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有氧發酵再滅菌 污泥也能變廢為寶
近年來,隨著城市副中心污水廠的興建,污水在處理過程中會產出大量的有機污泥,有機污泥指的是以有機物為主要成分的污泥。主要特征為有機物含量高、易腐化發臭、顆粒較細、比重較小、含水率高而不易脫水、屬膠狀結構的親水性物質、易用管渠輸送;且污泥中常含有很多植物營養素、寄生蟲卵、致病微生物及重金屬離子等。初次沉淀污泥和二次沉淀污泥均屬有機污泥。這些污泥中可能含有重金屬、大腸桿菌等有害物質,如得不到有效處置,會對環境造成二次污染。
那么,如何才能解決這個問題呢?
其實,污泥中富含豐富的有機物和其他植物生長營養素,將污泥發酵后制成有機肥料,使其變廢為寶,既節約了能源,又保護了環境。
對此,聰明的國人實施了污泥無害化處理及資源化利用工程,將惡臭的污水、污泥變廢為寶,運用到工業企業和田間地頭,形成綠色產業鏈,有效減輕垃圾填埋場負擔,完善污水處理廠服務功能。
污泥無害化處理及資源化利用工程
以前
多數污水廠都利用固化方式縮小泥土的體積,以便于作為生活垃圾填埋。
現在
將污泥發酵后制成有機肥料用于綠地種植,既能達到節約能源、又能達到美化環境的治理效果。
有機污泥處理工程建成后,
一方面解決了污泥填埋造成的惡劣影響和潛在風險,基本滿足了近期區內再生水廠的污泥處理需求;
另一方面也大大降低污水處理廠脫水污泥對大氣環境、地表水環境、地下水環境及城市整體環境衛生的影響,完善了污水處理廠的服務功能,充分體現了“從搖籃到墳墓”的環保理念,對于促進城市副中心的健康發展有著重要的作用。
工藝路線
在自主研發的技術基礎上,通過系統集成和優化耦合,形成了有機固體廢棄物資源化利用工藝。低溫干化裝置、熱解析裝置、氣化裝置屬核心單元。目的將有機組份轉化為油、氣、電、蒸汽等高附加值產品,無機組分徹底減量化后變成了性質穩定的爐渣,重金屬含量低的爐渣可以作為建材原料使用,重金屬含量高的爐渣直接進行固化封存做到無害化。
低溫干化技術
◆ 高含水率有機污泥的干燥減量化
◆ 小規模、分散式有機污泥減量化,解決終端處置的運輸問題
技術原理
利用了熱泵原理,通過利用干熱空氣在污泥表面上的流速形成和創造蒸發條件,使干燥物料內的水分揮發到空氣中,使空氣中的相對濕度增加形成濕空氣。
然后濕空氣進入系統的蒸發器中,利用高效制冷劑吸熱,使空氣冷卻析出冷凝水,冷凝水收集后統一處理。含有熱量的制冷劑經過熱泵壓縮機做功后,轉變為高品質熱源,為冷卻后的低溫飽和濕空氣進行加熱,將濕空氣變為干熱空氣。干熱空氣再通過風機作用重復進行下一個循環干化過程。
工藝系統
空氣循環系統
空氣帶走污泥中的水分后在蒸發器處將攜帶的水分冷凝下來,冷凝脫水后的空氣經過加熱器升溫再進入污泥中,依次循環。
熱泵系統
濕空氣進入系統的蒸發器中,利用高效制冷劑吸熱,使空氣冷卻析出冷凝水,冷凝水收集后統一處理。含有熱量的制冷劑經過熱泵壓縮機做功后,轉變為高品質熱源,為冷卻后的低溫飽和濕空氣進行加熱,將濕空氣變為干熱空氣。
輸送系統
設備內設置有物料分布器在輸送履帶上均勻分布,物料在履帶上行走的同時被循環風機提供的流動空氣帶走水分,最終實現干化的出料
技術特點
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直接將80%含水率污泥干化至10%,熱源可以采用電或蒸汽。
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低溫干化系統整個干化過程中空氣含塵量極低,干化溫度控制在40℃左右,無爆炸危險。
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采用低溫(40-50℃)全封閉干化模式,無臭氣外溢,無需安裝復雜的除臭裝置。
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干化過程有機份無損失,干料熱值高,適合后期資源化利用。
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占地面積小,平均每噸占地約1.5m2 。
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設備模塊化設計,安裝、運行簡單方便。
氣化技術
◆ 有機污泥廢的綠色資源化利用
◆ 有機污泥集中式、大規模的處置
技術原理
利用氣化劑(空氣和水蒸汽)將有機固(危)廢中的有害物質有機質分解成為H2 、CO、CH4 等無污染的小分子氣體,這些氣體組成的燃氣凈化后與天然氣一樣潔凈,可作為天然氣的替代燃料污泥處理后產生的灰渣性質穩定,可作為建筑原料。
C+CO2 ? 2CO
C+H2O ? CO+H2
C+2H2 ? CH4
CO+H2O ? CO2+H2
CH4+H2O ? CO+3H2
工藝系統
干燥系統
利用余熱回收產生的蒸汽將有機固(危)廢干燥到氣化要求,干燥冷凝水作為裝置補充用水。干燥過程產生的臭氣進入氣化爐進行無害化處理,無需增加新的處理設備。
氣化系統
氣化爐內,通過高溫將有機固(危)廢中的有機質徹底分解成H2 、CO、CH4 等組成的燃氣,燃氣從氣化爐的頂部進入旋風分離器,分離下來的飛灰強制返回到氣化爐內,將殘炭進一步氣化;氣化爐排出的灰渣性質穩定,降溫余熱回收后可以作為建筑原料使用。
余熱回收系統
氣化系統產生的高溫燃氣通過由過熱器、蒸發器、省煤器組成的余熱回收系統回收熱量副產蒸汽,蒸汽除部分自用外,其余對外輸送,產生經濟價值。
凈化系統
燃氣經除塵和脫硫凈化后,含塵量≤10mg/Nm3 、硫化氫≤20mg/Nm3 ,與天然氣一樣清潔。
技術特點與優勢
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原料來廣:85%以下含水率的污泥和其他有機固廢都可以作為處理原料
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操作靈活、處理量大:模塊化布局,操作負荷變動靈活,污泥處理量變動系數50%-110%;單體規模可到500噸/天
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運行安全可靠:生產過程全封閉操作,五“跑、冒、滴、漏”現象,安全連鎖智能化程度高
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綠色環保:整個過程無臭氣排放,避免了燃燒法帶來的二噁英等次生污染,無廢水排放
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徹底無害化和減量化:污泥轉化為與天然氣一樣潔凈的燃氣和性質穩定的灰渣,減量90%以上;灰渣可以作為建材原料
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實現資源化:污泥處理生產的煤氣可以作為天然氣的替代燃料,以污水廠為站點進行布局,建立分布式能源站,按照能源互聯網模式管
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