西門子污泥處理處置技術(shù)與解決方案
來源：西門子水處理技術(shù)部 閱讀：3519 更新時間：2010-08-09 15:06近年來，隨著我國城市化進程的加快和國家確定的各水資源保護規(guī)劃工程的陸續(xù)啟動，全國城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的建設(shè)速度隨之加快，城鎮(zhèn)污水處理率逐年提高，污水污泥的產(chǎn)生量相應(yīng)地不斷增加，污泥的處理處置問題日益顯現(xiàn)出來。
污泥處理處置的綜合解決方案
我們認為，污泥的處理必須總體考慮，應(yīng)以污泥的處置方式確定污泥的處理方案，這個處理方案是一個綜合的解決方案。不能分割整個處理處置過程而強調(diào)某一局部單元工藝的效果。必須認識到，污泥處理處置應(yīng)該以“減量化、穩(wěn)定化、無害化”為目的，“資源化”并不是最終目的。也就是說，污泥處理處置不是以經(jīng)濟效益和贏利為主，而是以保護生態(tài)環(huán)境、治理環(huán)境污染為目的。在實施污泥無害化處理的同時，盡可能利用污泥處理處置過程中的能量和物質(zhì)，以實現(xiàn)經(jīng)濟效益和節(jié)約能源的效果，實現(xiàn)其資源價值。
基于以上的觀點，我們提出以下的綜合解決方案：
解決方案一：“污泥半干化+ 填埋”的特點與優(yōu)勢。工藝簡潔：設(shè)備數(shù)量少，流程短，無需干污泥返混；控制簡化：控制點數(shù)量少，便于優(yōu)化控制；安全性高：溫度低，濕度高，粉塵量少；靈活性好：濕污泥含水率，干污泥含水率可靈活調(diào)整；運營成本低：熱能消耗低、可使用沼氣、蒸汽和廢氣；適合國情：處理簡單，處置便利，既適用于過渡方案，又留有資源化利用的余地，是當前較為適用的污泥處理處置方法之一。
解決方案二：“污泥干化+焚燒”的特點與優(yōu)勢。組合工藝：將熱干化和焚燒組合起來，通過干燥減少水分提高熱值，然后通過焚燒回收能量，實現(xiàn)無害化；能量回收：根據(jù)能量平衡計算，焚燒污泥的熱量用來干化污泥，不需要外加太多的燃料；資源化利用：污泥中有機質(zhì)是可循環(huán)利用的生物資源，通過回收熱能用于供熱或發(fā)電；降低運營成本：單純的熱干化要消耗大量的能源，以焚燒熱能干化污泥，大大降低污泥處理成本；適用性廣：符合政策法規(guī)和當前各地的經(jīng)濟狀況。
解決方案三：“污泥半干化+堆肥+土地利用”的特點與優(yōu)勢。組合工藝：將熱干化和堆肥組合起來，前段達到減量化，后段實現(xiàn)穩(wěn)定化和無害化；優(yōu)勢互補：熱干化快速減水，使堆肥不需要大量的膨松劑和調(diào)理劑，使占地面積減小，升溫有利于后續(xù)堆肥；資源化利用：污泥中氮、磷、鉀和有機質(zhì)是可循環(huán)利用的生物資源，有機肥的施用增加了肥力，改良了土壤；降低運營成本：合格的堆肥產(chǎn)品可以作為肥料銷售，以彌補部分的成本支出，改善其經(jīng)濟效益；適用性廣：符合我國政策法規(guī)和當前各地的經(jīng)濟狀況。
西門子的污泥處理技術(shù)
西門子目前在污泥處理處置方面有熱對流式的CTD轉(zhuǎn)鼓干化工藝、SBD帶式干化工藝，有表面接觸式的Ecoflash薄層干化工藝，有污泥IPS好氧堆肥工藝等。
1、CTD污泥干化工藝
CTD（Convective Thermal Dryer）是一種全能的熱對流直接干燥工藝。干燥機由三個同心圓筒構(gòu)成，稱為三通道轉(zhuǎn)鼓。濕污泥被燃燒爐加熱的熱氣流直接干燥，干污泥與工藝氣體分離回收后的成品，是均勻的顆粒狀，粉塵含量很小。
工藝氣體與干污泥經(jīng)過氣/固分離系統(tǒng)后，進入冷凝洗滌系統(tǒng)，然后經(jīng)工藝風(fēng)機循環(huán)，很少部分的氣體除臭后排放。燃燒爐可以使用天然氣，也可以使用廉價的沼氣或煤。
CTD工藝的特點：從20~ 30%的脫水污泥干燥到90%的干球顆粒產(chǎn)品；最終產(chǎn)品形成均勻的顆粒，符合EPA40CFR50“A”級產(chǎn)品的要求 ；系統(tǒng)完全自動化運行；起動和停車時間短；需要部分干固體回流；工藝氣體循環(huán)率達到90%以上；可以設(shè)置熱回收系統(tǒng)；適合于大中型干化廠，蒸發(fā)能力 1000~ 10000kg/h。
CTD工藝的優(yōu)勢：簡單的儲存、輸送、使用或處置最終產(chǎn)品；靈活、簡單、運行安全；低排放，對環(huán)境影響輕微；低能源需求；良好的操作環(huán)境。
2、Ecoflash污泥干化工藝
Ecoflash薄層干化工藝是一種表面接觸式污泥干燥工藝，屬于間接干化工藝。在干燥機定子的夾套中使用導(dǎo)熱油或蒸汽作為加熱介質(zhì)，通過熱傳導(dǎo)蒸發(fā)污泥中的水份。系統(tǒng)中循環(huán)有少量的工藝氣體，主要是為了帶出干燥過程蒸發(fā)的水份，以保證干燥機持續(xù)的高效干燥。
Ecoflash薄層干燥機主要由定子、轉(zhuǎn)子和帶支撐架的機座組成。定子為圓筒形帶有加熱夾套，加熱介質(zhì)在夾套中流動換熱。使用導(dǎo)熱油時的溫度一般在240~280°C之間。轉(zhuǎn)子上安裝有許多槳葉，這些槳葉的方向和與壁的間距可以調(diào)節(jié)，較高的轉(zhuǎn)速保證了槳葉前端的切線速度在30~35m/s之間，能產(chǎn)生足夠的離心力；嫌卸ㄗ雍娃D(zhuǎn)子獨立的支撐架，保證不同部分的熱膨脹和收縮不會損壞設(shè)備，提高了設(shè)備的密封性和壽命。
Ecoflash薄層干燥工藝，其主要設(shè)備有：污泥緩沖倉、污泥泵、Ecoflash薄層干燥機、冷凝洗滌塔、工藝風(fēng)機、排氣風(fēng)機、汽水分離器、熱交換器、干污泥料倉、干污泥輸送機等。供熱部分包括：導(dǎo)熱油爐、熱油循環(huán)泵、油氣分離器、儲罐和高位槽、油路系統(tǒng)等。
3、IPS污泥堆肥工藝
IPS系統(tǒng)是完整的槽式、帶有攪拌、鼓風(fēng)的自動化堆肥工藝。而且還配套有生物濾池對臭氣進行處理。系統(tǒng)設(shè)計可以接納脫水污泥和其它類型的有機廢物，混合使用膨松劑使物料轉(zhuǎn)化成高質(zhì)量的堆肥產(chǎn)品。
典型的IPS堆肥系統(tǒng)設(shè)施應(yīng)該是完整的。其中包括混合區(qū)、堆肥槽、卸料區(qū)、陳化區(qū)和膨松劑儲存區(qū)，堆肥過程是在曝氣的混凝土槽子中進行的。每個工作日，脫水污泥或有機廢物與膨松劑混合，然后裝到每個槽子的前端，IPS曝氣翻堆機可以通過槽壁上的軌道行走，翻堆機進行攪拌、曝氣和混合，并且將槽內(nèi)全部物料向后移動2.7到4.0米左右。
當翻堆機運行一個周期后，IPS系統(tǒng)在前端空出一些空間再裝新物料。翻堆機自動返回到移動車上，然后轉(zhuǎn)到另一個槽子上重復(fù)同樣的過程。每一臺翻堆設(shè)備可以在9~12 小時的工作往復(fù)中完成6~8個堆肥槽的翻堆作業(yè)。污泥在堆肥槽中的停留時間在18到21天。
溫度、通風(fēng)和停留時間對于IPS堆肥過程是至關(guān)重要的。本設(shè)計中依據(jù)美國EPA的調(diào)整標準，每一個堆肥槽都劃分幾個曝氣區(qū)域，并單獨安裝測溫?zé)犭娕己凸娘L(fēng)設(shè)備。在槽中每一個區(qū)域用溫度反饋和時間間隔兩者來控制供氧量和溫度。曝氣鼓風(fēng)機通過堆肥物料下面墊層中的曝氣管供氣。
按照美國EPA503條例的規(guī)定，IPS系統(tǒng)好氧過程必須保持溫度55℃ 持續(xù)至少3天，以及平均溫度為45℃至少14天。美國EPA已經(jīng)認證IPS堆肥系統(tǒng)達到了深度殺滅病原體（PFRP）的要求。
