污泥资源化处理方案设计

污泥建材化利用污泥建材化利用方案设计方案设计目前国内外污泥处置的主要方式有填埋、焚烧、堆肥和资源化利用等几种方法，每种方法都各有利弊。我们通过实验分析，并结合我们现在的实际生产能力，认为污泥建材化利用，即污泥制砖和污泥制陶粒两种方法是比较合理的污泥处理方式。用这两种方式处理污泥，既能达到污泥处理无害化、减量化和资源化的目的，又能充分的利用污泥资源，节约成本并带来较大经济受益。下面对这两种方法分别进行简单介绍：1.污泥制砖：页岩由雷蒙磨粉化破碎到1mm以下，含水80%的污泥干化至含水40%，按干化污泥和页岩的配置比例将它们送进混合器均化，然后送入陈化库陈化，再进入真空挤砖机成形，成型湿砖经自动码坯机上窑车，进隧道干燥窑，利用焙烧窑中余热在100~150℃热风中干燥24小时，最后进隧道焙烧窑，利用污泥自身热量值内燃焙烧到1000~1100℃，焙烧约24~32小时后即生成泥岩砖。烧制过程中产生的烟气通过烟气净化装置排出。干燥和焙烧是采用自动控制的4.6m宽大断面隧道窑。整个焙烧过程要严格控制烧成温度和时间，以保证砖材质量。焙烧窑内利用污泥燃烧热值提供热量，再利用焙烧余热来干燥湿砖坯，做到热能自给平衡，不需要外加能源，大大降低了制砖成本。能量平衡理论分析泥岩砖在隧道焙烧窑内要依赖自身发热值维持1000~1100℃的温度环境，是否能实现需要进行热量平衡估算。每公斤污泥（含水40%）发热值因地域废水水质和处理工艺不同而有所差异，例如上海金山石化公司污水处理厂、杭州四堡污水处理厂、东片大型污水处理厂、宁波江东北区污水处理厂等所排污泥都属于高热值污泥，而北京高碑店污水处理厂及较多北方污水处理厂所排污泥属低热值污泥。其热值分别为：高热值污泥（含水40%）其热值为1962kcal/kg=8209kJ/kg(估算平均值)；低热值污泥（含水40%）其热值为1326kcal/kg=5547kJ/kg(估算平均值)。对不同地区估算泥岩砖焙烧自身发热值分别为：高热值污泥制的每块泥岩砖焙烧自身发热值为3.4kg×0.4(污泥比例)×8209kJ/kg=11164kJ/块。低热值污泥制的每块泥岩砖焙烧自身发热值为3.4kg×0.4(污泥比例)×5547kJ/kg=7543kJ/块。两种污泥制的泥岩砖发热值都超过了泥岩砖单砖热耗的理论计算热值范围，再考虑制砖过程散热损失和热效率的影响，泥岩砖在隧道焙烧窑内热量还是能够达到平衡的，因此泥岩砖烧结温度环境是有保证的。工程实例及经济分析：以日处理能力30万吨的污水处理厂为例，日排泥量480吨（含水80％）配套砖厂规模：年产泥岩砖6000万块，日需污泥840吨（含水80％），在保证完全消化本厂污泥以外，还可吸纳其他厂污泥。工程占地38亩，装机容量：1200kW单块砖生产成本：0.23元，市场平均售价：0.38元达产年的砖销售收入：900万元污泥处置收入：900万元（污泥处理费30元/吨）总投资：3500万元对现有技术分析：⑴该技术环境效益与经济效益可以兼顾，具有一定竞争力；⑵生产工艺中对污泥前处理与烟气净化处理过于简单，尚需作进一步工作；实例：公司名称日处理污泥量（吨）日产量（万块）年产量（万块）年收益（万元）广州污泥处理厂12002060002000杭州中威净水材料有限公司10002060001700浙江吴江盛泽污泥处理厂300－－270青岛荏原环境设备有限公司260－－－2.污泥制陶粒：为了使陶粒获得良好膨胀，一般要求陶粒原料中的烧失量达到4％－13％，有机质含量2％－5％。国内多数陶粒厂的主要原料不能达到上述要求，一般都要参加适量有机质材料，如重油、废机油、渣油、煤粉或木屑等。污泥中有机质含量很高，如哈尔滨文昌污水处理厂、常州丽华污水处理厂和清潭污水处理厂干污泥的烧失量分别为26.4％、82.14％、68.75％。将污泥作辅助原料掺入主原料中后，可免去掺加有机质材料，有利于降低生产成本。由于污泥的有机质含量过高，污泥掺入量也不能太多，否则陶粒膨胀不好，微孔结构大小不一，甚至出现开裂，影响陶粒性能。受混合料含水率限制，污泥的掺入量不能太多。实践证明，主原料含水率越低，污泥的掺入量越高；混合料含水率越低，陶粒的焙烧热耗也相应减少。因此，在资源允许情况下，尽量选用含水率较低的主原料，如页岩，粉煤灰等。除了掺加污泥外，是否还要掺加其他外加剂（石灰石、膨润土等），取决于主原料的性能和对陶粒堆积密度的要求。如果生产超轻陶粒，多数主原料还需掺加其他外加剂。为获得最佳配方，正常生产时的焙烧温度和膨胀温度范围、陶粒主要性能等，应预先进行实验室配方、焙烧实验。试验证明，只要主原料可行，污泥掺加30％－40％，可以生产出堆积密度350－500kg/m3的超轻陶粒，陶粒性能优良。以广州华穗轻质陶粒制品厂利用污泥作辅助原料（掺量≥30％）生