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污泥无害化处理技术

烧结砖瓦企业具有处置污泥量大、处置效果好、产品性能优异的优势,因此备受有关部门的密切关注,同时污泥的资源化利用一直是砖瓦行业不断探讨和实践的课题。浙江把烧结砖厂纳入城市生态文明圈进行管理,引导和鼓励烧结砖厂向固废资源化利用方向转型升级,为城市生态建设做出贡献。
    通过对污泥无害化加工处理以后,污泥就可以作为原料被烧结砖厂加以利用,用于生产市场需要的烧结墙体材料。探讨污泥在烧结砖行业的资源化利用,积极参与城市生态文明圈的建设,不仅是城市固体废弃物综合利用的好途径,也是烧结砖厂转型升级的好出路。
2、污泥的性质
2.1、分类
    污泥主是城市污水处理和工业废水处理产生的固体废物,所以分为城市污泥和工业污泥两大类。前者是我们烧结砖行业主要资源化利用的对象,也是本文讨论的主要内容,而后者则需要具体对待,有毒污泥和颁发有处置资质才能处置的污泥不在我们讨论的范围。
    城市污泥是污水处理厂净化污水以后产生的固体废物,是沉淀污泥和生物处理污泥的混合物,水分高达80%左右。污泥里面含有病原体、重金属、微生物等有害物质,要将污泥中的水分脱去是一件非常困难的事情。城市污泥最大的特点是以有机物为主要成分组成的污泥,容易腐化发臭,颗粒较细,密度较小,含水率高且不易脱水。这种污泥是呈胶状结构的亲水性物质,可以使用管道、罐车等方式输送。目前,污水处理厂通常用板框式压滤机,把污泥脱水至含水率50%~60%才运输到下游去做进一步处置和利用。
2.2、污泥的性质

    含水率高和有机物多是污泥的两大特性,污泥总是臭烘烘的就是这个原因,污水处理厂在废水处理过程中会将许多有害物质转移到污泥中,给后续的资源化利用带来困难。污泥呈胶状结构,形成极其复杂的非均质体(如图1所示),要把污泥中的水分脱去是一件比较困难的事情。

  我们砖瓦行业很多人对污泥的特性不甚了解,于是产生两种截然不同的意见,一种是简单地以为把污泥与其他制砖材料一起掺兑即可,其实不然,污泥过高的含水率和复杂的成分,不仅限制了污泥在砖瓦行业的利用,而且还带来处理技术上的许多困难,用传统的方法只能掺兑10%左右的污泥,利用率极低,并且还会造成比较严重的二次污染问题。另一种意见是谈污泥色变,认为污泥在烧结砖厂根本无法利用,生产过程中即污染砖厂,又污染环境,而且生产不出合格的产品。两种意见截然不同、针锋相对。
    其实,只要针对污泥的特性采取科学的无害化措施,按照清洁生产的规范工艺,运用先进的生产技术和装备,是能够生产出合格产品的。
表1是污水处理厂产出的污泥化验报告。

从这份化验报告可以看出,污泥里面富含有机物、氮、磷和各种重金属,这些东西如果不加处理就直接利用,是万万不可以的,因为在利用污泥的同时,砖厂自身和环境都处于被二次污染的环境中。
3、无害化处理
    实践证明,对污泥进行无害化处理,是烧结砖厂利用污泥生产烧结砖的先决条件,无害化处理可以在烧结砖厂里进行,也可以由专业的处理公司进行。前者是把污泥的无害化处理工艺与技术融汇在烧结砖的生产工艺流程之中,生产的全过程包含了污泥的无害化处理;而后者是专业公司对污泥进行无害化处理后,再把经过无害化处置的污泥交给烧结砖厂生产烧结砖。
    污泥无害化处置的技术发展很快,百度一下可以发现内容繁多,每年还有各种关于污泥处置的高端论坛在进行交流,看似红红火火,但真正适合烧结砖厂作为原料的并不很多。归纳起来,污泥无害化处理有这些内容:堆肥、干化、燃料化、碳化、除臭、微生物处理、湿式氧化、黏结剂、陶粒、活性炭等,哪一种适合砖厂利用于烧结砖?需要认真加以研究与对待。
    对烧结砖厂而言,污泥无害化处置技术需要解决好以下几个问题:
3.1、污泥除臭
    如前所述,污泥富含有机物极易发酵、腐败而发臭,而且在干燥过程中也会散发出难闻的气味,甚至排放出具有腐蚀性的硫化氢气体,对人体健康带来不利的影响。除去臭味不仅是生产过程的需要,也是环境保护的需要。
3.2、消除生物质
    污泥中的有机物成分非常复杂,除含碳的化合物(比如CO,CO2)富含其他几种元素(如H、N、S)等,还富含CO2、H2O、NO2、SO2等燃烧产物。实质上消除生物质就是灭活生物质,将污泥中的生物质杀灭,使污泥不再具有“活性”,从而断绝产生臭气和腐蚀性气体的根源。
    在烧结砖厂中,灭活有机物有两种办法,一种是在对污泥干燥脱水过程中进行,高温气体(大于100℃)在脱水的同时,也将有机物一并杀灭,达到“灭活”的目的。另一种是通过喷洒药剂来完成的,这种方法简便易行,很受欢迎,但缺点是污泥中的水分依然存在,使混合料的含水率居高不下,砖坯因含水率较高而强度有限。
4、污泥干燥
    众所周知,污泥具有非常高的含水率,基本上达到80%这样超高的含水率,不仅含水率高,而且脱水还相当困难。过去有的砖厂直接拿这种污泥掺到原料里使用,能掺进去10%就算不错的业绩了,因此,对污泥进行脱水干燥是提高掺配比例的先决条件之一。现在大多数污水处理厂在向下游提供污泥时,通常采用压滤机将污泥脱水至含水率50%~80%的板块状态(如图2所示),再降低污泥的含水率,压滤机已经无能为力了。要想提高污泥的掺量,这个含水率还是太高了,必须对其再一次脱水(干燥)处理。因为高达50%~80%含水率的污泥掺兑到原料中,掺得越多留下的空隙越多,砖坯收缩越大,质量很难得到保证。不仅如此,大量的水分在干燥与焙烧过程中,携带着污泥中的有害成分排放到车间和砖厂的周围,造成比较严重的二次污染。

广东金耀轩环境工程设备科技有限公司创新研发的污泥干化压滤设备,结合国内外污泥深度处理技术,根据污泥的特性,采用生物药剂、化学药剂相结合调理污泥,机械压榨脱水工艺,在保持污泥有机质基本不变的基础上将含水率为75-85%左右的污泥与污泥破壁剂、调理剂充分混合反应、调理后,应用超高压力对污泥进行压榨,把污泥中的表外水和表内水压榨出来,使其成为含固率较高的泥饼,从而实现污泥的深度脱水,经超高压压榨脱水后,污泥含水率50%以下,减量高达60%,不改变污泥的性质,低能耗、无污染,可广泛运用于市政污泥和工业污泥(印染、造纸、电镀、化工、皮革、制药等)干化减量,含水率50%的干泥后期可进行气化、掺烧、堆肥或建材原料等无害资源化处置。

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