污泥干化处理的较好解决方案?
用于污泥处理的增钙剂为固体酸碱双组分发热剂,发热剂的基本成分为活性生石灰。主要反应如下:
氧化钙+H2O =氢氧化钙+水化热释放
含水污泥中的Ca(OH)2+有机物=有机钙盐+NH3 =
发热剂的酸性成分为硫酸铝铁,除化工产品外,还可以使用钢厂硫酸铁酸洗烘干后的炉渣或其他化学除铁炉渣。主要反应可以简化如下:
Fe2(SO4)3+6H2O = 2Fe(OH)3+3h2so 4+的水化放热
Al2(SO4)3+6H2O = 2al(OH)3+3h2so 4+的水合放热
加热剂的酸和碱成分之间也有反应:
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O+酸碱中和放热。
适当的添加可以使污泥的温度迅速升高到100℃以上,并在短时间内蒸发出大量的蒸汽,从而达到干燥、脱水、灭菌的目的。污泥处理的pH值可以通过酸碱的比例来调节,添加的元素有钙、铁、铝及其化合物,一般建材都能接受。与使用相同用量的单一生石灰相比,酸碱双组分发热剂可增加热量30%以上。
3.3工艺流程
方庄污水处理规模为4万m3/d,污泥产量约20 ~ 30 m3/d(含水率80%)。污泥由初沉池中的初沉污泥、生物处理后的剩余污泥和高效反应池中的化学污泥三部分组成。3.4治疗效果
方庄污水处理厂采用增钙干燥技术处理含水率80%左右的脱水污泥。增钙干燥分析表明,加入双组分发热剂后,脱水污泥温度迅速升高,最高温度在10分钟内达到95℃,温度升高约70℃。测试数据如下:
表2测试数据表
含水量(%)有机物(%)粪大肠菌群
(个/克)大肠菌群
(个/克)细菌总数
(每克)
治疗前a 77.8 42.1 5.0e+05 1.2e+07 4.3e+08
治疗前B 79.7 42.8 3.2E+05 8.4E+06 5.4E+07
治疗后A 28.0 3.28未检出,未检出,未检出。
治疗后B 27.9 7.89未检出,未检出,未检出。
干化后污泥含水率在50%左右,有机成分大大减少,达到了降低含水率和有机物的目的,同时剧烈的升温也能使污泥充分稳定。经过堆放和充分放热后,污泥处理的最终含水率为20 ~ 30%;谷物子午线<φ10毫米.通过分析检测,污泥处理的化学成分和矿物成分适合制造水泥、路面砖等建筑材料。
4技术展望
富钙干化污泥技术为污水处理厂污泥的无害化、减量化处理和资源化应用提供了广阔的市场。该技术无二次污染。干燥后的排放物不含二噁英等污染物,同时重金属被钝化,干燥后的产品粪大肠菌群、大肠菌群和细菌总数减少。此外,干化后的污泥在运输过程中不会产生渗滤液;高度安全。与污泥热干化技术相比,由于采用生石灰(碱性)和硫酸铝铁(酸性)作为双组分发热剂,采用化学方法进行干化,不存在粉尘爆炸的危险,干化效果安全可靠。同时,由于减少了安全方面的投资,该方法的气体净化工艺比热干燥简单,因此初期建设投资较少。由于采用石灰干化工艺,污泥中水分蒸发的能量来源于添加剂的放热反应,比比热干化的放热反应消耗的能量少,干化过程的能耗和水耗更低,是一种运行成本低、节能的新技术。干燥后的产品可重复使用,具有良好的经济性。
增钙干燥技术的推广将很快取代国外现有的单一组分污泥处理工艺,将污泥转化为建筑材料;在投资规模和处置成本上,与国外热干化技术相比大幅降低,实现了污泥的无害化、减量化和资源化,避免了污泥的二次污染,为国内污水处理厂污泥处理处置提供了一种安全、经济的实施方案,是一项值得推广的新技术。