太陽能污泥干化處理
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。其實際商業化應用最早見于1994年德國南部的污水處理廠IST Anlagen2bau GmbH[ 1 ] 。近幾年, 隨著污泥產量的不斷攀升以及相關環境衛生政策的出臺制約了傳統的污泥處置途徑(如: 填埋、農用等) , 在歐洲尤其在法國和德國, 該技術得到了進一步推廣和運用, 如威立雅和得利滿等水處理公司都相繼開發了自身的專利技術Solia工藝和Helantis工藝。
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。
1.1 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; 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。
1.2 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。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
