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 　　環(huán)保技術(shù)日新月異，上海祁立環(huán)保專家說(shuō)早在20世紀(jì)40年代,日本和歐美就已經(jīng)用直接加熱鼓式干燥器來(lái)干燥污泥。進(jìn)入80 年代末期,由于污泥在農(nóng)用、填埋、投海的各種限制條件和不利因素逐漸突出。同時(shí),由于污泥干化技術(shù)的不斷改進(jìn),設(shè)備性能日趨完善,使污泥干化技術(shù)在西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家得到很快推廣。例如,在20世紀(jì)80年代初,歐盟只有數(shù)家污水處理廠采用污泥熱干化設(shè)備處理污泥,但到1994年底已有110家污泥干化處理廠,并且還在逐年增加。據(jù)估計(jì),在未來(lái)10年內(nèi),歐洲采用熱處理的污泥量將翻番。英國(guó)在2001年7月,頒布了*個(gè)與污泥熱處理廠設(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理密切相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)《HSE847 /9污泥干燥廠的健康和安全控制》,隨著近幾年大型污泥干燥廠的投產(chǎn)運(yùn)行,目前英國(guó)污泥干化處理量已達(dá)到污泥總量的30%。而在北美,污泥熱干化的市場(chǎng)增速很快,平均年增長(zhǎng)率為7% ～10% （同期污泥產(chǎn)量的增加率約為1. 5% ） 。目前在紐約、密爾沃基、波士頓等地都有年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力在350 000 t干質(zhì)量以上的大型污泥加熱干燥工廠[ 2 ] 。

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　　歐美常見(jiàn)的污泥干化方法比較

　　目前主要運(yùn)用的干化模式有: 傳統(tǒng)熱能污泥干化和太陽(yáng)能污泥干化。

　　傳統(tǒng)熱能污泥干化是指利用污泥熱干化集成設(shè)備對(duì)污泥實(shí)現(xiàn)干化處理。按照熱介質(zhì)與污泥的接觸方式, 干化設(shè)備又可分為直接干化、間接干化和直接- 間接聯(lián)合式干化等工藝類型。

　　其中直接加熱污泥干化廠有代表性的是歐洲zui大的污泥干化廠———英國(guó)的B ransands （可蒸發(fā)水量為7 ×5 000 kg/h） ;間接加熱干化廠代表性的是西班牙的巴塞羅那（可蒸發(fā)水量為4 ×5 000 kg/h） 。歐美常見(jiàn)的干化工藝一般以轉(zhuǎn)鼓干化、流化床干化、盤(pán)式干化為主。

　　太陽(yáng)能污泥干化處理

　　太陽(yáng)能污泥干化是指利用太陽(yáng)能為主要能源對(duì)污泥進(jìn)行干化處理。該工藝借助傳統(tǒng)溫室干燥技術(shù), 結(jié)合當(dāng)代自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展, 將其應(yīng)用于污泥處理領(lǐng)域, 主要目的是利用太陽(yáng)能這種清潔能源作為污泥干化的主要能量來(lái)源。其實(shí)際商業(yè)化應(yīng)用zui早見(jiàn)于1994年德國(guó)南部的污水處理廠IST Anlagen2bau GmbH[ 1 ] 。近幾年, 隨著污泥產(chǎn)量的不斷攀升以及相關(guān)環(huán)境衛(wèi)生政策的出臺(tái)制約了傳統(tǒng)的污泥處置途徑（如: 填埋、農(nóng)用等） , 在歐洲尤其在法國(guó)和德國(guó), 該技術(shù)得到了進(jìn)一步推廣和運(yùn)用, 如威立雅和得利滿等水處理公司都相繼開(kāi)發(fā)了自身的技術(shù)Solia工藝和Helantis工藝。

　　太陽(yáng)能污泥干化與傳統(tǒng)的熱干化技術(shù)相比, 其優(yōu)點(diǎn)主要在于: ①能耗小, 運(yùn)行管理費(fèi)用低（在無(wú)附加除臭系統(tǒng)的條件下, 蒸發(fā)1 t水耗電量?jī)H為25～30kWh, 而傳統(tǒng)的熱干化技術(shù)需耗電為800～1060kWh） ; ②處理后污泥體積減少可達(dá)3～5倍,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化并仍保留其原有的農(nóng)業(yè)再利用價(jià)值（低溫干化） ; ③系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定安全, 溫度低, 灰塵產(chǎn)生量小; ④操作維護(hù)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng); ⑤系統(tǒng)透明程度高, 環(huán)境協(xié)調(diào)性好; ⑥可同時(shí)解決污泥存儲(chǔ)的需要; ⑦利用可再生能源太陽(yáng)能作為主要能源來(lái)源, 滿足可持續(xù)發(fā)展的需求。其主要缺點(diǎn)在于: ①占地面積大, 需要在污水處理廠有足夠可利用的場(chǎng)地空間; ② 處理效果受天氣和季節(jié)性條件約束; ③在密閉空氣條件下作業(yè); ④在大多數(shù)情況下, 需要設(shè)置除臭設(shè)備。

　　太陽(yáng)能污泥干化處理是污泥處理工藝的一種創(chuàng)新方法, 但它不是以污泥的zui終處置為目的, 而是通過(guò)太陽(yáng)能干化處理, 使干化后的污泥實(shí)現(xiàn)資源利用。此外, 該工藝可以與不同的污泥處置途徑相結(jié)合, 使其成為通往不同污泥處置途徑的一個(gè)中轉(zhuǎn)平臺(tái), 從而達(dá)到降低污泥處置費(fèi)用, 提高處置手段的靈活性。

　　歐洲實(shí)用的太陽(yáng)能污泥干化處理工藝

　　在歐洲市場(chǎng)上現(xiàn)有的不同工藝系統(tǒng)（見(jiàn)下表）都基于以下相同的自然現(xiàn)象:

　　（1） 表面干化: 通過(guò)污泥的翻動(dòng)來(lái)不停更新污泥的表面, 使污泥表層水分蒸發(fā), 同時(shí)利用通風(fēng)系統(tǒng)將含濕氣體排出。

　　（2） 好氧干化: 利用翻泥系統(tǒng)對(duì)污泥進(jìn)行通風(fēng), 使其在好氧條件下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化處理, 避免厭氧條件下不良?xì)馕兜漠a(chǎn)生。但是, 這些工藝使用的技術(shù)并不*相同, 主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):

　　（1） 翻泥設(shè)備: ①廊道式翻泥機(jī), 常用于堆肥場(chǎng), 自動(dòng)化程度較高, 無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)操作人員; ②機(jī)器人裝置, 可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作控制, 典型的有Thermosystems工藝中的Electric Mole和Solia工藝中Solimax裝置, 集污泥運(yùn)輸和翻動(dòng)功能為一體;③跨越式翻泥機(jī), 自動(dòng)化程度較高的移動(dòng)設(shè)備, 適用于大面積操作; ④由農(nóng)用拖拉機(jī)和翻泥機(jī)組成,需現(xiàn)場(chǎng)操作人員, 適用大面積操作。

　　國(guó)內(nèi)污泥干化技術(shù)的研究進(jìn)展

　　研究新進(jìn)展

　　馬德剛和張書(shū)廷[ 8 ]對(duì)電場(chǎng)協(xié)同污泥熱干燥技術(shù)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)加入電場(chǎng)后,可防止污泥干化過(guò)程中粘壁現(xiàn)象的發(fā)生,減少了污泥內(nèi)部的傳熱阻力,以及污泥與加熱面之間的傳熱阻力。同時(shí),由于在電場(chǎng)作用下,帶負(fù)電荷的微生物向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng),而水分由于陽(yáng)離子的驅(qū)動(dòng)和污泥的擠壓向陰極運(yùn)動(dòng),從而使泥水分離,改善了污泥的干化效果。朱南文等[ 9 ]對(duì)燃?xì)饧t外干化污泥進(jìn)行了研究。紅外線具有較強(qiáng)的穿透力,不易被大氣吸收,可使較薄的污泥層從內(nèi)到外加熱。經(jīng)紅外處理污泥的氮、磷、鉀、有機(jī)物和重金屬都沒(méi)有變化,而大腸桿菌、蛔蟲(chóng)卵*被殺死,污泥產(chǎn)品衛(wèi)生無(wú)害。當(dāng)污泥中重金屬含量較低時(shí),干化后的污泥可用于農(nóng)田和綠化。

　　發(fā)展趨勢(shì)

　　國(guó)內(nèi)污泥處理處置技術(shù)起步較晚,以污泥農(nóng)用和簡(jiǎn)單填埋為主。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng),這兩種方法的局限性逐步凸現(xiàn),并且從國(guó)內(nèi)今后的發(fā)展趨勢(shì)看,城市污水處理將形成以國(guó)家投資的大型污水處理廠為主,各個(gè)地區(qū)根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,而投資興建不同規(guī)模的污水處理廠的局面并存。因此,中國(guó)的污泥處置必須尋求適合國(guó)情的新途徑。污泥干化是比較理想的方法,基本上滿足了污泥處置“四化”的要求,而且進(jìn)一步,能夠向資源化開(kāi)發(fā);退一步,干化污泥仍然可以再去填埋、農(nóng)用、焚燒[ 10 ] 。國(guó)內(nèi)很多大型城市土地資源緊缺而社會(huì)經(jīng)濟(jì)

　　水平又較發(fā)達(dá),污泥干化技術(shù)有一定的推廣價(jià)值。深圳、上海、北京、天津、廣州等一些城市建立了大型污水處理廠,迫于污泥處置的壓力,正在嘗試引進(jìn)國(guó)外的污泥干化和焚燒技術(shù)及設(shè)備,以提高污泥處理和處置水平。如在2004年底,國(guó)內(nèi)*個(gè)采用干化焚燒處理工藝的污水處理廠:上海市石洞口城市污水處理廠建成運(yùn)行;北京每年有70萬(wàn)t的污泥要消納,現(xiàn)在已經(jīng)采用了污泥干化技術(shù);深圳市也已完成專項(xiàng)規(guī)劃,擬采取熱干化加焚燒工藝。

　　結(jié)論和建議

　　污水處理廠污泥的干化處置工藝在國(guó)內(nèi)已經(jīng)提上議事日程,應(yīng)針對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,以zui低的成本、zui有效的方式進(jìn)行污泥的減量化、資源化、無(wú)害化處置。筆者認(rèn)為,在進(jìn)行污水處理廠污泥干化處理工藝選擇時(shí),應(yīng)遵循以下原則:

　　（1）盡量降低能耗和節(jié)約運(yùn)行成本。如采用部分污泥干化以后和濕污泥混合,以降低干化能耗和運(yùn)行成本。此外,污泥干化具體工藝的選擇要和干化后的污泥利用結(jié)合,作好干化污泥應(yīng)用規(guī)劃,尤其是污泥的工業(yè)化利用,如干化制肥、制磚、燒制水泥等,可以補(bǔ)償污泥處理處置的成本。

　　（2）盡量降低干化設(shè)備投資費(fèi)用。由于進(jìn)口污泥干化裝置投資費(fèi)用高,要積極開(kāi)拓國(guó)內(nèi)干化技術(shù),培育國(guó)內(nèi)干化設(shè)備的制造能力,以降低投資成本。同時(shí)考慮利用沼氣作為干化的*能源以降低成本,盡量少用增加費(fèi)用的天然氣、燃油等。保持運(yùn)行中干化設(shè)備的zui大使用率。

　　（3）結(jié)合本國(guó)污水處理廠的現(xiàn)狀,逐步改進(jìn)。要形成以干化為主,綜合利用為輔的污泥處置思路和分散處理方案,借鑒國(guó)外現(xiàn)行污泥處理處置標(biāo)準(zhǔn),盡快建立和健全國(guó)家污泥處理處置的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),以指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。