处置方案,并学习在国内和国外的先进技术和成果,建立和完善污泥处置的规范,引导的标准在实际生产中。

参考文献

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