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先进的污泥石灰干化处理技术

1.污泥石灰处理
石灰处理是污泥通过与石灰及其它适宜辅料(如锅炉飞灰、水泥、矿化垃圾等)混合的处理方法,是最早应用于污泥处理的一个杀菌、无害化、稳定化、土质化/颗粒化的污泥处理技术手段。

由于其具有工艺简单、投资和运行费用低、决策风险小、实施快等优势,在欧洲、北美至今仍是污泥处理处置中一个常用的手段。

国外从上世纪七、八十年代以来对该方法的工程应用基础进行过较多研究,近年来国际上又有大量新的研究,如石灰处理污泥和有机垃圾的杀菌和稳定化,石灰处理污泥的微观形态学、核心技术要求、工艺优化的研究等。

污泥石灰处理是污泥处置、利用之前的一个中间环节。

针对中国具体情况,处理后的污泥优先解决了卫生安全性问题,其次重金属等物质也得到有效地钝化,具有较大的综合利用空间,如路基、建材利用、异地焚烧、异地堆肥、酸性土壤施肥、土地修复、安全处置或作为污泥干化焚烧设备在维护检修中的临时处理手段,以节省备用设备的投资等。

污泥石灰处理被部分业内人士解读为临时过渡措施,不免失之偏颇,但本文无意就此作更多探讨,读者可参阅文后所列相关文献。

2.污泥石灰处理的核心问题
脱水污泥是一个粘稠、致密及具有触变性的物料,在既定的污泥和石灰(氧化钙)原料下,氧化钙粉料如何在工程上均匀的与污泥混合反应,是污泥石灰处理中一个非常重要的环节。

美国华盛顿污水处理厂日产污泥一千多吨,通过石灰处理后全部用于农业和林业。

2004-2005该厂对石灰处理进行了升级改造,在大量实验基础上选择德国Loedige 罗迪格机械驱动流化床混合反应技术和设备。

污泥石灰干化稳定化工艺要点罗迪格罗迪格-
-万若流化床微观混合反应工艺技术与设备
图1:华盛顿污水处理厂的污泥经过两种混合工艺处理后所得到结果(图上A、B 为原有工艺,图下C、D 为升级工艺)。

图中褐色为污泥,蓝色为氧化钙,白色为空隙
在此背景下,马里兰大学、华盛顿排水公司组成的
研究团队对同样的污泥来源(华盛顿污水处理厂)以原
有和升级改造后所采用的不同混合反应工艺进行了广
泛深入的比较、研究,并写出两篇论文共计20页在
Environmental Engineering(2008年9月刊)杂志连
载。

结果显示,处理后的污泥在微观形态学分析上,不
同处理技术氧化钙与污泥的结合程度有明显的差别(图
1),指出氧化钙在污泥中的分散度越低,越不利于反应,
直接影响处理效果与处理费用。

华盛顿给排水管理局
(DC WASA)官方网站公开发表的2005年生物质年报
(Biosolids Annual Report)报道,采用Loedige 罗
迪格污泥石灰处理技术后,石灰消耗量从25%降到15%,
处理质量提升到美国环保局A 级标准。

3.关键技术关键技术------以犁铧为基本搅拌元件的流化床技术实现低能耗、柔和均匀微观混合反应
以犁铧为基本搅拌元件的流化床技术实现低能耗、柔和均匀微观混合反应污泥石灰干化工艺是基于生石灰与水的放热反应,因此工艺的关键核心应是如何使生石灰与粘稠密实的污泥物料实现微观均匀混合。

混合过程中氧化钙在微观上与污泥的混合程度及分散度对反应至关重要,石灰在污泥中的分散度和反应速度与氧化钙的节省量呈密切的正相关。

混合反应器专业制造商德国罗迪格Loedige 于上世纪四十年代在全球首次将耕地的犁刀、特殊的曲面变更和组合、机械驱动流化床工艺极其巧妙地组合在一起,从而开创了特殊粘稠物料的混合反应技术先河,破解了工业界一系列难题,历经半个多世纪,不断创新,成为国际特殊物料混合反应技术的持久标杆。

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