污泥资源化技术

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,污泥资源化处置技术,1,污泥资源化处置技术,1.污泥堆肥,2.污泥炼制油,3.污泥建材化,4.其它技术（,污泥的发电技术、,污泥微生物蛋白提取技术,）,2,一、污泥堆肥,污泥堆肥资源化就是把污脱车间生产出的泥饼进一步在微生物的作用下，通过微生物的生物化学反应实现物质转化，从而达到剩余污泥的无害化、稳定化、减量化和资源化的过程。根据处理过程中起作用的微生物对氧气的要求不同，污泥堆肥可分为好氧法和厌氧法两种。好氧法是指在通气条件下通过好气性微生物活动使有机物得到降解稳定的过程，此过程速度快，堆肥温度高（一般为5060，极限温度可达8090，故又称高温堆肥）；厌氧堆肥实际上是微生物的固体发酵，对有机物进行降解和稳定化，需通过更复杂的生物化学反应，该过程堆肥速度慢，堆肥时间是好氧能法的34倍甚至更多。,3,ENS污泥堆肥工艺基本流程,4,污泥堆肥方法简介,1.自然堆制：这种方法可以有限制地应用于农业废物或园林垃圾，由于污泥的透气性极差及含水率很高，这种方法原则上讲不适用于污泥堆肥。,2.堆垛加机械翻堆：由于污泥物料的致密性，这种堆肥方法通常臭气排放较大，发酵周期长。,3.强制通风的污泥条堆：堆肥以条堆的形式并辅以强制通风，发酵过程中伴以间歇的翻堆过程。实际中，当污泥堆及翻堆操作控制不好的时候，会出现通风口被堵，进而出现局部或全部条堆出现类似与（2）的堆肥形式。另外如果系统设计不理想或者通风控制不当，会出现较多臭气排放或者发酵温度过低。,4.强制通风的污泥料仓：这种方法原则上与强制通风的污泥条堆相同，只是将污泥置于反应器或发酵仓中，从而垛可以堆的更高一些。实际应用中也会出现（3）中所述问题。另外，由于污泥物料的特点，应避免物料过高而引起的自压实作用。除此之外，设计中要充分考虑污泥进出料作业，为车辆留有足够空间。,5,图3：堆肥车间,6,泥堆肥总结污,通过堆肥系统能很好的把污水处理厂的污泥实现其资源化无害化和减量化，形成一种类似土壤的灰褐色彩腐殖质，应用于土壤改良、施肥和追肥中去，取得良好的农用效果和效益。也可以把N|、P、K等肥料和这种腐熟质掺混，通过造粒，生产出高效复混肥，应用到农业中去，也是污水处理厂污泥处理处置的最好出路，变废为宝，同时避免了由剩余污泥造成的二次污染，实现了治污的良性循环，对生态环保具有重要的意义,。,7,二、污泥制油,污泥低温热解制油技术,污泥合成燃料技术,8,污泥低温热解制油技术,污泥低温热解制油技术是通过无氧加热污泥干燥至一定温度( 500 ) ,由干馏和热分解作用使污泥转化为油、 反应水、 不凝性气体(NGG) 和炭等 。,9,污泥低温热解制油技术,污泥低温热解制油技术的工艺流程如图 所示。在此工艺中 ,干污泥在无氧环境下被加热至300 350 保持约 30 min ,然后由冷却器收集油、 水混合物 ,在反应釜内没有压力情况下 ,继续加热到450 左右 ,由冷却器收集轻油、 焦油和气体。燃料油的产率在16 % 20 %左右 ,热值3313 MJ / kg ,衍生油的元素和化学组成。产油的热值高 ,收集起来后可以作为能源储存。油在热解过程中以蒸气相存在 ,可被明火点燃 ,性质稳定。同时 ,热解也产生污泥炭 ,其性质稳定 ,可以用于掺煤或直接作为热解补充能源。这种技术正逐步经过实验室走向实际应用阶段 , 该工艺技术可靠、 成本小于直接焚烧的80 % ,同时还可获得油 ,成本将更低 ,应该具有很好的发展前景。,10,污泥低温热解制油工艺流程,11,污泥合成燃料技术,城市污泥中含有大量的有机物,约占 70 %80 % ,脱水污泥发热量也很高17 。坝煤 50 %、 消化污泥 35 %、添加剂(含固硫剂) 15 %配制的合成燃料 ,其热效率比坝煤热效率高14171 %,环保测试结果表明 ,炉渣含碳量、 二氧化硫排放量、 林格曼黑度等级均比坝煤低。另外 ,污泥具有黏结性能 ,活性污泥作为黏结剂将无烟粉煤加工成型煤 , 而污泥在高温气化炉内被处理 ,防止了污染;污泥作为型煤黏结剂 ,可改善在高温下型煤的内部孔结构 ,提高型煤的气化反应性 ,降低灰渣中的残炭。研究表明污泥添加量为 2 %(干基) ,白泥添加量为 13 %(干基)时 ,所制型煤抗压强度、 跌落强度、 热稳定性与白泥型煤相当 ,且污泥型煤无二次污染 ,其气化成分符合氨原料气的要求。经该技术合成的燃料燃烧产生的烟气 ,可以通过常规的气体净化装置去除其中的酸性气体及其他大气污染物 ,为污泥处理提供了一条新的途径。,12,三、污泥建材化,污泥制砖技术,污泥烧制陶粒技术,污泥水泥生产技术,13,污泥制砖技术,国内外城市污泥制砖技术比较常见的是将城市污泥焚烧灰添加适量辅料(如粘土、粉煤灰、煤矸石等)成型烧结制砖。另一种方法是直接将干燥的城市污泥破碎后与粘土等辅辩成型烧嫱耐砖该法可以利用污泥中潜在热值，节约制砖成本。,14,15,污泥制作陶粒,污泥制作陶粒是利用污泥成分与粘土相近的原理，将污泥与粘土或粉煤灰按一定比例掺和，在 高温下烧结制成陶粒的污泥处置方法。该法可达到处置污泥和创造经济效益的双重目的。,16,湿法造粒一烧结工艺流程,17,干化一烧结工艺流程,18,污泥制水泥,污泥制水泥具有减容程度大，无害化处理彻底等特点。但目前焚烧污泥制水泥的技术还不十分成熟，污泥仅占水泥生产原料的3，因此该方法还不能作为污泥处置的主流方式。,19,四、其它技术,污泥的发电技术,污泥微生物蛋白提取技术,20,污泥的发电技术,污泥中含有近40 %的有机生物质,具有可燃性,所以污泥既被视为废弃物,又被视为一种生物质资源。合理利用污泥发电已成为污泥有效利用的一个新的发展趋势。污泥发电不但可以实现污泥安全处理,同时还可以从污泥中抽取能量,替代部分化石燃料,即节约资源和能源,又保护环境,有利于促进我国向可持续的循环型社会的转变。,21,典型的污泥发电工艺,污泥发电主要有以下2 种方式:(1) 污泥燃料燃烧发电。(2) 污泥厌氧消化产生沼气发电。,污泥焚烧发电原理 污泥焚烧是在一定温度和氧气存在条件下,使污泥中的有机质发生燃烧反应,生成CO2 、H2O、N2 等。焚烧处理的产物是灰渣和烟气。污泥的低位热值与其可燃分(挥发分) 的含量、含水率和可燃分的热值有关,如下式所示。L CV = (1 - P100) V S100 CV - 215 P100式中:L CV - 污泥的低位热值,MJ / kg ; P ,污泥的含水率, %;VS - 污泥的干基挥发分含量, %DS ;CV,污泥挥发分的热值,MJ / kg。根据上式计算得燃烧最高限含水率为6717 %,超出了一般污泥机械脱水设备的水平,因此直接以脱水污泥为燃烧处理对象的焚烧炉,大多需要使用辅助燃料。,22,污泥微生物蛋白提取化技术,23,污泥微生物蛋白提取技术,微生物蛋白提取技术原理：,细菌是城镇污水处理厂污泥的重要组成成分，其荚膜、细胞壁和细胞膜三层物质包围下的细胞质的主要成分是蛋白质。本技术,采用热碱水解反应，使细胞壁受热产生小孔，同时CaO等分解菌内的糖类，使细胞失活，促进了细胞壁的破坏，引发细胞内蛋白质的释放进入液相。通过固液分离装置获取蛋白溶液，最后经过浓缩、干燥获得蛋白溶液或干粉产品。,24,微生物蛋白的资源化利用技术,良好的保温性能和强度：泡沫混凝土气孔大小均匀，封闭独立，减小了应力集中的机会，强度较高，同时也确保了泡沫混凝土具有良好的隔热以及隔音效果。,技术指标：干密度,600Kg/m,3,左右；抗压强度,3Mpa左右；导热系数达到0.10W/mK；满足国家行业标准要求。,25,微生物蛋白的资源化利用技术,泡沫混凝土,26,污泥资源化处理技术综合图,27,