未来污泥低温烘干技术的主流有哪些
借鉴国际经验,未来污泥处理处置的技术发展主要有四条路径:
1、沼气能源回收和土地利用为主的厌氧消化技术路线
厌氧消化具有以下优点:
1)提高后续处理的效率并减少后续处理能耗。通常认为厌氧反应可以实现污泥减量化、稳定化。通过厌氧反应,污泥中有机物去除40%-60%,有害病菌减少。此外,厌氧消化提高污泥脱水稳定性,让焚烧等后续处理减少35%以上的能耗。
2)厌氧消化成本较低。根据《中国环境报》统计,单纯厌氧消化投资成本约为20-40万元/(吨/日),由于不用鼓风曝气等,节约了成本,单纯厌氧消化运行费用约为60-120元/吨(含水率80%,不包括浓缩和脱水),而好氧发酵运行费用为120-160元/吨。
欧美50%以上的污泥采用厌氧消化处理,产生的沼气转化为电能可满足污水厂所需电力的33%~100%。
但污泥厌氧消化在我国应用的并不顺畅。我国建设的约50座污泥厌氧消化设施中,可以稳定运营的只有20余座。主要原因是我国污泥泥质差、处理厂运行管理水平低。我国污泥含砂量较高、有机物含量较低、污泥可生化性差,消化设备运行的稳定性和产沼气率等指标普遍未达到国外标准。此外,我国缺乏沼气利用的激励机制,设备的投资费用高,系统运行较为复杂不易掌握。
不过采用碱解处理、热处理、超声波处理、微波处理等方法对污泥进行预处理,可以提高污泥水解速率,改善污泥厌氧消化性能。并通过项目经验的积累,企业也逐步掌握了较为全面的操作技能。污泥厌氧消化技术会是未来的一个主流方向。
2、土地利用为主的好氧发酵技术路线
好氧堆肥是在有氧情况下,通过微生物的发酵作用,将污泥转变为肥料的过程。其中有机物料代谢为二氧化碳、水和热。
污泥经发酵后转化为腐殖质,可限制性农用、园林绿化或改良土壤,从而实现污泥中有机质及营养元素的高效利用,设备投资少、运行管理方便。
但占地面积大、发酵产品存在重金属污染等缺点使得好氧发酵技术在我国较难发展。
目前污泥好氧发酵工程可采用高效、快速、稳定、集约化的设计、运营模式,可实现占地面积的大幅缩小;此外,研究表明我国城市生活污泥的重金属超标比例约5%,污染风险较小,不应该成为限制污泥发酵产品土地利用的主要障碍。
3、建材利用为主的污泥隧道窑协同处置技术路线
污泥建材化利用技术已经非常成熟。建有隧道窑的砖瓦厂有如下特征:一是有大量余热可用,砖坯经高温烧结后在冷却阶段产生较丰富的热量,虽然一部分引入烘干段用于烘干湿砖坯,但并没有充分利用;二是隧道窑高温段可产生超过一千度的高温;三是制砖需要大量原料;四是砖瓦厂土地充裕,一般可调整出项目用地。
目前从江苏、浙江、福建等地已建成投产的砖瓦厂污泥处置项目来看,基本路线采用:利用窑炉余热将含水量60~80%的污泥,烘干至含水量30%以下,一部分直接掺加到制砖原料里面,比例不超过15%;一部分投入隧道窑高温段,经一千多度高温煅烧,充分榨取其热值后,少量灰渣全部掺入制砖原料用于制砖。该技术的关键在于热能利用效率与相关设备的配套组合。
在这个领域,利用太阳能阳光房与窑炉余热相结合,采用循环热风实现“下蒸、上晒”的加热效果,再配合自动化进料、出料、定时翻抛、自动收集等相关设备,已经在工程应用中收到很好的实践效果。
4、污泥干化技术路线
指出,长期以来,国人对污泥干化工艺存在误读,普遍认为它是一种高能耗工艺和高碳排放工艺。
随着对碳减排认识的不断加深,我国现阶段在污泥厌氧消化和好氧发酵技术还未成熟的情况下,污泥干化技术逐渐风靡市场。
然而传统的干化焚烧工艺设备投资较大,焚烧产生的烟气污染严重,还需建立完善的烟气处理系统,这也加大了污泥的处理费用。
专注于绿色环保新能源领域研发和应用十多年,掌握最先进的低温除湿热泵技术,是污泥低温除湿干化领域的大型领军企业。