市污水处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告

处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 1 水处理厂 污泥深度处理 工程 可行性研究报告 二 八 年 目 录 1 概述 . 1 有污水厂概况 . 1 水处理有限公司概况 . 3 水厂污泥设计控制标准 . 4 泥深度处理的必要性 . 6 有污水处理厂污泥现状 . 7 水处理有限公司污泥情况 . 7 水处理有限公司污泥情况 . 9 2 污泥深度处理工程方案 . 10 程选址 . 10 泥深度处理 工程规模 . 10 泥深度处理工艺简介 . 11 泥处理的任务与方法 . 11 污泥的处理和处置 . 12 艺方案 . 17 泥的干燥处理工艺 . 18 艺流程 . 19 艺的优势 . 21 泥焚烧工艺 . 23 3 工程投资 . 23 概况及工程投资 . 24 制依据 . 24 它费用说明 . 24 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 1 1 概述 有污水厂概况 957年 3月建市的省辖市，地处海河流域。 海河流域为国家确定重点治理的“三河”之一。为配合 海河流域水污染防治工作的开展，确保 质污染得到控制，改善当地人民的生活质量，保证经济稳定增长， 2780万元建设城市污水处理厂，总建设规模为日处理污水 11万吨，分两期建设，其中 一期工程 于 2003年 在 成 一座日处理污水 6万吨的污水处理厂。二期工程 于 2006年 在 成 一座日处理污水 5万吨污水处理厂。 水处理有限公司概况 : 厂址位于 湖至耿寺公路以南；占地 程概算投资 10704万元，其中：厂区部分 6990万元，配套管网 3714万元。工程实际完成投资 计处理能力为 6万吨 /日， 现实际进水量 5万吨 /天 。处理工艺采用卡鲁塞尔氧化沟（ A/设计出水指标达到国家污水综合排放标 准（ 的一级 中磷执行二级排放标准。工程于 2001年 12月开工建设， 2003年 5月 28日投泥运行。 2007年 11月通过省环保局组织的环保验收。 工艺流程为： 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 2 污泥处理采用 “浓缩脱水一体机”脱水后，运输至垃圾处理厂填埋 。 主要建构筑物表如下： 要建构筑物表 序号 名 称 数 量 1 粗格栅及进水泵站，分控室 1 2 旋流 沉砂池 及细格栅 1 3 卡鲁塞 尓 氧化沟 2 4 二次沉淀池 4 5 剩余 污泥排放和回流污泥泵房 1 6 接触消毒池 1 7 氯库 1 8 高低压配电房 1 9 污泥脱水机房 1 10 维修车间及车库 1 11 在 线仪表间 2 压滤、冲洗水水 城市污水 （汤河河道） 剩 余 污 泥 污 污 污 泥 回流污泥 粗渣外运 城市污水 （汤河河道） 剩余污泥 污水 泥饼外运 污泥 回流污泥 出水 （进入汤河） 粗渣外运 水处理有限公司 污水处 理工艺流程 图 污水 砂水分离 粗砂外运 进水泵房 旋流沉砂 池 氧化沟 二沉池 接触消毒池 氯气 回流污泥泵房 脱水车间 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 3 13 仓库 1 14 综合楼 1 区位于 珠高速公路东，小赵庄南，厂区占地 49454平方米，设计日处理能力为 5万吨，工艺采用前置厌氧奥贝尔氧化沟生活污水处理技术，出水排入刘洼沟进入共产主义渠，汇入卫河。同 算总投资为 区投资 6700万元，城市管网设计 47公里，工程自 2003年 11月开工建设，2005年 12月通水试运行， 2007年 9月通过省环保局组织的环保验收 . 设计出水指标达到国家污水综合排放标准（ 的一级 前处理水量 日左右，设计能力 5万吨 /日。 工艺流程为： 污泥处理采用“浓缩脱水一体机”脱水后，运输至垃圾处理厂填埋。 主要建 构筑物表如下： 序号 名 称 数 量 1 粗格栅间 1 2 进水泵房 1 3 旋流沉砂池及细格栅 1 4 厌氧池 2 5 奥贝尔 氧化沟 2 6 二次沉淀池 2 7 污泥泵房 1 剩余污泥 剩余污泥 刘洼沟 加氯 污泥泵房 回流污泥 污泥浓缩脱水泵房 泥饼外运 粗格栅间 进水泵房 细格栅间 旋回沉砂池 分配井 厌氧沟 奥贝尔氧化沟 分配井 二沉池 接触池 原污水 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 4 8 接触消毒池 1 9 加氯间 1 10 高低压配电房 1 11 污泥脱水机房 1 12 仓库 1 13 综合楼 1 泥设计控制 标准 污泥设计控制标准 为国家污水综合排放标准（ 的污泥部分 。 污泥脱水后污泥含水率应小于 80%。 污泥稳定化控制指标 稳定化方法 控制项目 控制指标 厌氧消化 有机物降解率（ %） 40 好氧消化 有机物降解率（ %） 40 好氧 堆肥 含水率（ %） 65 有机物降解率（ %） 50 蠕虫卵死亡率（ %） 95 粪大肠菌群菌指 泥农用时污染物控制标准限值 序号 控制项目 最高允许含量（ mg/ 在酸性土壤上 在中性和碱性土壤上 1 总镉 5 20 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 5 2 总汞 5 15 3 总铅 300 1000 4 总 铬 600 1000 5 总 砷 75 75 6 总 镍 100 200 7 总锌 2000 3000 8 总铜 800 1500 9 硼 150 150 10 石油类 3000 3000 11 苯并（ a）芘 3 3 12 多氯代二苯并二恶英 /多氯代二呋喃（ 100 100 13 可吸附有机卤化物（ (以 500 500 14 多氯联苯（ 水是人类 生存的基本条件，是影响和制约社会发展的最 关键因素。一方面，我国 的大部分地区 水资源都严重短缺；另一方面，人口的急剧增长、工业的不断发展，同时 又在不断制造大量的污染物，污染着本已稀缺的水资源。水资源短缺与水污染是当前 我国 面临的两大难题。 上个世纪以来，随着人与自然关系的不断激化，人们逐渐认识到只有污水处理和污水回用才是解决水资源短缺与水污染的最有效方法。 众所周知，目前的污水处理厂是先对污水进行各种物理、化学或生处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 6 物的方法把污染物从水中分离出来，分离水变成“清洁水”排入水体；再集中处理浓缩了污染“精华”的分离“固体”污泥。显然，不彻底解决污泥 的处理问题，污泥中的污染物就会再通 过各种途径回到大自然，则再好的水处理效果对环保而言都只是说不是彻底 、全面的 。 将污染物从污泥中彻底去除是解决水污染问题的关键步骤。 也是 解决水污染问题 的更全面方法。 随着 天不断运行 和 处理量的不断 提高 ， 污水厂的污泥产生量将有较大的增长，由此引起的二次污染问题已不容忽视。因此如何合理地处理、处置污泥，已成为城市污水厂和相关部门必需引起重视的问题。每天将产生约 500的污泥。即每年产生 182500的污泥 。 如何处置这么大量的污泥，这是 面临的问题 从以上所述可知，目前只做的浓缩、机械脱水并不能减少污染，也不能满足卫生需要，因此不能满足污泥处置的要求，进行污泥干燥或焚烧的深度处理是污泥处理发展的必然选择。 （ 1）污染去除的要求：浓缩、脱水不能去除污染物，干燥或焚烧是彻底去除污染负荷的有效途径； （ 2）国家日益严格的环境要求； （ 3）最终污泥处置的要求：污泥农业回用、污泥填埋、建筑材料的使用都要求污泥无毒、满足卫生要求； （ 4）经济性的要求：深度处理后的污泥，其体积仅为脱水污泥的一半至五分之一，减少运输、储存费用 ，同时减少填埋的费用。 （ 5）工艺发展的保证：污泥干燥和焚烧技术的发展成熟减少了投资和运行费用，提高了处理效率。 污泥深度处理后可以后产生沼气进一步利用 。 具有很好的 环境效处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 7 益、社会 效益和 经济 效益， 规模为 50吨 /天。 因此 ，污水处理厂 污泥进行深度处理 很有 必要性 。 0%的污泥 49吨 /日， 0%的污泥 45吨 /日，两个污水处理厂共产生含水率 80%的污泥 100吨 /日 左右 水处理有限公司 污泥情 况 污泥污染物情况表 污染物项目 指标 农用污泥中污染物控制标准 城镇污水处理厂污染物排放标准 .4 6.5 5 15 砷 5 75 镍 00 200 锌 000 3000 铜 00 1500 铬 000 1000 镉 0 20 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 8 铅 000 1000 含水率 79% 80% 2007 年 污泥处理量 项目 月份 月处理量 （吨） 日均处理量 （吨） 1 月份 2 月份 3 月份 4 月份 5 月份 6 月份 7 月份 8 月份 9 月份 10 月份 11 月份 12 月份 全年合计 水处理有限公司污泥情况 污泥污染物情况表 污染物项目 指标 农用污泥中污染物控制标准 城镇污水处理厂污染物排放标准 .1 6.5 5 15 砷 5 75 镍 00 200 锌 000 3000 铜 00 1500 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 9 铬 000 1000 镉 0 20 铅 000 1000 含水率 79% 80% 2007 年污泥处理量 项目 月份 月处理量（吨） 日均处理量（吨） 1 月份 月份 月份 月份 月份 月份 月份 月份 月份 0 月份 1 月份 2 月份 年合计 污泥深度 处理工程方案 程选址 污泥深度处理工程 选址应考虑以下因素： 污泥深度处理工程 宜靠近 垃圾 处理厂，便于与 垃圾 处理厂 的 改造连接。 选址应符合城市总体规划和远期发展规划。 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 10 拟选厂址交通、供水、供电条件良好，厂区废水排放便捷。 拟选厂址不受洪水威胁。 尽量少占农田 根据上述要求，并结合 体规划、工程建设条件，污水处理厂位置， 污泥深度处理工程 厂址拟选在 理厂以西 ， 新征用地，总占地 49亩 。 该厂址具有以下显著优点： 1、可利用 垃圾 处理厂 的 设施处理 产生的废水和 废渣 ，不需建设污水、 废渣 处理系统。 2、厂址 现状为荒地，不占农田，无拆迁工程量。 3、厂址 位于 区之间的中部，对于新、老区 污水处理厂污泥的运输都可兼顾。运输费用最佳。 4、拟选厂址 紧邻垃圾 处理厂 ，仅一墙之隔。是 5、拟选厂址 与 市垃圾 处理厂污水厂道路相通，交通便利。 6、 污泥深度处理工程 电源由 市垃圾 处理厂引来，可以保证双电源供电。 泥深度处理工 程规模 拟定污泥深度处理工程规模 ； 100吨 /日 泥深度处理工艺简介 国内外污泥处理与处置的方法很多，一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用 (多 为农用 )、填埋及焚烧等，或用其中几个方法组合处置。应该说，对污水厂污泥的处理和处置，我们与先进国家相比，差距较大。 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 11 城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，含有大量的有机物、重金属以及致病菌和病原菌等，不加处理任意排放，会对环境造成严重的污染。对污泥处理总的要求是稳定化、无害化和减量化。 国家对城市污水污染控制的技术政策及新颁布的城镇污水处理厂污染物排放标准 (8918 2002)，对城市污水厂的污泥稳定和农田利用有明确的要求。但实际情况是，污水处理厂的建设往往只注意污水 处理要达到排放标准。近几年，由于有脱磷脱氮要求，演变出不少污水生物处理工艺，而对污泥处理和处置，设计中一般只提将脱水污泥外运和综合利用，未计算其投资和经常费用，这势必会造成二次污染。处理厂建得越多，污泥的二次污染亦越广泛。未经稳定处理的污泥，因有机物含量高，极易腐败并产生恶臭，尤其是初沉淀池的污泥，含有大量病菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病的传播。 相对于污水，污泥的污染成分近似而浓度则要高得多，在实际中表现为： （ 1）臭味大：众多易腐化 的有机物在污泥的处理、运输、储存中发出各种恶臭 的气味影响环境； （ 2）危险性高：污泥中含有大量的病毒、细菌、原生动物及高浓度的锌、铜、铬、铅、镉等重金属、有毒的有机合成物等，对水资源和人体健康都是 一种潜在的危险； 污泥处理就是要对污泥进行深度无害化处理，彻底解决污泥对环境的污染及对人类的危害，通常有以下几大任务： 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 12 （ 1）减少污泥体积： 在水处理工艺中采用生物或化学的方法直接减少污泥的产生，避免和减少污泥的产生； 在污泥处理系统中提高污泥的含固率； （ 2）污泥 性质稳定：去除污泥中易腐化变质的有机物； （ 3）污泥无害化：去除污泥中对人体或自然界有危害的病毒、细菌、原生 动物 和重金属等； （ 4）污泥的资源化利用： 利用污泥中富含的 N、 P、 善土壤条件，促进作物的生长； 利用污泥中大量有机物储藏的热量进行焚烧，回收热能。 3. 污泥处理最终废弃物的处置及要求 （ 1）农业利用： 去除病原体，重金属等避免长期使用对人体及土地的副作用； 具有施用期短，储存期长的特点，应使肥料易于运输、储存、操作，提高卫生条件； 制定全面的施 用标准，减少对环境的不良影响，消除用户的不信任； （ 2）填埋： 尽可能小的体积； 防止二次污染； （ 3）建筑材料：材料性质稳定，无毒害； 污泥的处理和处置 通常把污水厂污泥的稳定和脱水 (一般脱水至含水率达 7080 )称作污泥的处理；将污泥的堆肥、填埋、干化和加热处理及最终利用，称为污泥的处置。如脱水污泥中有毒有害物质超过农用标准，就要考虑卫生填埋和污泥干化焚烧技术。从国外污泥处理的发展来看，无论在欧洲、日本或美国对污泥用于农田控制越来越严，而对污泥进行干化和加热处理 的比例正逐年增加。 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 13 污泥稳定处理有好氧稳定和厌氧稳定，好氧稳定有很多优点，但能耗很高，只有当污泥量较少时才采用。污泥厌氧稳定处理通常采用中温(35 )厌氧消化方法。国内已有十几座大型污水处理厂采用此方法，污泥经消化后，有机物含量减少，性能稳定，总体积减少，污泥消化过程中还产生大量沼气 (消化降解 150可以回收利用。 但由于消化装置工艺复杂，一次性投资大，运行有难度。污泥厌氧消化和沼气利用装置费用，约占污水处理厂投资和运行费的 30左右，而且大多需进口技术和设备 。从调查已建消化池的实际运行看，只有少数达到预期的效果。有管理、设计问题，亦有沼气利用的经济性和安全性问题。比较好的如天津市东郊污水处理厂，该厂设计规模为处理城市污水40万 m3/d，污泥日产 2460水率 96 )，产生沼气 13300 4台248可发电 27000度，并与市电并网。 污泥的稳定问题，除了采取污泥厌氧消化外，还应结合污水处理工艺中考虑少产生污泥和稳定泥质的方案。用尽量使污泥趋向稳定的污水处理工艺。对中小型污水处理厂来说，采用带有延时曝气功能处理工艺(如氧化沟 等处理工艺 )是可取的。有的污水处理工艺投资低 (如 段 )，而污泥量较多，增加了污泥的处理成本。故应当把污水处理和污泥处理统一考虑，一并计算投资和运行费用。 污泥的稳定并不等于污泥无害，用于 农田还需要符合国家标准中关于污泥农用时污染物控制标准限值 。其中对镉、汞、砷、苯并芘、多氯联苯的要求是比较高的，应该通过严格控制工业废水源头的排放，来控制污泥的性质。 国外在污泥稳定方面，除了用生物法 (包括中温消化、高温消化及利用微生物和某些添加剂 )外，还采用了化学法，有的将脱水后的污泥加盐酸调 3，反应 60分钟再加硝酸钠；有的对脱水污泥添加石处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 14 灰。后者在欧洲应用较多。 (1)制复合肥 按我国目前的经济条件，对多数污水厂 (特别是大量小型污水厂 )来说，污泥用于农田是比较可行和现实的方案。污泥中的氮、磷、钾和微量元素，对农作物有增产作用；污泥中的有机质、腐殖质是良好的土壤改良剂。污泥经适当浓缩、脱水后运至市郊或邻近省份作为农肥，是许多污水 厂采用的方法。但农田施肥有季节性，不需要泥肥时，污水厂会泥满为患，影响正常运行。于是一些污水厂支付费用，让农民把污泥拉走，而不问其去向，这会造成二次污染。 北京市环境科学研究院和北京市农业科学院合作，对北京市密云县污水处理厂的污泥，通过堆肥加工成复合肥，进行了用于农田的试验。该厂每天处理 15000泥产量 5 6t/d(含水率 80 )，由于采用酸化 好氧污水处理工艺，污泥质量不错。添加一定数量的 N、 P、N、 P、 0 9 0 4)，并直接造粒为污泥颗粒肥。通 过在北京市大兴县庞各庄冬小麦田试验以及在温室内进行的油菜和玉米苗期盆栽施肥试验，均取得可喜的结果。由于是制成颗粒状污泥肥料，便于运输和贮存。 (2)卫生填埋 很多城市 对污水厂的污泥处置提出 “处理一点，填埋一点，利用一点 ”的原则， 例如 上海市水务局正组织对污泥处理、处置和利用的专题研究，提出污泥用作农田、卫生填埋和污泥焚烧点的布局和具体的分期实施方案，防止产生二次污染。这无疑是正确的举措。 上海白龙港大型污水厂，正在按卫生填埋要求建设污泥填埋场，根据污泥性质、含水率及力学特性等因素进行设计。填埋厂使用期 为七年，处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 15 填埋场底部设有盲管将渗滤液再回到污水厂处理。此法占地大，运行工作量大，遇雨季污泥更难以压实，到使用期限后仍需另选场址。对大型污水厂采用污泥卫生填埋，是不得已的权宜之计。卫生填埋场的造价不低，国外对卫生填埋场还要有沼气安全收集系统，对分层复盖的泥土和排水、绿化有专门的要求。鉴于地价上升和填埋场有臭味，近几年来，无论欧盟国家或美国、日本，污泥卫生填埋的比例越来越小，美国已有的填埋场还将逐步关闭。 有些城市 (如成都市 )拟将污水厂污泥运至城市垃圾填埋场一并处置，这存在两个实际问题：一是管理体制上的问题。垃 圾的中转站和填埋场的布点、设计和投资，属环卫局管理，而污水厂的污泥属市政系统管理，设计垃圾填埋场使用年限和布点距离未考虑接纳污水厂污泥；二是脱水污泥含水率过高。运往垃圾填埋场的污泥，要求含水率不大于30，而目前污水厂的脱水污泥含水率在 70 80，这类污泥不易碾压 填埋，除非将污泥作适当干化或加石灰、絮凝剂处理。无论作何种填埋，污泥宜采取高干度脱水方案。 (3)干化、焚烧 国内近几年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾焚烧场。但污水厂的污泥作焚烧处置，只有上海市石洞口污水处理厂 (设计规模为 40万m3/d)设有污泥焚烧炉装置，计划今年年底投产。焚烧炉采用国外技术在国内制造，污泥的干化和焚烧设备总投资为人民币 8000万元，费用并不算高。 由于污泥干化和污泥焚烧相结合比单污泥焚烧一次性投资少，处理成本低，故污泥干化往往是焚烧的前处理。北京市清河污水厂二期工程和天津市咸阳路污水厂，拟先建污泥干化装置。污泥干化可使污泥含水率控制在 10 40，减少了污泥的体积和重量，降低了运输费和填埋处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 16 费，而且污泥的臭味大为减少。 干化装置分直接干化和间接干化，其能量消耗与污泥成份和水分有关。间接干化 (利用沼气通过热交 换器 )一般推荐用立式干化装置，并选用流化床工艺。干化与焚烧串联工艺中，干化的程度取决于污泥的热值和回收焚烧炉的热能，使干化的能量尽量平衡，不另外添加燃料。上海石洞口设计污泥的干化和焚烧，污泥热值高，能源平衡有余。污泥流化床焚烧炉，温度在 800以上，炉内有砂粒循环使用，外排气体要适当处理。污泥焚烧炉远比垃圾焚 烧炉的工艺简单得多，且污泥焚烧不会产生二恶英。 如脱水污泥与垃圾一并焚烧，国外的经验是每吨垃圾添加 1520含水率为 30的污泥。污泥的干化和焚烧，可能将是一些大城市大型污水处理厂的发展方向。当 然，由于国外对焚烧炉排尘有严格的要求，除了采用电除尘，还要降温加温，加酸加碱，达到无烟尘的排放。 (4)填埋与焚烧的比较 上海和浙江一些单位作过污泥卫生填埋及焚烧处置的方案比较。其主要工艺流程为： 原污泥浓缩消化脱水卫生填埋 原污泥浓缩 (消化 )脱水焚烧焚烧灰填埋 对于焚烧处理工艺，为了避免消化后污泥热值减少，也可以不作污泥消化处置。上述两个工艺的经济性比较结果，无论采用国产设备或进口设备，二者的处置工程费用基本相同。按国产设备对污泥进行处置，运行费用折成污泥干固体， 处理总成本约为 800元 /t。以 10000m3/吨 吨污泥处理成本约为 0 16元，与国内大型污水处理厂污水处理成本 (不计折旧和还贷利息 )0 3 0 45元 /增加成本 35 50，这与国外的实例相当。 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 17 既然污泥的卫生填埋与污泥的焚烧其工程费和运行成本大致相当，那么，从污泥无害化和减量化看，焚烧方案有明显的优点。这亦是国外(特别是西欧和日本 )污泥焚烧发展较快的原因。荷兰的污泥是 100采用焚烧处置的。焚烧后少量的泥灰可用于混凝土、砖瓦制品、路基路面的骨料和工程建设的回填土。 艺方案 目前，为达到污泥的最终无害化处理，完整的工艺如下图所示 ： 由上图可知：污泥处理包括污泥浓缩、机械脱水、干化或焚烧及最终废弃物处置四个主要阶段，其中前三个阶段为污泥处理阶段主要特性如下： 处理方式 作用 处理后污泥的含固率 处理后污泥的主要成分 浓缩 减小污泥体积 3 8% 与原污泥同 机械脱水 减小污泥体积 15%35% 与原污泥同 干燥 减小污泥体积、稳定污泥性质、无害化 40 93% 少量有机物和无机灰 焚烧 减小污泥体积、稳定污泥性质 、无害化及热能回用 99% 无机灰 干燥是利用热源加热脱水后 的污泥，进一步去除污泥中的毛细水，使污泥固体含量达到 70% 90%的过程，目前，昂帝欧得利满公司已开发使用了多种干燥工艺，如利用太阳能加热的 艺，利用高温处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 18 氧化有机物的 艺及各种形式的加热干燥工艺。 本项目 干燥处理工艺 拟采用 式加热干燥工艺 1. 阳能干燥工艺 将脱水后的污泥放置于温室中，利用太阳能蒸发污泥中的水份即可获得百分之 60 80的干化污泥，运行中可利用搅拌轮将污泥翻转平铺在地板上或增加强制通风以提高蒸发效率。这 种工艺设计简单，投资运行费用低，但需要很大的占地面积，适合于产泥量较低，污泥用作农业应用，并需长期储存的场合。 2. 温湿氧化工艺 将污泥和纯氧同时导入温度为 29000 100巴的反应容器中，纯氧在高温、高压情况下不需使用催化剂即可将绝大部分有机物氧化成 余污泥通过机械脱水干度即可达 50 60%以上。湿氧化的工艺适用于污泥非农业利用的场合，脱水泥饼可以填埋或作为建筑原材料。 3. 式加热干燥工艺 干燥工艺中应用更广泛的还是加热干燥系， 所有的加热干燥均需要热源。结构上，除了干燥器以外，还应包括污泥进料器，辅助热源、送气系统，热量回收装置，灰尘 控制、灰烬排出、控制系统等。 目前的热干燥系中已使用的有转鼓式、圆盘式、螺旋桨式、薄膜式、管式等多种干化系统。干化系统的选择与最终产品的要求、处置方式、污泥类型等密切相关如下图所示。 艺流程 艺是由得利满公司和 欧洲目前使用最广泛的加热工艺，其流程简述如下： 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 19 1. 艺主要包括以下几个步骤 （ 1）进料 用螺旋输送器将 15 35%的脱水污泥送至干燥器的进口，有时会根据污泥的性质，选择是否将筛分后的细小干化污泥与待干化的污泥进行预混合。 （ 2）热源产生 使用热蒸汽或油经锅炉加热作为热交换的热源。一般热流体的温度为 180 200。热流体被分别引入中空的干燥器壳体和转动的轴、桨叶等所有与污泥接触进行热交换的加热金属表面。 （ 3）污泥干燥 加热的金属表面与污泥均匀接触，加热污泥，蒸发污泥中的水份。沿干燥器的轴向长度，水蒸汽蒸发会经历恒定蒸发效率 和低蒸发率两个阶段；污泥干化经历塑化、破塑、块化、颗粒化四个步骤；污泥的温度呈快速上升、稳定、快速上升的趋势，最后出口污泥温度为 100 110左右（见下图）。干燥时间 3至 7小时，出口污泥含固率达到 90%以上。 处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 20 （ 4）冷却筛分 冷却有直接冷却和间接冷却两种方式。两种方式单独使用或组合使用，使干污泥温度从 110减至 40左右，冷却后进入细格栅进行筛分，或经过造形机造型后达到所要求的干污泥形状。 （ 5）冷凝回收 干燥器内的热蒸汽送至冷凝器冷凝处理。冷凝溶剂回收； 不可凝气体送至锅炉再加热成热源；冷凝水回污水处理厂。 艺的优势 艺采用巧妙设计的桨式干燥器，可对污泥进行彻底搅拌并使污泥一直处于干净接触面进行热交换，解决了一般间接传热工艺传热效率低的问题，同时用汽量比直接加热又大为减少。整个工艺系统的组合使其具有明显的优势： （ 1）适应性强：适用于各种类型和性质的脱水污泥； （ 2）消耗低： 用汽量小，部分热能回收，减少热耗； 消除粉末，臭味产生减少，末端处理变得容易； （ 3）高品质干化污泥： 有机含量极低，污 泥性质稳定； 足处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 21 够长的加热时间，消除病毒、细菌等，满足卫生标准； 具有农业利用价值； 含固率高（ 90%），可成粒便于储存、运输及灵活处置； （ 4）安全操作：用汽量小，温度较低，且无直接接触，安全性能较高。 （ 5）易操作：系统全自动控制，对系统的 性气体等能实时检测，并有自动安全保护。 下图所示）： 干燥器包括一个可加热的中空槽、两根或四根成对安装中空的传动处理厂污泥深度处理工程可行性研究报告 22 轴、装于轴上许 多楔形搅拌桨、桨顶端的刮板等。工作中，污泥从干燥器的一端进入，通过重力缓慢流至另一端。传热流体从同一侧进入中空槽、轴和桨的内部对所有可能与污泥接触的金属进行加热。同时，成对的两根轴转向相反，桨叶齿形配合，可调转速的轴带动搅拌桨将污泥缓慢均匀的翻转搅拌。 此设计体现了如下优点： （ 1）接触面积大：较大的面积容积比加大了接触面积； （ 2）传热效率高： 物料的流化状态确保与加热表面 100%的进行接触热交换； 自清洁的桨形使加热接触面始终保持清洁，提高传导效率； （ 3）高干化污泥品质： 形状平滑的桨 叶和不产生轴向推力的搅拌形式避免易碎污泥的破坏； 推流式的通过形式、桨叶两面的均匀连续加热可使所有干化污泥性质类似。 热干燥工艺所具有投资运行费用相对较低、适应性强、污泥干度高，性能稳定、安全卫生等优点为其在欧洲北美占领了很大市场份额，积累了丰富的运行 管理经验。如在 泥焚烧工艺 污泥焚烧是最彻底的污泥处理工艺，它可将 15% 35的脱水污泥投入焚烧炉中， 直接把有机物燃烧成 烧最终废弃物为含固率