【正文】 活性炭吸附法顯然對二噁英類。近年來隨著對城市廢棄物焚燒爐的改進以及安裝更先進的污控裝置，所排放的二噁英 的量已開始急劇下降，已下降到最初期城市廢棄物焚燒爐排放量的 1%～ 1‰ 。 3）控制二惡英排放 影響污泥焚燒爐中二噁英和呋喃的形成和持續(xù)排放的因素包括：污泥成分和特性 、 燃燒的條件 、 煙氣的成分 、 顆粒的數量 、 煙氣的溫度 、 顆粒排除設備的溫度和酸性氣體的控制方法。在重金屬含量不超標的情況下可考慮綜合利用，如制水泥，造磚等。此時應考慮用化學方法提取重金屬元素，使之能夠用于農業(yè)，或焚燒處理。 重金屬的含量直接影響了污泥的處理工藝。 2）控制重金屬排放 污泥中通常含有各種有害的重金屬，如汞、銅、鎘、鉛等，這些重金屬物質在水中不易降解，性質穩(wěn)定，進入水體后除通過食物鏈逐步蓄積外，能被水中的懸 浮顆粒吸附而沉入污泥中，造成了污泥中重金屬含量較高。 由于污泥的含硫量較一般燃煤要低，尤其是污水廠污泥。而且廢 氣的潛在 性危害，有些還處在環(huán)保工作者的進一步認識、研究之中，如二惡英等 。 焚燒污染排放物 污泥焚燒產生大量帶飛灰的煙氣，這些煙氣中含有多種有毒物質，如二惡英、甲硫醇、 SOx等，形成一次污染。國內中科院、 34 浙江大學、東南大學等單位正在進行流化床鍋爐焚燒污泥試驗，取得了一定的經濟和社會效益。 流化床焚燒爐燃料適應性廣，燃燒熱效率高，能有效控制 SO2和 NO2 等有機氣體的產生，燃燒熱強度高，設備體積小 ，單位投資少，在低熱值燃料焚燒方面有明顯的優(yōu)勢。在爐膛下部布置有耐高溫的布風板，板上用惰性顆粒作為載熱媒體。二次污染氣體的如 SO NOx、 Cl HCl 等均可得到有效控制，使之達到國家規(guī)定的排放標準。 有毒有害廢水焚燒 后的尾氣經處理后達標排放，不致引起二次污染。 煙氣爐內停留時間 3 秒。 目前循環(huán)流化床燃燒物污泥技術已系列化 ， 污泥處理量 50~500噸 /天 。 流化床鍋爐往往需加入一定的輔助燃料， 可焚燒多種廢物如樹皮、木材廢料等，也可加入煤或天然氣作為輔助燃料。污泥焚燒鍋爐以鼓泡床使用最普遍，尤其是處 理量較少的場合。從技術角度上講，兩種技術在不分段燃燒時，循環(huán)床 NOx排放比鼓泡流化床低，而 CO 排放后者較低。 國內外污泥流化床焚燒技術主要有兩種方式：循環(huán)流化床和鼓泡流化床焚燒技術。如對于平均粒徑為 的床料，流化床全接觸面積可達 到 1420m2/m3。這種焚燒工藝最大的優(yōu)點就是節(jié)省能量，不管什么污泥來源，污泥烘干，只需干物質含量達到 40％ (半干化 )，不需要額外的熱能就可以自己燃燒，到達熱平衡，而且焚燒產生的熱量足夠滿足半干化干燥機。 流化床焚燒技術是目前利用污泥熱能的最常用技術，適用于大處理量處理的要求。 污泥流化床焚燒爐的焚燒溫度一般為 660~830℃（輔助燃料采用煤時，該溫度區(qū)域擴大為 850℃）。 污泥焚燒設備 污泥焚燒過程中的核心設備是焚燒爐。干化系統(tǒng)中產生的少量廢氣被送入生物過濾器，經生物除臭處理后排人大氣。 32 干化顆粒經冷卻后，通過被密閉安裝在惰性氣體環(huán)境中的傳送帶送至干顆粒 儲存料倉。一旦溫度變化，自動控制系統(tǒng)分別通過每臺泵的變頻調速控制器調節(jié)給供料分配器供料泵的供料速率，從而使干燥機的溫度保持恒定。根據所能獲得的熱量和床內的固定溫度，一個特定的水蒸發(fā)量被確定。 在運行期間，循環(huán)的氣體自成惰性化，氧氣的含量降低到幾乎為零。在流化床內通過激烈的流態(tài)化運動形成均勻的污泥顆粒，整個系統(tǒng)在一封閉性的氣體回路中運行，干化系統(tǒng)中的細顆粒在旋風除塵器中被收集，然后與少量濕污泥混合后送回污泥干燥器。工藝的主要設備為流化床干燥器。這種工藝設計簡單，投資運行費用低，但需要很 大的占地面積，適合于產泥量較低，污泥用作農業(yè)應用，并需長期儲存的場合。其產品也是粉狀。 但是盤式干燥機的傳熱效果是上述所有干燥機中最差的，因此盤式干燥機的體積龐大，造價高。 7）盤式干燥機 工藝的能源采用天然氣或沼氣，利用熱油爐加熱導熱油，然后通過導熱油在干燥器圓盤和熱油爐之間的循環(huán)，將熱量間接傳遞給污泥顆粒，從 而使污泥干化。在干燥后，需要進行造粒。 漿葉式干燥機需要由蒸汽或導熱油提供熱量。物料在干燥過程中，帶有中空葉片的空心軸在給物料加熱的同時又對物料進行攪拌，從而進行加熱面的更新。 軸上排列著中空葉片，軸端裝有熱介質導入的旋轉接頭。帶干機操作靈活，濕物進料，干燥過程在完全密封的箱體內進行，勞動條件較好，免了粉塵的外泄。每個單元段包括循環(huán)風機、加熱裝置、單獨或公用的新鮮空氣抽入系統(tǒng)和尾氣排出系統(tǒng)。 下 圖 為 帶粉碎裝置的回轉圓筒干燥機 和內部粉碎裝置。并且回轉圓筒干燥機很短，整個系統(tǒng)的投資小。 3） 間接加熱式回轉圓筒干燥機 間接加熱式回轉圓筒干燥機的工藝流程也與三筒式回轉圓筒干燥機相似。干燥 過程中的所用的熱載體一般為熱空氣、煙道氣或水蒸氣等。濕物料從左端 29 上部加入，經過圓筒內部時，與通過筒內的熱風或加熱壁面進行有效地接觸而被干燥，干燥后的產品從右端下部收集。 2）普通回轉圓 筒 干燥機 普通回轉圓 筒 干燥機的工藝流程與三 筒 式回轉圓 筒 干燥機相似，只是能耗稍高。此系統(tǒng)需要粉碎機和篩分機。 1）三 筒 式回轉圓筒干燥機 由于普通的回轉圓筒干燥機 ，包括三 筒 式回轉圓 筒 干燥機，只能干燥顆粒狀的物料。一般來說，蒸汽由于溫度相對較低，必然在一定程度上影響干燥器的處理能力。其中，間接干化系統(tǒng)通過導熱油進行換熱，對煙氣無限制性要求；而直接干化系統(tǒng)由于煙氣與污泥直接接觸，雖然換熱效 率高，但對煙氣的質量具有一定要求，這些要求包括：含硫量、含塵量、流速和氣量等。 天然氣：清潔能源，但是價格最高，以煙氣加熱導熱油或蒸汽，或直接加熱利用?？梢钥紤]部分利用的方案。 沼氣：可以直接燃燒供熱，價格低廉，也較清潔，但供應不穩(wěn)定。按照能源的成本，從低到高，分列如下： 煙氣：來自大型工業(yè)、環(huán)?；A設施（垃圾焚燒爐、電站、窯爐、化工設施）的廢熱煙氣是零成本 能源，如果能夠加以利用，是熱干化的最佳能源。 污泥干化的熱源 干化的主要成本在于熱能，降低成本的關鍵在于是否能夠選擇和利用恰當的熱源。熱量被部分利用后的煙道氣正常排放。 2) 間接利用：將高溫煙道氣的熱量通過熱交換器，傳 給某種介質，這些介質可能是導熱油、蒸汽或者空氣。燃燒產生的熱量存在于煙道氣中，這部分熱量的利用形式有兩類： 1) 直接利用：將高溫煙道氣直接引入干燥器，通過氣體與濕物料的接觸、對流進行換熱。 下圖為我院作的污泥試驗圖片 26 下圖為我院作的污泥試驗壓縮污泥圖片 我院作的 XXX 市污泥樣品試驗，通過板框式壓濾機可以將污泥水分壓縮到 60%。 25 框式壓濾機 一般板框式壓濾機與其他類型脫水機相比，泥餅含固率最高，如果從減少污泥堆置占地因素考慮，板框式壓濾機應該是首選方案。隔膜板的基板兩側包覆著橡膠隔膜，隔膜外邊包覆著濾布，側板即普通的濾板。 液壓壓緊 機構 ：液壓壓緊機構的組成由液壓站、油缸、活塞、活塞桿以及活塞桿與壓緊板連接的卡片 。固體層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動下，被輸送到轉載的錐端，經轉載周圍的出口連續(xù)排出，液體則由堰四溢流排至轉載外，匯集后排出脫水機。 2） 離心式脫水機 24 離心脫水機（ Centrifuge）主要由轉載和帶空心轉軸的螺旋輸送器組成，污泥由空心轉軸送入轉筒后，在高速旋轉產生的離心力作用下，立即被甩人轉轂腔內。 1） 帶式壓濾脫水機 帶式壓濾脫水機（ Belt Filter Press）是由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一連串有規(guī)律排列的輥壓筒中呈 S 形經過，依靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨和剪切力，把污泥層中的毛細水擠壓出來，獲得含固量較高的泥餅，從而實現污泥脫水。脫水機的種類很多，按脫水原理可分為真空過濾脫水、壓濾脫水及離心脫水三大類。 污水經過沉淀處理后會產生大量污泥，既使經過濃縮及消化處理，含水率仍高達 95%以上，體積很大，必須經過脫水處理，提高泥餅的含固率，以減 少污泥堆置的占地面積。它直接影響污泥焚燒設備和處理費用（當污泥揮發(fā)物含量高、含水率低時，通常能維持自燃）。焚燒后最終污泥含水率為 0，其中不存在 多環(huán)芳烴類污染物，其它有機污染物含量也幾乎為 0，重金屬離子不能被有效去除，沉積在飛灰和爐渣中，其體積大為縮小 ， 使污泥最終處置極為便利。 預計污泥焚燒和能源利用將是污泥處置的發(fā)展方向 23 之一，所以今后污泥焚燒的比例將進一步增加。 目前國內已開始對污泥處理處置技術的重視，取得了一定成績，特別是污泥的能源化逐漸受到重視，將城市污泥混合其他燃料進行焚燒處理。由于我國目前的環(huán)?；A設施建設仍沿用計劃經濟的做法，完全由政府投資，建成運行后運轉費用還要政府補貼。 （ 3）污泥研究及處理設計水平低 在污泥處理方面，我國還缺乏深入的研究和實踐設計經驗，尤其是污泥處理系統(tǒng)的整體水平還比較低，急待提高。污泥處理設備也比較落后，性能 差、效率低、能耗高，專用設備少，未能形成標準化和系列化。 （ 2）污泥處理技術設備落后 當前我國有些污水處理廠所采用的大多數污泥處理技術還停留在發(fā)達國家的 70、 80 年代的水平，有的甚至是國外的 60 年代的水平。污泥經濃縮、消化后，尚有約 95％ ~97％ 含水率，體積仍然很大。不具有污泥穩(wěn)定處理的污水廠占 %, 大量未經過穩(wěn)定處理的污水污 22 泥將對環(huán)境產生嚴重的二次污染。 2021 年全國濕污泥產生量已達 2021 萬噸左右 (96％含水率 )，但進行了穩(wěn)定處理的很少，大部分用于填埋或農用，存在衛(wèi)生與環(huán)境污染問題。污泥散發(fā)的臭氣污染空氣，病原菌對人類健康產生潛在威脅，重金屬和有毒有害有機物污染地表和地下水系統(tǒng)。 國內 污泥處理現狀 我國城市污水處理及污泥資源化利用較晚。 也有觀點認為污泥的熱干燥是克服這種限制的一種解決辦法，但是在對填埋污泥有機物總量進行限制的國家，這僅僅是一種短期的補救辦法，故在不久的將來，德國、法國、丹麥以及其它國家，可能僅有污泥焚燒灰是適宜于填埋的污泥形式。 歐盟國家普遍認識到污泥的填埋處置不是一種可持續(xù)的發(fā)展方法，許多成員國對填埋污泥的物理性質 有了正式或實驗性的限制 。 21 衛(wèi)生填埋操作相對簡單，投資費用較小，處理費用較低，適應性強。 焚燒法具有減容、減重率高，處理速度快，無害化較徹底，余熱可用于發(fā)電或供熱等優(yōu)點。 焚燒 焚燒是使污泥中的可燃成分在高溫下充分燃燒，最終成為穩(wěn)定的灰渣。 近年來，隨著污泥農用標準 (如合成有機物和重金屬含量 )日益嚴格的趨勢，許多國家，污泥農用的比例不斷降低。堆肥處理可以改善土壤的物理性能增加土壤的保肥能力緩沖作用和微生物含量。今后污泥填埋處理所占比例將會減少。直接填埋的是將簡單滅菌處理后的污泥直接傾倒到低地或谷地，而衛(wèi)生填埋是將污泥運至垃圾填埋場與垃圾合并進行無害化填埋，優(yōu)點是處理成本低，可增加城市建設土地。下面是幾家規(guī)模較大的重點花生加工廠： XXX 金華糧油食品集團 XXX 萬家福糧油食品有限公司 XXX 潤德糧油食品有限公司 XXX 市正泰糧品食品有限公司 XXX 市鶴翔外貿糧油食品公司 XXX 升運花生加工廠 XXX 金龍綠和花生加工廠 XXX 市益民花生加工廠 XXX 宏豐花生加工廠 18 花生皮 量的統(tǒng)計 本工程可用 花生皮 產生量統(tǒng)計 表 23 序號 工程名稱 工程現狀 花生 處理量t/d 工廠 性質 花生皮處理 量 t/d 1 XXX金華糧油食品集團 已建 180 54 2 XXX市萬家福糧油食品有限公司 已建 3 XXX潤德糧油食品有限公司 已建 45 15 4 XXX 升運花生加工廠 已建 5 XXX 金龍綠和花生加工廠 已建 6 XXX 市鶴翔外貿糧油食品公司 已建 7 合計 花生皮 的成份及熱值分析 花生皮 成分分析 表 24 編號 檢驗項目 單位 數值 備注 污泥成分分析 燃燒特性 收到基碳 Car % 收到基氫 Har % 收到基氧 Oar % 收到基氮 Nar % 收到基硫 Sar % 收到基水分Mar % 分析基 內在水分 % 空干基 19 收到基灰分 Aar % 空干基 固定碳 % 揮發(fā)份 % 空 干基 收到基低位發(fā)熱量 Q,ar kJ/kg 4600kCal/kg 20 第 三 章 污泥處理方法及技術比較 污泥處理國內外研究現狀和發(fā)展趨勢 日前比較成熟的污泥處理方法有填埋、堆肥和焚燒等。這些花生加工廠、站距離 XXXaa 熱電有限公司距離 10~30 公里，交通運輸便利。 XXX 市 東部 水處理廠產生的污泥成分見表 22。 處理廠將 含水 95%的原始污泥通過加藥和板框壓濾處理，脫水后的壓縮污泥餅含水率為 60%，處理