污泥干化过程中的环境污染及控制

作者来源:     发布时间:2016-05-27
导读:

污泥干化是利用热能将污泥烘干,干化后的污泥1/4-1/5,呈颗粒或粉末状,体积仅为原来的,而且由于含水率在10%以下,微生物活性受到完全抑制,避免了产品因微生物作用而发霉发臭,有利于储藏和运输。热干化过程的高温灭菌很彻底,热干化使污泥性能全面改善,产品应用广泛,可作替代能源,也可土地利用。污泥干化使污泥达到减量化、稳定化、无害化、资源化。由于污泥干燥深度脱水逐渐显现出其去除污泥水分的优势,可以有效解决污泥处理处置所遇到的关键问题,干燥工艺的应用日益受到重视并逐渐成为一个主要的污泥处理手段。但是污泥干化过程中也会有一定的环境污染,那么会有哪些环境风险应该如何控制呢?

1、污泥干化过程的环境风险

污水处理过程和污泥处理过程都会挥发出污染气体,尤其是恶臭气体,主要包括硫化物(硫化氢、甲硫醇、甲基硫醚等),氮化物(如氨、二甲胺)、碳、氢或碳、氢、氧组成的化合物(低级醇、醛、脂肪酸),这些物质在极低浓度仍可引起极大的社会与环境问题,是世界公认的七大污泥之一(大气污染、水质污泥、土壤污泥、噪声、振动、土地下沉、恶臭)。污泥处理过程(调理、浓缩以及机械脱水等)较污水处理过程(初沉、生化处理等)的臭气气味值高很多,其中污泥脱滤液和热处理污泥的臭气释放量较其他污泥处理步骤高&虽然污泥干燥能有效地为后续的资源化利用做准备,且从目前的技术经济上分析其应用于污泥干燥是可行的,但干燥过程存在环境风险,可能会挥发出大量的污染物,造成二次污泥,这已成为污泥干燥技术推广应用中必须面对和解决的技术难题,也引起了很多学者的关注。对于污泥的污染控制主要在两方面:一是过程控制,力求从源头上最大限度减少污泥干燥过程中污染成分的挥发量;二是干燥尾气的净化处理。

2、污泥干化尾气污染物

污泥干燥时,在去除水分的同时,不可避免地使污泥中某些易挥发及不稳定物质分解进入干燥尾气。干燥尾气成分一般包括载气!水蒸汽!粉尘和气态污染物。其中气态污染物主要包括:

(1)载气引入的气态污染物。如采用锅炉烟气作为直接干燥热源,烟气中的二氧化硫和氮氧化物就会进入干燥尾气。

(2)污泥挥发物和分解物&污泥开始干燥时,氨、硫化氢、苯系物、醛类和脂类等沸点较低、蒸气压较高的污染物便随着水分的挥发进入尾气,污泥中某些易分解产物也会进入干燥尾气中,如碳酸氢铵分解为氨;污泥加热时间过长,干燥过度后污泥温度不断上升,挥发物和分解物继续大量进入尾气中,如氨、硫化氢、水、一氧化碳等无机物及烃灰、甲醇、乙醛等有机物。

(3)污泥挥发物或分解物可能与载气成分发生反应,生成二次产物混合在尾气中,或者载气中污染物与污泥直接接触,并与污泥中某些成分反应结合,使载气中污染物固定下来,使得干燥尾气污染物浓度得到降低。

3、污泥干化过程的污染控制

污泥干化能有效实现减容减量,但干化过程中产生各种污染物,若无相应的处理措施,将造成二次污染,如何有效控制污泥干化过程中污染物的释放及有效地净化废气,是污泥干化技术安全和广泛推广使用所必需解决的关键问题。

有研究者以氧化钙为吸收剂开展其抑制污泥释放硫化氢、氨气等臭气的,发现与纯污泥干化相比,掺加10wt%CaO的污泥,在特定温度下,污泥中硫化氢和氨气的释放量分别减少94%和86.1%;同时发现,污泥中加入CaO,挥发性成分最大减少77.8%,与纯污泥干化相比,干化速率可提高19.6%,研究表明干化温度决定了污泥氨释放的强度,可通过控制污泥在低温下完成干化过程抑制污泥氨的释放强度,通过多级湿式除尘除气,可去除污泥干化时释放的绝大部分氨和其他有害气体(如硫化氢),且几乎可去除全部烟尘。此外安德里兹开发的新一代密闭式,带返料的直接加热转鼓式干燥系统,采用了气体循环回用设计减少了尾气的排放和处理成本,而带污染的恶臭气体则被送到生物过滤器处理,以达到符合环保要求的排放标准。有公司开发的间接式多盘干燥工艺尾气经冷凝,水洗后送回燃烧炉,将产生臭味的化合物彻底分解,尾气能满足很严格的排放标准。

综上,污泥干化技术是一项长远盈利的投资,相比于其他处置方式


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