太阳能蒸汽辅助污泥干化的试验研究

为降低传统污泥热干化工艺的能耗,采用一种新型太阳能蒸汽发生装置产生的中高温饱和蒸汽来辅助污泥干化,并对太阳能蒸汽发生装置的集热性能、污泥干化特性和尾气排放特性进行了分析.结果表明,太阳能蒸汽发生装置的平均集热效率为41.7％;在120、150℃两种温度下污泥的干化曲线均经历了加速、恒速和降速干化阶段,温度越高则干化速率越大,所需干化时间也就越短;干化过程中监测到NH3、CH4、HCN、甲酸、乙酸和丙酸六种气体的排放,均呈现先增加后减小的趋势,在含水率为70％ ～ 80％之间形成一个排放峰,其中NH3排放浓度最高,平均浓度达308.48 mg/m3.因此,在太阳能丰富的地区可利用太阳能蒸汽辅助污泥热干化.     

采用CTB工艺提高污泥热值的工程实例研究

采用智能控制高温好氧生物发酵工艺(CTB工艺)对脱水城市污泥进行生物干化处理,使污泥的含水率从80%降到45%,并且干化后物料的热值比原污泥增加了2.7%~14.0%。若用于焚烧,可使系统的净能量由干化前的亏损状态提高到4 500 kJ/kg以上,污泥的挥发性固体含量与热值呈显著正相关。从能量平衡的角度考虑,采用生物干化工艺处理脱水污泥,提高了焚烧过程的净能量,解决了脱水污泥直接焚烧的能量亏损问题。     

能量梯级利用在污泥热干化中的应用研究

因干污泥用途广,热干化是目前应用最广泛的污泥深度脱水工艺,但运行能耗较高又限制了其进一步的推广应用。以实际运行的污泥蒸汽热干化项目为基础,从理论测算和实际运行数据分析两方面研究了废热能梯级利用对降低能耗的影响,结果发现一级利用可降低蒸汽消耗量在18.8%以上,二级利用在一级利用的基础上再次降低4.6%。实际运行中,蒸汽单耗最低可降至0.778 t/t H_2O,比传统一段法工艺节省能耗达36.2%。能量的梯级利用可以明显降低污泥热干化的实际运行成本。     

污泥深度脱水+带式干化组合工艺探讨

目前污泥干化工艺一般是直接将80%含水率的污泥干化到10%~30%,存在蒸发水量大、运行能耗高、工艺流程复杂和运行维护成本高等问题,制约着污泥干化工艺的应用。研究表明,采用污泥深度脱水+带式干化组合工艺可大大节省能耗,同时具有运行成本低、工艺流程简单、工程投资省和可资源化利用等优点,对污泥干化工艺推广应用具有重要意义。     

城市污泥生物干化的研究进展与展望

城市污泥生物干化技术利用微生物高温好氧发酵过程中有机物降解所产生的生物能,配合强制通风促进水分的蒸发去除,从而实现污泥快速干化。干化过程受物料特性、堆体环境以及通风策略的影响,实时在线监测和反馈控制有利于提高生物干化效果。与热干化相比,生物干化具有投资低、设备运行稳定、能耗和运行成本低、产品用途灵活等优点。     

某城市污水处理厂污泥热干化工程工艺设计及运行

某城市污水处理厂采用两段式污泥热干化工艺,将含固率为25%的脱水污泥处理至含固率为70%~90%。两段式污泥热干化工艺主要包括热干化单元、湿污泥接收单元、加热单元、干污泥输送和储存卸料单元、臭气处理单元等五个单元。作为全球两段式干化工艺中单线产量最大的应用实例,其设计思路及特点值得参考。     

密闭集气罩对污泥生物干化脱水效果的影响

CTB好氧生物千化工艺所配置的密闭集气罩在提高污染气体收集效率的同时,也会对污泥生物干化的脱水效率产生影响.研究结果表明,当鼓风量为4 680 m<'3>/h、引风量为1 000m<'3>/h时,加设密闭集气罩可提高生物干化的脱水效率;在此基础上增大鼓风量或减小引风量均会增加堆体上方空气湿度,不利于污泥的生物干化;从高温期第5天起,即使所设引风量较低,罩内壁也不产生冷凝水,因此蒸发的水分不会返回堆体而降低干化效率.     

污泥机械脱水与热干化脱水的经济性比较

某石油化工企业污水处理厂的污泥脱水设备主要为卧螺沉降离心机和螺压机,脱水污泥含水率分别在85%以下和90%左右。通过分析该污水厂污泥机械脱水和热干化脱水的运行成本,得到含水率为99%的稀泥浆采用卧螺沉降离心机脱水时,运行成本仅为3.68元/m3分离水;而采用热干化脱水时,运行成本为330.85元/m3蒸发水。因此,选择污泥热干化减量处理时,首先要采用高效率的污泥脱水机,尽量在机械脱水阶段去除更多的水,这对后续控制污泥干化处理规模、投资和运行成本具有指导意义。     

污泥热干化技术浅析

污泥热干化技术根据传热方式的不同可分为直接干化技术、间接干化技术和直接-间接干化技术,分别对这3种干化技术的主要干化工艺进行了介绍。并从能耗、安全性、环境友好性和灵活性4个方面对污泥热干化技术进行了评价。建议在未来对传统污泥热干化技术进行改进,开发出更加高效的污泥热干化技术。     

郑州市马头岗污水处理厂污泥热干化系统工艺设计

郑州市马头岗污水处理厂污泥热干化工程将污泥厌氧消化处理产生的沼气首先用于脱水污泥的热干化处理,将热干化尾气中的热量回收用于厌氧消化系统污泥的加热及消化罐的保温,通过能源的重复利用,在无需外加能源的情况下,实现了污泥厌氧消化+热干化系统的能量自平衡。该工程的成功运行对城镇污水处理厂污泥处理处置工艺选择具有示范意义。     

生物干化工艺对污泥有机质组分与颗粒结构的改善

为阐明生物干化对城市污泥有机质组分构成与颗粒结构的改变,了解生物干化成品土地利用的可行性,采用生物干化技术处理上海松江污水厂的污泥,通过扫描电子显微镜分析了在生物干化各阶段干化物料颗粒结构的演变,并测定了生物干化过程中有机质组分的转化。结果表明:随着生物干化的进行,干化物料表面出现了大量空洞和不规则裂纹;在20 d的生物干化周期中,单位污泥生物干化物料(SSBM)的有机质总量由842.88 g/kg降低至732.50 g/kg,与城市污泥、动物粪便堆肥相比,经生物干化处理后样品的有机质降解速率与腐殖酸生成速率均较高。从高温无害化、有机质组分及重金属含量等角度综合分析,该生物干化产品进行土地利用是可行的。     

脱水初沉污泥异位异相催化制取生物柴油的试验研究

为避免高成本的污泥干化,以某污水处理厂脱水初沉污泥为原料,通过异位异相催化制取生物柴油并将其与传统的干污泥原位酸催化制取生物柴油进行对比。结果表明:以脱水初沉污泥为原料,经硫酸酸化并采用正己烷为提取剂,在50℃条件下提取8 h时,脂质最大提取率为13.37%,为未加酸脱水污泥脂质提取率的3倍左右。此外,Al Cl_3·6H_2O催化污泥酸化后提取的脂质制取生物柴油的最大产率为6.66%,略高于传统干污泥原位酸催化制取生物柴油的产率,且其生物柴油中脂肪酸甲酯种类及比例与后者基本相同,但制取1 g生物柴油的能耗仅为68.73 MJ,不足后者的1/3。因此,以脱水初沉污泥为原料,通过异位异相催化制取生物柴油比干污泥原位酸催化制取生物柴油更为优越。     

污泥好氧发酵过程中强制通风对温度与脱水的调控

采用智能控制高温好氧生物发酵工艺处理城市污泥,就发酵过程中强制通风对发酵堆体温度与脱水的影响进行了研究.原位测定了发酵堆体的温度、风速、水汽通量和蒸发量.结果表明,高温期和二次升温期是堆体的风速、水汽通量和日均蒸发量的峰值时期,强制通风有效调控了堆体温度、增大了堆体的水汽通量,是主导堆体水分蒸发的重要因素.     

上海市白龙港污泥处理工程工艺设计及其技术特点

上海市白龙港污泥处理工程被评为全国2010年度污泥处理处置特别关注案例,其污泥处理采用重力浓缩/离心机械浓缩/中温厌氧消化/离心脱水/部分脱水污泥流化床干化工艺.作为亚洲规模最大的采用同类处理工艺的污泥处理工程,该工程有机结合了污泥消化工艺与污泥干化工艺,首创了将污泥消化产生的沼气用于污泥干化、将污泥干化产生的余热经过回收用于污泥消化预加热的污泥综合处理工艺.     

不同污泥处理与处置工艺的碳排放分析

对我国现行的主流污泥处理与处置技术路线:生物干化/土地利用工艺和热干化/焚烧工艺的碳排放进行了计算和收支分析。结果表明,生物干化工艺的CO2直接排放量和碳足迹量均较低,而热干化/焚烧工艺的CO2排放量和碳足迹量分别为生物干化的5.33和4.94倍。将干化污泥用作草坪基质具有一定的碳减排和碳汇增加功能,CO2减排量和吸收量分别达到68.7和648kg/t。从碳净排放量看,热干化/焚烧工艺表现为高碳排放特征(372.9 kg/t),而生物干化/土地利用工艺具有碳减排效应(-643.6 kg/t),符合当前的政策背景与产业导向。     

市政污泥水热干化系统的开发及工程化应用

脱水困难是制约污泥处理与处置的重要技术难点。水热技术利用高温、高压的反应条件,使污泥中的微生物细胞破碎,从而释放出难于利用机械手段直接脱除的胞内水。开发了市政污泥水热处理系统,并在无锡建设了规模为10 t/d的污泥水热干化示范工程,至今已累计运行超过18个月。在160～180℃反应条件下,对比水热后的污泥机械脱水性能,发现在180℃下反应30min后,市政污泥可通过板框式压滤机直接脱水到37%左右,污泥减容超过70%。提取部分脱水泥饼至实际生活垃圾焚烧炉进行掺烧试验,以8%的比例掺烧,锅炉蒸发量提高了2.2%,HCl排放量减少约58.7%,SO2排放量减少了47.1%。一年半的运行结果证明,水热干化技术能有效提高污泥脱水性能,且系统运行效果稳定可靠,是一种低能耗的污泥干化方式。     

城市污泥生产烧结保温空心砌块及其干化工艺的研究

通过对西安市三处城市污泥的理化特性的研究,研制出一种污泥烧结保温空心砌块的生产工艺,在此工艺中应用了太阳能高温热泵多热源干化系统干燥污泥．为城市污泥生产烧结保温空心砌块的大规模工业化生产打下了坚实的基础。     

白龙港污水处理厂污泥厌氧消化系统的设计和调试

白龙港污泥处理工程主要处理白龙港污水处理厂200×104 m3/d污水处理产生的污泥,采用浓缩、中温厌氧消化、污泥脱水和部分脱水污泥干化处理工艺,消化产生的沼气用于加热消化池污泥,多余的沼气作为能源干化脱水污泥。干化处理后冷凝水的余热回收辅助用于污泥消化系统供热。介绍了污泥厌氧消化系统的设计参数、工艺特点及调试情况,可供设计人员参考。     

粉煤灰改性——高压带式连续脱水设备用于污泥减量

某市政污水处理厂原采用浓缩带式脱水+石灰干化工艺将污泥含水率降至60%后送填埋场填埋。针对石灰干化工艺存在的石灰投加量大、污泥增量、运行费用高等问题,提出了污泥减量改造措施。为充分利用原有设备和场地,并确保改造期间污水厂正常生产,改造采用能与原污泥脱水系统快速对接的高压带式连续污泥深度脱水技术,新增装机功率仅为79. 38 kW,改造工期仅为46 d。污泥改性剂以新型粉煤灰为主,4个月的连续运行结果表明,污泥平均含水率从79. 80%降至55%,污泥减量率达30%以上。与改造前石灰干化工艺相比,污泥产量由约100 t/d减至约55 t/d,污泥处理费由213. 50元/t(含水率为80%计)大幅降至41. 70元/t,污泥减量效果和经济效益显著。     

污泥生物干化与烧制陶粒工艺在惠州污泥厂的应用

惠州污泥处理厂污泥生物干化及陶粒烧制工程于2012年3月投入试生产,经过一年的稳定运行,污泥处理量达到200~230 t/d(含水率为80%),经机械脱水和生物干化处理后的泥饼含水率可降至30%左右,得到的干化产物回用作生产陶粒的主要原料。介绍了该工程的工艺概况、流程和运行情况,为同类污泥处理工程实践提供实例借鉴和经验。