太陽能污泥干化處理技術引領節能環保新潮流
隨著城市發展和環境污染的加劇，我國城鎮污水處理廠也隨之加速興建。隨著大量污水處理廠投入運行，所產生的污泥處置問題迫在眉睫，已成為水處理行業同時也是社會環境所面臨的一個難題。
為了降低污泥處置成本，必須首先對污泥進行脫水，減小體積，而在達到機械脫水的極限( 50% ～60%干物質) 后，只有使用熱干化技術才能進一步減小污泥的體積，而這就給太陽能熱干化技術帶來了極大的空間和市場。
一、污泥干化處理的主要方法
污泥干化的目的是為了: (1) 減小污泥體積，方便運輸和處理；(2) 降低污泥運輸和最終處置成本；(3) 改善污泥的外觀，使其達到衛生穩定化處理；(4) 增加最終處置的可能性和便利性等。根據污泥干化所用的能源不同，目前主要運用的干化模式有: 傳統熱能污泥干化和太陽能污泥干化。
太陽能污泥干化是指利用太陽能為主要能源對污泥進行干化處理。該工藝借助傳統溫室干燥技術，結合當代自動化控制技術的發展，將其應用于污泥處理領域，主要目的是利用太陽能這種清潔能源作為污泥干化的主要能量來源。在環保部、住房及城鄉建設部、青島大學等科研院所的大力支持下，先后依托國家高新技術計劃、國家重點新產品計劃、建設部科技攻關項目等多個國家級項目，開發出擁有自主知識產權的太陽能污泥干化成套設備。
二、太陽能污泥干化處理
1、工作原理和工藝流程
污泥在溫室內主要存在有以下三種干化過程:①輻射干化，當溫室內的污泥接受外部太陽光線有效輻射后溫度升高，使其內部水分得以向周圍空氣加速蒸發，從而增加了污泥表面的空氣濕度，甚至于達到飽和；②通過自然循環或通風，將溫室內的濕空氣排出，使污泥表面的濕度由原先的飽和狀態進入非飽和狀態，從而促使污泥內部水分進一步向周圍空氣蒸發。實驗證明，后者污泥干化過程中占據更重要的位置；③當污泥中的含水率減至近40%～60%時，污泥中有機物會在有氧的條件下進行發酵，從而可以觀察到污泥堆的內部溫度的進一步升高，起到加速干化作用，同時也使污泥得到穩定化處理。
為了進一步加速污泥中的水分(包括污泥中的自由水分和間隙水分) 蒸發，一些溫室附屬設備如太陽干燥房也得到了相應的開發和利用，其中包括: ①大流量強制通風系統并附加氣體收集和除臭裝置，滿足大面積溫室處理污泥的需要；②半自動化甚至全自動化的翻泥系統，使污泥得到經常性的翻動并混合均一，從而不斷翻新蒸發面積，同時也起到供氧作用，避免污泥堆內部出現局部厭氧而釋放惡臭氣體；③暖氣系統，用于減小溫室的設計面積，使其適應在不同天氣和不同季節條件下干化作業的需求，縮短處理周期。我們公司設計的暖氣系統主要由太陽能空氣集熱器組成，輔以熱泵系統，可以滿足陰雨天氣的運行。太陽能熱泵干燥系統初期投入大，但是運行費用相當低，在所有干燥系統中是最節能，也是最環保的。
2、太陽污泥干化工藝設計
太陽能污泥干化一般的工藝設計參數包括: ①需要處理的污泥總量；②進入溫室的初始含固率；③需要達到的含固率；④現場的氣候條件；⑤干化效果的季節性變化；⑥翻泥設備的類型和工作效率；⑦溫室的管理。
溫室尺寸的計算步驟主要有三步: ①初始計算，通過核算一年需要蒸發的水量和光線總量來計算初始面積；②將一年的周期根據不同氣候變化劃分為幾個階段；③根據每個階段不同的污泥接收量和相應氣候條件來核實干化處理效果，并對初始計算面積進行校正。實驗表明，影響溫室內水分蒸發效率的主要因素有室外的太陽輻射、室外溫度以及空氣流通速度。
3、太陽能污泥干化特點
太陽能污泥干化與傳統的熱干化技術相比，其優點主要在于: ①能耗小，運行管理費用低(在無附加除臭系統的條件下，蒸發1 t水耗電量僅為25～30kWh，而傳統的熱干化技術需耗電為800～1060kWh) ；②處理后污泥體積減少可達3～5倍，實現穩定化并仍保留其原有的農業再利用價值(低溫干化) ；③系統運行穩定安全，溫度低，灰塵產生量小；④操作維護簡單、使用壽命長；⑤系統透明程度高，環境協調性好；⑥可同時解決污泥存儲的需要；⑦利用可再生能源太陽能作為主要能源來源，滿足可持續發展的需求。其主要缺點在于: ①占地面積大，需要在污水處理廠有足夠可利用的場地空間；②處理效果受天氣和季節性條件約束（可以使用輔助熱泵來解決這一問題）；③在密閉空氣條件下作業；④在大多數情況下，需要設置除臭設備。
4、太陽能污泥干化的運用
太陽能污泥干化處理是污泥處理工藝的一種創新方法，但它不是以污泥的最終處置為目的，而是通過太陽能干化處理，使干化后的污泥實現資源利用。此外，該工藝可以與不同的污泥處置途徑相結合，使其成為通往不同污泥處置途徑的一個中轉平臺，從而達到降低污泥處置費用，提高處置手段的靈活性。
太陽能污泥干化工藝的核心是利用廉價太陽能和地熱能（或污水）進行污泥干化，成本低。干化后的污泥可用于鍋爐摻燒，也可填埋或作為其他用途。如果焚燒比之直燒或利用煙氣干化更環保，運行成本更低。無論直接摻燒還是利用鍋爐尾氣干化其運行都是負效益需要增加燃料成本，而利用太陽能干化污泥幾乎不需要成本，干化后的污泥熱值能達到2000大卡左右，可以和垃圾或煤碳一起摻燒進鍋爐焚燒，可大量節省燃料。低碳環保、經濟效益和社會效益巨大。
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