未來汙泥低溫烘幹技術的主流有哪些
借鑒國際經驗,未來汙泥處理處置的技術發展主要有四條路徑:
1、沼氣能源回收和土地利用為主的厭氧消化技術路線
厭氧消化具有以下優點:
1)提高後續處理的效率並減少後續處理能耗。通常認為厭氧反應可以實現汙泥減量化、穩定化。通過厭氧反應,汙泥中有機物去除40%-60%,有害病菌減少。此外,厭氧消化提高汙泥脫水穩定性,讓焚燒等後續處理減少35%以上的能耗。
2)厭氧消化成本較低。根據《中國環境報》統計,單純厭氧消化投資成本約為20-40萬元/(噸/日),由於不用鼓風曝氣等,節約了成本,單純厭氧消化運行費用約為60-120元/噸(含水率80%,不包括濃縮和脫水),而好氧發酵運行費用為120-160元/噸。
歐美50%以上的汙泥采用厭氧消化處理,產生的沼氣轉化為電能可滿足汙水廠所需電力的33%~100%。
但汙泥厭氧消化在我國應用的並不順暢。我國建設的約50座汙泥厭氧消化設施中,可以穩定運營的隻有20餘座。主要原因是我國汙泥泥質差、處理廠運行管理水平低。我國汙泥含砂量較高、有機物含量較低、汙泥可生化性差,消化設備運行的穩定性和產沼氣率等指標普遍未達到國外標準。此外,我國缺乏沼氣利用的激勵機製,設備的投資費用高,係統運行較為複雜不易掌握。
不過采用堿解處理、熱處理、超聲波處理、微波處理等方法對汙泥進行預處理,可以提高汙泥水解速率,改善汙泥厭氧消化性能。並通過項目經驗的積累,企業也逐步掌握了較為全麵的操作技能。汙泥厭氧消化技術會是未來的一個主流方向。
2、土地利用為主的好氧發酵技術路線
好氧堆肥是在有氧情況下,通過微生物的發酵作用,將汙泥轉變為肥料的過程。其中有機物料代謝為二氧化碳、水和熱。
汙泥經發酵後轉化為腐殖質,可限製性農用、園林綠化或改良土壤,從而實現汙泥中有機質及營養元素的高效利用,設備投資少、運行管理方便。
但占地麵積大、發酵產品存在重金屬汙染等缺點使得好氧發酵技術在我國較難發展。
目前汙泥好氧發酵工程可采用高效、快速、穩定、集約化的設計、運營模式,可實現占地麵積的大幅縮小;此外,研究表明我國城市生活汙泥的重金屬超標比例約5%,汙染風險較小,不應該成為限製汙泥發酵產品土地利用的主要障礙。
3、建材利用為主的汙泥隧道窯協同處置技術路線
汙泥建材化利用技術已經非常成熟。建有隧道窯的磚瓦廠有如下特征:一是有大量餘熱可用,磚坯經高溫燒結後在冷卻階段產生較豐富的熱量,雖然一部分引入烘幹段用於烘幹濕磚坯,但並沒有充分利用;二是隧道窯高溫段可產生超過一千度的高溫;三是製磚需要大量原料;四是磚瓦廠土地充裕,一般可調整出項目用地。
目前從江蘇、浙江、福建等地已建成投產的磚瓦廠汙泥處置項目來看,基本路線采用:利用窯爐餘熱將含水量60~80%的汙泥,烘幹至含水量30%以下,一部分直接摻加到製磚原料裏麵,比例不超過15%;一部分投入隧道窯高溫段,經一千多度高溫煆燒,充分榨取其熱值後,少量灰渣全部摻入製磚原料用於製磚。該技術的關鍵在於熱能利用效率與相關設備的配套組合。
在這個領域,利用太陽能陽光房與窯爐餘熱相結合,采用循環熱風實現“下蒸、上曬”的加熱效果,再配合自動化進料、出料、定時翻拋、自動收集等相關設備,已經在工程應用中收到很好的實踐效果。
4、汙泥幹化技術路線
指出,長期以來,國人對汙泥幹化工藝存在誤讀,普遍認為它是一種高能耗工藝和高碳排放工藝。
隨著對碳減排認識的不斷加深,我國現階段在汙泥厭氧消化和好氧發酵技術還未成熟的情況下,汙泥幹化技術逐漸風靡市場。
然而傳統的幹化焚燒工藝設備投資較大,焚燒產生的煙氣汙染嚴重,還需建立完善的煙氣處理係統,這也加大了汙泥的處理費用。
專注於綠色環保新能源領域研發和應用十多年,掌握最先進的低溫除濕熱泵技術,是汙泥低溫除濕幹化領域的大型領軍企業。