太陽能低溫復(fù)合膜干化
利用太陽能作為能源,將含水率80%~85%的脫水污泥均勻布入密閉的太陽能膜箱內(nèi),膜箱上表面為高透光率的太陽能低溫復(fù)合疏水膜,在太陽光照射下膜箱內(nèi)溫度升高,與外界形成一定的溫差,污泥吸收熱能后實現(xiàn)水分蒸發(fā),水霧在低溫復(fù)合疏水膜表層冷凝成液態(tài)水并流至集水管,蒸餾出水可回用或直接排放,得到含水率低于8%的干化污泥。
干化過程中污泥物料內(nèi)水分的蒸發(fā)與冷凝均無動力消耗,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。污泥處理后的干渣含水率很低,可直接用于制造活性炭,性價比較普通活性炭更高。此外,針對一般污泥中含有的寄生蟲卵這一無害化處理的難題,該工藝通過復(fù)合膜技術(shù),不需添加任何輔助化學(xué)藥劑,使病原微生物等致病物質(zhì)在密閉的膜箱空間內(nèi),被太陽光紫外線有效處理。金山環(huán)保利用該技術(shù)已在宜興建立了100噸/天的污泥處理處置項目,并已穩(wěn)定。
超臨界水氧化技術(shù)
超臨界水氧化技術(shù)工藝流程為在超臨界水氧化系統(tǒng)內(nèi),污泥首先進行預(yù)處理,配置成泥漿并將濃度調(diào)整至設(shè)計值,然后經(jīng)過高效預(yù)熱系統(tǒng)與來自高溫反應(yīng)后物料進行換熱,達到反應(yīng)溫度后進入超臨界反應(yīng)裝置。在超臨界水狀態(tài)下物料與氧氣充分接觸,物料中有機質(zhì)與氧氣在短時間內(nèi)完成氧化反應(yīng),反應(yīng)后產(chǎn)物作為熱源給冷物料換熱,多余熱量可通過蒸汽回收,換熱后的產(chǎn)物再經(jīng)過分離系統(tǒng)實現(xiàn)氣-液-固三相分離。
超臨界水氧化技術(shù)原理為水的臨界點是溫度374.3℃、壓力22.05MPa,如果將水的溫度、壓力升高到臨界點以上,即為超臨界水(SCW),其密度、粘度、電導(dǎo)率、介電常數(shù)等基本性能均與普通水有很大差異,表現(xiàn)出類似于非極性有機化合物的性質(zhì)。因此,超臨界水能與非極性物質(zhì)(如烴類)和其他有機物完全互溶,同時超臨界水還可以和空氣、氧氣、氮氣和二氧化碳等氣體完全互溶,而無機物特別是鹽類在超臨界水中的電離常數(shù)和溶解度則很低。目前新奧環(huán)保已在廊坊的污泥處理處置企業(yè)自建示范項目中將該技術(shù)進行了應(yīng)用。
熱解氣化
污泥熱解氣化技術(shù)是將污泥熱解氣化作為污泥處置的核心技術(shù),以烘干、造粒、尾氣處置、廢渣利用為依托的系統(tǒng)工程。該技術(shù)工藝流程為:與處理后的污泥經(jīng)過低溫烘干,去除污泥表面的附著水及內(nèi)含水。烘干后的污泥在熱解氣化之前完成造粒,制成棒狀或片狀的均勻顆粒,烘干廢氣進入氣化系統(tǒng),造粒后的污泥進行熱解氣化,污泥中的有機物被氣化成可燃氣體,無機物以殘渣的形式排出。可燃氣體燃燒處理,可以利用能量,同時將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)換為煙氣,干凈的熱解氣供應(yīng)給發(fā)動機或者燃氣輪機;熱解出的固體殘渣性能穩(wěn)定,可耐強酸腐蝕,而重金屬被固化在內(nèi)較難析出,由于其容易濕潤,所以出渣裝置需配備防堵塞措施。
圖1污泥熱解氣化工藝路線圖
熱解氣化技術(shù)在生活垃圾處理領(lǐng)域已有應(yīng)用,并被譽為“第三代垃圾處理技術(shù)”,目前已有桑德集團、神源環(huán)保(神霧集團)等一批企業(yè)進入垃圾熱解氣化領(lǐng)域。與生活垃圾相比,污泥的熱值相對較低,后端資源化、能源化的處置方式或從成本經(jīng)濟的角度考慮,有所阻礙,熱解氣化技術(shù)在污泥領(lǐng)域的發(fā)展還有待觀察。
蚯蚓堆肥
蚯蚓堆肥技術(shù)是在污泥堆肥的基礎(chǔ)上引入蚯蚓,蚯蚓以合適的營養(yǎng)物質(zhì)作為食物源,最終以蚯蚓糞便的形式排出,其利用原理主要包括:蚯蚓體內(nèi)分泌物的化學(xué)作用、腸道微生物的生化作用、研磨消化等物理作用。
該技術(shù)利用蚯蚓的特殊生態(tài)學(xué)功能和微生物的協(xié)同作用,可以加速有機物分解,并使有害物質(zhì)得到妥善處理。其主要影響因素有:蚓種、溫度、碳氮比( C/N) 、物料含水率、調(diào)理劑等。
圖2 蚯蚓堆肥技術(shù)流程圖