西門子污泥處理處置技術與解決方案
來源：西門子水處理技術部 閱讀：3721 更新時間：2010-08-09 15:06近年來，隨著我國城市化進程的加快和國家確定的各水資源保護規劃工程的陸續啟動，全國城鎮污水處理設施的建設速度隨之加快，城鎮污水處理率逐年提高，污水污泥的產生量相應地不斷增加，污泥的處理處置問題日益顯現出來。
污泥處理處置的綜合解決方案
我們認為，污泥的處理必須總體考慮，應以污泥的處置方式確定污泥的處理方案，這個處理方案是一個綜合的解決方案。不能分割整個處理處置過程而強調某一局部單元工藝的效果。必須認識到，污泥處理處置應該以“減量化、穩定化、無害化”為目的，“資源化”并不是最終目的。也就是說，污泥處理處置不是以經濟效益和贏利為主，而是以保護生態環境、治理環境污染為目的。在實施污泥無害化處理的同時，盡可能利用污泥處理處置過程中的能量和物質，以實現經濟效益和節約能源的效果，實現其資源價值。
基于以上的觀點，我們提出以下的綜合解決方案：
解決方案一：“污泥半干化+ 填埋”的特點與優勢。工藝簡潔：設備數量少，流程短，無需干污泥返混；控制簡化：控制點數量少，便于優化控制；安全性高：溫度低，濕度高，粉塵量少；靈活性好：濕污泥含水率，干污泥含水率可靈活調整；運營成本低：熱能消耗低、可使用沼氣、蒸汽和廢氣；適合國情：處理簡單，處置便利，既適用于過渡方案，又留有資源化利用的余地，是當前較為適用的污泥處理處置方法之一。
解決方案二：“污泥干化+焚燒”的特點與優勢。組合工藝：將熱干化和焚燒組合起來，通過干燥減少水分提高熱值，然后通過焚燒回收能量，實現無害化；能量回收：根據能量平衡計算，焚燒污泥的熱量用來干化污泥，不需要外加太多的燃料；資源化利用：污泥中有機質是可循環利用的生物資源，通過回收熱能用于供熱或發電；降低運營成本：單純的熱干化要消耗大量的能源，以焚燒熱能干化污泥，大大降低污泥處理成本；適用性廣：符合政策法規和當前各地的經濟狀況。
解決方案三：“污泥半干化+堆肥+土地利用”的特點與優勢。組合工藝：將熱干化和堆肥組合起來，前段達到減量化，后段實現穩定化和無害化；優勢互補：熱干化快速減水，使堆肥不需要大量的膨松劑和調理劑，使占地面積減小，升溫有利于后續堆肥；資源化利用：污泥中氮、磷、鉀和有機質是可循環利用的生物資源，有機肥的施用增加了肥力，改良了土壤；降低運營成本：合格的堆肥產品可以作為肥料銷售，以彌補部分的成本支出，改善其經濟效益；適用性廣：符合我國政策法規和當前各地的經濟狀況。
西門子的污泥處理技術
西門子目前在污泥處理處置方面有熱對流式的CTD轉鼓干化工藝、SBD帶式干化工藝，有表面接觸式的Ecoflash薄層干化工藝，有污泥IPS好氧堆肥工藝等。
1、CTD污泥干化工藝
CTD（Convective Thermal Dryer）是一種全能的熱對流直接干燥工藝。干燥機由三個同心圓筒構成，稱為三通道轉鼓。濕污泥被燃燒爐加熱的熱氣流直接干燥，干污泥與工藝氣體分離回收后的成品，是均勻的顆粒狀，粉塵含量很小。
工藝氣體與干污泥經過氣/固分離系統后，進入冷凝洗滌系統，然后經工藝風機循環，很少部分的氣體除臭后排放。燃燒爐可以使用天然氣，也可以使用廉價的沼氣或煤。
CTD工藝的特點：從20~ 30%的脫水污泥干燥到90%的干球顆粒產品；最終產品形成均勻的顆粒，符合EPA40CFR50“A”級產品的要求 ；系統完全自動化運行；起動和停車時間短；需要部分干固體回流；工藝氣體循環率達到90%以上；可以設置熱回收系統；適合于大中型干化廠，蒸發能力 1000~ 10000kg/h。
CTD工藝的優勢：簡單的儲存、輸送、使用或處置最終產品；靈活、簡單、運行安全；低排放，對環境影響輕微；低能源需求；良好的操作環境。
2、Ecoflash污泥干化工藝
Ecoflash薄層干化工藝是一種表面接觸式污泥干燥工藝，屬于間接干化工藝。在干燥機定子的夾套中使用導熱油或蒸汽作為加熱介質，通過熱傳導蒸發污泥中的水份。系統中循環有少量的工藝氣體，主要是為了帶出干燥過程蒸發的水份，以保證干燥機持續的高效干燥。
Ecoflash薄層干燥機主要由定子、轉子和帶支撐架的機座組成。定子為圓筒形帶有加熱夾套，加熱介質在夾套中流動換熱。使用導熱油時的溫度一般在240~280°C之間。轉子上安裝有許多槳葉，這些槳葉的方向和與壁的間距可以調節，較高的轉速保證了槳葉前端的切線速度在30~35m/s之間，能產生足夠的離心力。基座上有定子和轉子獨立的支撐架，保證不同部分的熱膨脹和收縮不會損壞設備，提高了設備的密封性和壽命。
Ecoflash薄層干燥工藝，其主要設備有：污泥緩沖倉、污泥泵、Ecoflash薄層干燥機、冷凝洗滌塔、工藝風機、排氣風機、汽水分離器、熱交換器、干污泥料倉、干污泥輸送機等。供熱部分包括：導熱油爐、熱油循環泵、油氣分離器、儲罐和高位槽、油路系統等。
3、IPS污泥堆肥工藝
IPS系統是完整的槽式、帶有攪拌、鼓風的自動化堆肥工藝。而且還配套有生物濾池對臭氣進行處理。系統設計可以接納脫水污泥和其它類型的有機廢物，混合使用膨松劑使物料轉化成高質量的堆肥產品。
典型的IPS堆肥系統設施應該是完整的。其中包括混合區、堆肥槽、卸料區、陳化區和膨松劑儲存區，堆肥過程是在曝氣的混凝土槽子中進行的。每個工作日，脫水污泥或有機廢物與膨松劑混合，然后裝到每個槽子的前端，IPS曝氣翻堆機可以通過槽壁上的軌道行走，翻堆機進行攪拌、曝氣和混合，并且將槽內全部物料向后移動2.7到4.0米左右。
當翻堆機運行一個周期后，IPS系統在前端空出一些空間再裝新物料。翻堆機自動返回到移動車上，然后轉到另一個槽子上重復同樣的過程。每一臺翻堆設備可以在9~12 小時的工作往復中完成6~8個堆肥槽的翻堆作業。污泥在堆肥槽中的停留時間在18到21天。
溫度、通風和停留時間對于IPS堆肥過程是至關重要的。本設計中依據美國EPA的調整標準，每一個堆肥槽都劃分幾個曝氣區域，并單獨安裝測溫熱電偶和鼓風設備。在槽中每一個區域用溫度反饋和時間間隔兩者來控制供氧量和溫度。曝氣鼓風機通過堆肥物料下面墊層中的曝氣管供氣。
按照美國EPA503條例的規定，IPS系統好氧過程必須保持溫度55℃ 持續至少3天，以及平均溫度為45℃至少14天。美國EPA已經認證IPS堆肥系統達到了深度殺滅病原體（PFRP）的要求。
