文章摘要:經濟的高速發展使污泥產量的大量增加,無論是在發達國家還是在發展中國家都在對不斷增加的污泥尋找著合適的處理解決方法。污泥產生于城市的廢水處理過程,在污水處理過程中是產生的最多的副產品,對它的處理是現在該領域的工程技術人員所面臨的的最復雜的問題之一。
1 電廠污泥干化的背景及意義
我國在實現現代化的進程中面臨著人口、資源和環境的制約。能源作為國民經濟的基礎,對社會、經濟的發展和環境保護都至關重要,是我國可持續發展戰略中最重要的環節之一。
隨著經濟日新月異的發展,污染問題也越來越突出。經濟的發展帶動了城市的繁榮,同時也造成了比以往更為嚴重的污染,其中包括污泥的污染。城市的生活污泥,污水處理廠的污泥,造紙廠、化工廠的工業污泥已經江河湖泊的自然污泥等等都嚴重地污染了環境,污泥的產量伴隨著經濟的發展也在日益的增長。
在我國,為了治理環境和能源的再利用,采取了更多的措施用來改善環境質量,用來滿足城市能夠長期穩定的發展。即使是發展了新的污水處理技術,來盡量減少產生污泥的產量,但隨著工業化的發展污泥產量不斷增加的趨勢仍然是不可阻止的。
2污泥干化系統的發展現狀
現今社會流行的污泥處理方法主要有衛生填埋、土地利用、焚燒和投海,但這些方法在二次污染、大氣污染控制、投資等方面存在的問題限制了其實際應用,結合產生的污泥量和實際情況,我們采用將污泥干燥然后摻燒最合理。針對干燥技術,現在流行的有熱源有蒸汽、煙氣和導熱油。用煙氣干燥污泥,關鍵是在選取位置和參數有很大難度,用煙氣作為干燥介質,煙氣中大量粉塵對管壁有很大沖刷力,而且由于爐膛負壓,需要在配置抽風機將煙氣抽送到管道,電耗很大,產生的廢氣還會造成二次污染。
3 污泥廢泥干化技術介紹
污泥處理問題一直也沒有得到良好的解決伴隨我國環境問題日益突出,污泥的處理問題也越來越被大眾關注。
3.1 干燥原理及過程
干燥通常指利用熱能使物料中的濕份汽化,并將產生的蒸汽排除的過程。干燥的本質為被除去的濕份從固相轉移到氣相,固相為被干燥的物料,氣相為干燥介質。
1. 污泥中水分存在形態
間隙水:a.處于污泥團塊之間的水。
外部水:b.粘附水;c.吸附水;d.空隙虹吸水;e.虹吸水;f.毛細虹吸水。
內部水:g.細胞液,氫和作用水;h.內部虹吸水。
2. 污泥水分去除經歷主要過程
蒸發過程:干燥過程的起始階段,物料表面的水分汽化,水分從物料表面移入介質。即圖中的自由水分蒸發階段。
擴散過程:當物料表面水分被蒸發掉,形成物料表面的濕度低于物料內部濕度,此時,需要熱量的推動力將水分從內部轉移到表面。水分的擴散速度隨著污泥顆粒的干燥度增加而不斷降低。
3. 不同階段去除的水分
自由水分:蒸發速率恒定時去除的水分。
間隙水分:蒸發速率第一次下降時期所去除的水分。通常指存在于泥餅顆粒間的毛細管中的水分。
表面水分:蒸發速率第二次下降時期所去除的水分。通常指吸附或黏附于固體表面的水分。
結合水分:在該干燥過程中不能被去除的水分。這部分水一般以化學力與固體顆粒相結合。
3.2污泥干燥技術要點及要求
設計或選擇污泥干燥應重點考察污泥干燥系統:能耗、 安全性、環境友好、 靈活性 。
1. 能耗
熱能的支出將占到一個標準干化系統運行成本的80%以上。因此,熱能損耗的研究是對干化系統進行考評的重中之重。
2.安全性
對工藝安全性具有重要影響的要素包括:
①粉塵濃度,一般要求粉塵濃度<60g/m3 ;
②工藝允許的最高含氧量(燃燒氣氛的惰性 化),一般要求氧氣含量<12% ;
③溫度(點燃能量),一般要求顆粒溫度<110℃ ;
④濕度(氣體的濕度和物料的濕度對提高粉塵爆炸下限具有重要影響)。
3.環境友好
避免大量污染氣體釋放或/和臭氣外逸,造成二次污染。
措施:
– 采用間接加熱或/和閉路循環,將必須外排的廢氣量和氣載污染物量降到最??;
– 控制干燥溫度,降低有毒有害氣體的揮發量;
– 對排出氣體進行必要處理。
4.靈活性
① 污泥干燥產品要求:不同干燥產品對污泥最終含水率要求不同,污泥干燥設備要盡可能能夠適應不同干燥含水率產品要求。
② 初始含水率要求:含水率因污泥來源不同、脫水機的運行情況等原因導致進料含水率出現波動。污泥干燥工藝應能適應進料含水率的變化。
4 總結
本文針對污泥處理與處置問題,進行了詳細的介紹。電廠污泥的特點:含水率高、含硫份高、含鐵量高、含有重金屬等污染物。由于污泥的發熱量低從而不被工業所利用從而導致了它占地面積大以及環境污染嚴重。以前的處理方法是填埋、外運和建材化,但這些方法不能有效的解決這些問題。針對以上這些問題采用本文提出的方法能夠有效的解決污泥所產生的污染環境等問題,并且能夠有效的利用這些熱量,并且能夠達到節約能源和環保的要求。