前言

生活污泥的治理已經(jīng)成為與生活垃圾同時(shí)并存的每日每時(shí)發(fā)生的污染問題，成為繼城市垃圾污染的第二大固體廢物污染源。污泥產(chǎn)生的環(huán)境污染問題日益突出，易造成較大的安全隱患、環(huán)境壓力及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。污泥不僅含水量高、易腐爛、有強(qiáng)烈臭味，還含原菌、重金屬物質(zhì)及有害物質(zhì)，如果得不到有效的處理處置，經(jīng)過雨水的侵蝕及滲透作用，極易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染，甚至直接危害人體的健康。

因此，各級(jí)政府對(duì)此高度重視，國(guó)家《“十三五"節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確提出了全面治理的規(guī)劃，其中特別提出要求“示范推廣污泥無害化資源化處理技術(shù)。

湖南奔驥環(huán)保公司以“投身環(huán)保，勇于擔(dān)當(dāng)"的精神，在污泥處置技術(shù)方面聯(lián)合聯(lián)手進(jìn)行了大量的探索，取得一些成果。特別是在污泥熱解碳化和灰分化方面做了很多的創(chuàng)新，申請(qǐng)了多項(xiàng)國(guó)家。

部分   生活（污水）污泥處理的基本要求

污泥處理處置的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化。

（1） 減量化

污泥的含水率高（一般大于90%），體積很大，不利于貯存、運(yùn)輸和消納，減量化十分重要。污泥的體積隨含水率的降低而大幅度減少，如含水率在85%以上的污泥是漿糊狀，可以用泵輸送；含水率70%~75%的污泥呈柔軟狀；60%~65%的污泥基本上呈固體狀態(tài)；34%~40%時(shí)已成為可離散狀態(tài)；10%~15%的污泥則呈粉末狀態(tài)。因此可以根據(jù)不同的污泥處理工藝和裝置要求，確定合適的減量化程度。

（2）穩(wěn)定化

所謂穩(wěn)定化就是使污泥在無害化處理后能保持基本穩(wěn)定，尤其是不產(chǎn)生和惡臭。污泥中有機(jī)物含量60%~70%，會(huì)發(fā)生厭氧降解，極易并產(chǎn)生惡臭。因此需要采用生物好氧或厭氧消化工藝，使污泥中的有機(jī)組分轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的最終產(chǎn)物；也可添加化學(xué)藥劑，終止污泥中微生物的活性來穩(wěn)定污泥，如投加石灰，調(diào)節(jié)PH值，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)微生物的抑制。但化學(xué)穩(wěn)定法不能是污泥長(zhǎng)期穩(wěn)定，因?yàn)槿魧⑻幚磉^的污泥長(zhǎng)期存放，污泥的PH值會(huì)逐漸下降，微生物逐漸恢復(fù)活性，使污泥失去穩(wěn)定性。

（3）無害化

污泥中含有大量病原菌，寄生蟲卵及病毒，易造成疾病的傳播。腸道病原菌可隨糞便排出體外并進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)，感染個(gè)體排泄出的糞便中病毒達(dá)10⁶個(gè)g^-1.實(shí)驗(yàn)研究表明，加到污泥懸浮液中病毒能與活性污泥絮體結(jié)合。但污泥中還含有多種重金屬和有毒有害有機(jī)物，這些物質(zhì)可從污泥中滲濾出來或揮發(fā)，污染水體和空氣，造成二次污染。因此污泥處理處置過程必須充分考慮無害化原則。

（4）資源化。這個(gè)要求是很重要的，也是難以做到的。資源化就是

要將污泥的處理中自身產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，以使污泥處理政府不住地基礎(chǔ)上獲得額外的利益，提高經(jīng)營(yíng)者的積極性，推動(dòng)污泥處理可持續(xù)發(fā)展。

   目前資源化的途徑：

1、污泥的制肥

污泥堆肥是一種無害化、減容化、穩(wěn)定化的綜合處理技術(shù)。它是利用好氧的嗜溫菌、嗜熱菌的作用，將污泥中有機(jī)物分解，并殺滅傳染病菌、寄生蟲卵與病毒，提高污泥肥分。

2、污泥干燥滅菌后土地化。主要是作為無害的土壤回填。

3、污泥的發(fā)電。

   污泥中含有部分有機(jī)質(zhì)，經(jīng)過脫水干燥后可以燃燒，熱量推動(dòng)蒸汽發(fā)電，但由于要求污泥規(guī)模量大，一般難以采用。

4、作燃料，協(xié)調(diào)使用，主要是作為水泥廠的燃料。

5、污泥制磚

利用城鎮(zhèn)污水處理廠的排放污泥和其他原料混合生產(chǎn)燒結(jié)建筑材料制品，一則利用消化了大量的城市污水處理廠排放的污泥，二則可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。有污泥中有機(jī)質(zhì)的自身燃燒產(chǎn)生的熱量可補(bǔ)充高溫焙燒燒結(jié)制品的熱量，既利用了污泥本身的熱值，也可以高溫分解有毒及致癌有害物質(zhì)，解決了城市污泥的二次污染問題，這是目前實(shí)現(xiàn)城市污泥無害化、資源化和產(chǎn)業(yè)化的途徑之一。但是，污泥制磚先決條件是應(yīng)將污泥的水分降到40%以下，所以必須配套干燥工藝。

 第二部分   導(dǎo)熱球高分散高效率干燥、碳化污泥技術(shù)介紹

綜合考慮，認(rèn)為導(dǎo)熱球高分散高效率干燥后綜合利用或者碳化污泥是比較理想的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：

一是減量化更大，可以將水分降到0—40%，可以任意調(diào)節(jié)；如果進(jìn)一步燒蝕，可以將有機(jī)物全部轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，殘剩的渣料僅有1%左右。

二是無害化、穩(wěn)定化更佳，一旦將水分降到10%以下，特別是燒蝕后，細(xì)菌全部滅失，有機(jī)物不在存在，惡臭也不會(huì)出現(xiàn)。可以迅速和較大程度地使污泥達(dá)到無害化和減量化，其產(chǎn)物為無菌、無臭的無機(jī)殘?jiān)蕿榱悖以趷毫拥奶鞖鈼l件下不需要存儲(chǔ)設(shè)備。近年來焚燒法由于采用了合適的預(yù)處理工藝和焚燒手段，達(dá)到了污泥熱能的自持，并能滿足越來越嚴(yán)格的環(huán)境和充分地處理不適宜資源化利用的部分污泥。對(duì)于大城市，因遠(yuǎn)離填埋場(chǎng)造成運(yùn)輸費(fèi)用較高時(shí)，采用燒蝕法處置可能是經(jīng)濟(jì)有效的。

三是資源化更易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谒譁p量到40%左右時(shí)就可以制磚產(chǎn)生效益，還可以賣給水泥廠作燃料提高經(jīng)營(yíng)效益。以制磚為例：長(zhǎng)沙污水廠每天產(chǎn)出含水80%的污泥300噸，干燥到40%時(shí)，再加上黃泥一倍，仍然是300噸，可以燒制8萬塊紅磚，0.4元一塊磚，產(chǎn)值3.2萬元左右。假如利潤(rùn)30%，每天創(chuàng)利0.9萬元左右，全年350萬元。

四是生產(chǎn)操作更加順暢， 現(xiàn)行污泥干燥技術(shù)流行的主要是回轉(zhuǎn)窯，這種設(shè)備就是一般的物料烘干爐，方法是將污泥投入旋轉(zhuǎn)爐內(nèi)部，在外部加熱或者直接再爐體內(nèi)加熱，是污泥的水分蒸發(fā)。但存在兩個(gè)致命弱點(diǎn)：一是污泥由于粘度大，容易粘結(jié)在爐體的內(nèi)壁上不易脫落，會(huì)嚴(yán)重影響污泥的干燥程度，甚至是干燥難以進(jìn)行；二是由于污泥成團(tuán)，分散性極差，烘干效率很低，往往一個(gè)泥團(tuán)到最后還是一個(gè)含水很高的大坨。總之，采用普通的回轉(zhuǎn)窯很難適應(yīng)污泥的干燥和碳化。因此，必須創(chuàng)新技術(shù)。

創(chuàng)新的導(dǎo)熱球高分散高效率干燥、碳化污泥技術(shù)（屬于申請(qǐng)受理階段）采用了全新的技術(shù)工藝。本發(fā)明工作時(shí)，物料通過進(jìn)料器與400℃左右高溫導(dǎo)熱球通過運(yùn)行管進(jìn)入內(nèi)旋轉(zhuǎn)釜，在內(nèi)旋轉(zhuǎn)釜螺旋導(dǎo)向下不斷運(yùn)行，物料與導(dǎo)熱球換熱，被裂解后渣料和導(dǎo)熱球混合進(jìn)入導(dǎo)熱球渣料運(yùn)行管進(jìn)入燃燒室；在燃燒器的高溫焚燒后通過外釜螺旋導(dǎo)向，并從漏灰孔掉下進(jìn)入落灰斗排出；經(jīng)過燃燒重新獲得高溫的導(dǎo)熱球再經(jīng)導(dǎo)熱球運(yùn)行管進(jìn)入內(nèi)旋轉(zhuǎn)釜，從而實(shí)現(xiàn)不斷循環(huán)；裂解的油氣通過油氣管排出，燃燒的煙氣經(jīng)過內(nèi)釜外延管與外釜托輪管的間隙從出口排放。     

本發(fā)明有益的效果在于:

一是生產(chǎn)效率高，本發(fā)明通過加溫過的若干份高溫導(dǎo)熱球與一份原料換熱，例如，可以將原料與導(dǎo)熱球按照1:10—30的比例混合，因此，很高的換熱比可以高速熱解原料。

二是分散性，由于采取大量的導(dǎo)熱球與少量的污泥混合，能夠?qū)⒄辰Y(jié)的污泥高度分散并充分吸熱，解決了困擾污泥干燥室粘結(jié)成塊，難傳熱的難題。

三是非常節(jié)能，原料和導(dǎo)熱球共同置于內(nèi)旋轉(zhuǎn)釜熱解后，渣料進(jìn)入燃燒室燃燒，不僅是渣料中的可燃物充分利用，又給導(dǎo)熱球重新加熱而后而獲得高熱能。由于污泥的主要成分是細(xì)菌死亡的尸體物，有機(jī)物含量高，其中，可燃物的熱值較高；整個(gè)熱能基本自我供給，不用外購，降低了成本。

四是更加環(huán)保，如果渣料經(jīng)過自我燒蝕，變?yōu)榛曳郑懦鑫锊缓袡C(jī)質(zhì)，沒有二次污染。同時(shí)，排放的渣料比非燒蝕的方法要少90%，實(shí)現(xiàn)減量化。

五是結(jié)構(gòu)十分緊湊，內(nèi)旋轉(zhuǎn)釜與外旋轉(zhuǎn)釜套裝在一起，一體化結(jié)構(gòu)不僅保密性強(qiáng)，而且節(jié)約了空間。

六是操作環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單更實(shí)用，導(dǎo)熱球是自我自我清潔，自我受熱，自我密封提升進(jìn)入內(nèi)旋轉(zhuǎn)釜，又自我從內(nèi)旋轉(zhuǎn)釜密封排出進(jìn)入燃燒室，并不斷自我循環(huán)運(yùn)行；比以往導(dǎo)熱球在外部提升、燃燒、再送入反應(yīng)釜參與原料反應(yīng)的環(huán)節(jié)減少很多，不僅大大節(jié)約了資金，減少了人工，又節(jié)能。

第三部分   導(dǎo)熱球高分散高效率技術(shù)工藝選擇

   1、本工藝采用連續(xù)自動(dòng)化操作，實(shí)現(xiàn)“分分秒秒自動(dòng)進(jìn)料、時(shí)時(shí)刻刻不停出渣、日日夜夜連續(xù)出液"，只要不出故障維修和停電，就可以365天不間斷運(yùn)行。整個(gè)運(yùn)行過程常壓操作，安全可靠。

第四部分   投資分析

一、設(shè)備及公共設(shè)施投資

一套每天處理100噸設(shè)備基本構(gòu)成見下表。

二、主要技術(shù)指標(biāo)

1、含水率（干燥或碳化或灰化）：  0—40%任意調(diào)節(jié)；如果燒蝕則不含水。

2、有機(jī)物含量：                       如果燒蝕則不含。

3、碳化后的固體含量：           約25%。

4、電裝機(jī)容量：                 約90千伏安。

5、電耗（按照時(shí)刻運(yùn)行）         約2000千瓦（100噸，全天）。

6、能耗：                       約用燃油600公斤，每噸污泥約5—10公斤）。

7、人工：                       約4個(gè)。         

第五部分     經(jīng)濟(jì)效益分析                        

第六部分   結(jié)論

 1、環(huán)保有保障。采用了多項(xiàng)措施，特別是尾氣處理采用新型磁化、高壓電場(chǎng)分離技術(shù)，使碳?xì)浠衔镄纬捎土匣厥铡U水回收進(jìn)入原系統(tǒng)凈化處理。

2、安全有保障。采用自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，特別是設(shè)置了自動(dòng)起爆泄壓復(fù)位裝置，不存在超壓隱患。同時(shí)，傳動(dòng)即扭動(dòng)的部位采用了的“柔性密封劑"，能夠自動(dòng)彌合軸封的間隙，無泄漏。

3、效益有保障。全年收益1000多萬元。

4、原料有保障。每天有100噸供應(yīng)。

5、技術(shù)有保障。湖南奔驥環(huán)保科技公司的專有和技術(shù)在全國(guó)乃至世界。尤其是以導(dǎo)熱球?yàn)闊崦剑捎么笥谖勰喽啾?span>的大比例方法不僅使污泥分散，而且干燥效率。而且能夠使污泥的脫水率從0—40%任意可調(diào)，甚至滅失有機(jī)質(zhì)，更加環(huán)保。