第一章    有機污泥概況

1.1 污泥定義

污泥是指用物理法、化學法、物理化學法和生物法等處理廢水時產(chǎn)生的沉淀物、顆粒物和漂浮物，時一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質(zhì)體。

1.2 污泥特性

污泥的主要特性是含水率高（可達99%），有機物含量高，容易腐化發(fā)臭，并且顆粒較細，比重較小，呈膠狀液態(tài)。它是介于液體和固體之間的濃稠物，可以用泵運輸、傳遞，但很難通過沉降自然固液分離徹底。淤泥是在靜水和緩慢的流水環(huán)境中沉積并含有機質(zhì)的細粒土。

1.3污泥的危害

污泥中含有大量的有機物和豐富的氮、磷等營養(yǎng)物，任意排入水體將會大量消耗水體中的氧氣，導致水體水質(zhì)惡化，嚴重影響水生物的生存。除此之外，污泥中還有多種重金屬、有毒有害物質(zhì)、病菌、寄生蟲等，處理不當會傳播疾病、污染土壤和農(nóng)作物，并通過生物鏈轉(zhuǎn)嫁給人類。所以污泥不經(jīng)過妥善處理二任意排放和堆置。必將對周圍環(huán)境造成嚴重污染。已建成的污水廠不能充分發(fā)揮其消除環(huán)境污染的作用。污泥經(jīng)過處理，加以綜合利用達到無害化、減量化、資源化、穩(wěn)定化，對減少環(huán)境污染具有重要意義。

隨著我國城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，居民的生活質(zhì)量得到提升的同時生活污泥的排放量也在逐年增加，這些污泥是污水處理廠和污水處理的必然產(chǎn)物。

1.4 污泥量

截至目前，我國城市污泥的平均增長率由16.82%，生活污水處理后，產(chǎn)生0.3%-0.5%的污泥。處理千噸廢水產(chǎn)生3.5m³含水率為為99.2%的污泥，污泥脫水后成為約0.6 m³干泥。

第二章    我國生活污泥處理及應用

2.1   污泥減量化

污泥無害化減量是污泥處置的重要環(huán)節(jié)，直接影響污泥資源化處置的效果和成本。目前污泥減量的主要手段有兩種：即機械脫水和熱干化。

2.1.1   機械脫水  

其中機械脫水一般有帶壓、板壓、螺旋壓濾、疊螺機壓濾等傳統(tǒng)設備。

2.1.2   熱干化   

熱干化分為中高溫直排干化和低溫除濕干化。

A:中高溫直排式干化

有高溫轉(zhuǎn)筒干化、盤式干化、漿葉式干化等傳統(tǒng)設備工藝，其共同的特點是固定設施投入相對較低，但是需要配置熱源（如天然氣、高壓蒸汽等）以及天然氣供氣設施、熱風爐、燃燒機、蒸汽鍋爐、水處理系統(tǒng)、廢氣（臭氣）處理等設設備，因此綜合運行成本較高，一般情況下比低溫干化高出40%以上。

  機械脫水與中溫干化的共同點是設備投入相對較低，最大的不同點在于脫水能力較低（60-80%）。同時因壓濾出的水分仍然是污水，必須配套污水處理及臭氣處理設施，因此綜合成本很高（脫水設備、場地、配套基建、污水處理設備、臭氣處理設備、電費、藥劑費等）。

B:低溫熱干化

經(jīng)過疊螺機、板框壓濾機、帶式壓濾機等通過機械脫水后，含水率為65％~83％的污泥通過頂部進入進料口，再經(jīng)過造粒或卻條裝置，根據(jù)泥餅的特性造?；騾s條，再落入304不銹鋼網(wǎng)帶傳動，網(wǎng)帶不間斷工作，干燥的熱風從網(wǎng)帶的底部送入（送風溫度75℃），污泥中的水份吸熱后不斷汽化，產(chǎn)生大量飽和的水蒸氣被帶回到網(wǎng)帶頂部，熱風從頂部循環(huán)回到蒸發(fā)器（回風溫度48~56℃），通過冷凝除濕的方式把水氣收集排出，此時，飽和度較低水蒸氣的再經(jīng)過冷凝器加熱到75℃，變成干燥高溫的熱空氣，送回到網(wǎng)帶底部，進入周期性循環(huán)，從而達到污泥干燥脫水的目的。網(wǎng)帶采用變頻無極調(diào)速，污泥的干度10％~60％可調(diào)。

  熱泵低溫除濕干化有密封式低溫除濕干化和微負壓低溫除濕干化兩種。密封式低溫除濕干化具有運行成本低、占地面積小、作業(yè)流程簡單、自動化程度高的特點，因此投放市場幾年來備受歡迎，同時也暴露出三大問題：作業(yè)過程臭氣泄漏嚴重、干濕不勻（“夾心”多需要返混復烘）、故障率高（制冷部件腐蝕損壞嚴重），因此停機維修量大。

  微負壓熱泵低溫除濕干化在密封式低溫除濕干化機的優(yōu)點基礎上集成微負壓、廢氣焚燒熱能回用、三回程連續(xù)式薄化干燥三項技術(shù)，徹底解決了臭氣泄漏、干濕不勻、故障率高三大問題，使低溫除濕干燥技術(shù)日臻完美，其環(huán)保性、穩(wěn)定性和性價比優(yōu)勢相對于各類脫水設備更加明顯。

2.2焚燒

2.2.1焚燒制磚

生活污泥焚燒制磚主要由干化、焚燒以及煙氣處理三部分組成，含水率為82%的污泥首先投入烘干機烘干水分，達到20%含水率后由皮帶傳輸至制磚機制磚。然后送入焚燒爐內(nèi)。

利用污泥制磚，具有三大優(yōu)勢：一是燒制過程中，污泥內(nèi)的有機物質(zhì)也會燃燒，產(chǎn)生熱量，可以節(jié)約燃煤；二是基本杜絕二惡英等有害氣體的產(chǎn)生，污泥中的重金屬經(jīng)過高溫焙燒，形成穩(wěn)定的固溶體，不會再次污染環(huán)境；三是污泥慘如磚坯后沒有爐渣問題，節(jié)省了后續(xù)處理費用。

實驗表明，污泥灰中的SiO₂含量遠低于粘土中的含量，污泥灰中Fe₂O₃與P₂O₅的含量比粘土中搞10%左右，重金屬含量比粘土中要明顯得多，其它含量基本接近，因此生活污泥燃燒后的產(chǎn)物與粘土的組成基本接近，用粘土制磚時加一定量的干生活污泥是可行的。因干生活污泥中含有大量的有機物，有一定的燃燒熱值，其燃燒熱值在10000J/g左右，用于制磚節(jié)約能源。

2.2.2焚燒制陶粒

把污泥和黏土存放在堆棚內(nèi)進行自然晾曬一段時間后，由鏟車送到各自的料倉中。黏土倉下設置一臺板式喂料機，把黏土送到輥齒式破碎機進行破碎，可以設置多個輥齒式破碎機，使得黏土的粒度變得更小，然后送入雙軸攪拌機。污泥通過倉下的螺旋輸送機也進入到雙軸攪拌機。污泥和黏土一起在雙軸攪拌機內(nèi)進行充分的混合和攪拌，然后送到陳化堆場進行堆存。

陳化后的混合料被鏟車送到料倉，然后經(jīng)過雙軸攪拌機攪拌后，送到對輥造粒機擠壓制粒。產(chǎn)出的顆粒料球由皮帶輸送機送入整形篩分機，圓整處理后，小顆粒被篩出，合格的顆粒球被送入雙筒插接式回轉(zhuǎn)窯進行預熱和焙燒。燒制出的陶粒成品落入冷卻機冷卻后，再由回轉(zhuǎn)篩分成5mm、15mm、25mm三種規(guī)格的成品，各自存放在堆場存放，裝袋后發(fā)貨。