污泥穩(wěn)定的目的是污泥通過處理成為穩(wěn)定(即不易腐。┑漠a(chǎn)物,以便進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行處置及利用。污泥穩(wěn)定過程還可以殺滅部分病原體,減少污泥中的臭味。國(guó)內(nèi)常用的穩(wěn)定工藝是厭氧消化和堆肥,美國(guó)目前常用的穩(wěn)定工藝共四種:厭氧消化、好氧消化、堆肥和加堿穩(wěn)定。
在污泥處理工藝中,厭氧消化也是較普遍采用的穩(wěn)定化技術(shù)。在日本從1980年就開始把消化所產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電系統(tǒng),這種利用途徑無論是在運(yùn)行管理還是在經(jīng)濟(jì)效益方面都有廣闊的前景。
我國(guó)對(duì)污泥堆肥進(jìn)行了深入地研究,確定了堆肥方式、添加劑種類以及堆肥的工藝參數(shù),為污泥規(guī)模堆肥工程的實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。常用的污泥堆肥方法有靜態(tài)堆肥、動(dòng)態(tài)堆肥和料倉堆肥三種。
干化技術(shù)一般可分為自然干化和人工干化兩類,自然干化技術(shù)最常見的是干化床,人工干化最常見的是加熱干化技術(shù),近年來得到了迅速發(fā)展。加熱干化的進(jìn)料含固率為20%~25%,出料含固率可以達(dá)到40%~92%,因此可以大大減少污泥體積和污泥重量。這種方法可使污泥體積顯著減小至原來的1/4~l/5,使污泥穩(wěn)定化和無害化,并且可最終使污泥資源化,如作為肥料、土壤良劑、燃料等等。
污泥焚燒(sludgeincineration)是污泥處理的一種工藝。它利用焚燒爐將脫水污泥加溫干燥,再用高溫氧化污泥中的有機(jī)物,使污泥成為少量灰燼。
其方法:
(1)完全燃燒法
能將污泥中的水分和有機(jī)雜質(zhì)全部去除,殺滅一切病原體,并能最大限度地降低污泥體積。
焚燒污泥的裝置有多種型式,如豎式多級(jí)焚燒爐、轉(zhuǎn)筒式焚燒爐、流化焚燒爐、噴霧焚燒爐。目前使用較多的是豎式多級(jí)焚燒爐。爐內(nèi)沿垂直方向分4~12級(jí),每級(jí)都裝水平圓板作為多層爐床,爐床上方有能轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌葉片,每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)0.5~4周。污泥從爐上方投入,在上層床面上,經(jīng)攪拌葉片攪動(dòng)依次落到下一級(jí)床面上。通常上層爐溫約300~550℃,污泥得到進(jìn)一步的脫水干燥;然后到爐的中間部分,在爐內(nèi)750~1000℃溫度下焚燒;在爐的底層爐溫約220~330℃,用空氣冷卻。燃燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)入氣體凈化器凈化,以防止污染大氣。這種焚燒爐多安裝在大城市的污水處理廠。
近年來發(fā)展了高溫分解法。污泥在缺氧條件下,加熱到370~870℃,有機(jī)物質(zhì)遇熱分解為氣態(tài)物質(zhì)、油狀液態(tài)物質(zhì)和殘?jiān)鈶B(tài)物質(zhì)有甲烷、一氧化碳、二氧化碳和氫等,液態(tài)物質(zhì)有乙酸化合物和甲醇類等,固態(tài)殘?jiān)詈蟪蔀楹?~15%的灰分。分解時(shí)間約25分鐘。
。2)不完全燃燒法
利用水中有機(jī)雜質(zhì)在高壓、高溫下可被氧化的性質(zhì),在裝置內(nèi)的適宜條件下,去除污泥中有機(jī)物。
利用水中有機(jī)雜質(zhì)在高壓、高溫下可被氧化的性質(zhì),在裝置內(nèi)的適宜條件下,去除污泥中有機(jī)物,通常又稱濕式氧化、濕法燃燒。這種方法除適用于處理含大量有機(jī)物的污泥外,也適用于處理高濃度的有機(jī)廢水。
未經(jīng)干化的污泥含有大量水分,在常壓下溫度只能升到100℃,加壓則可獲得氧化所需要的溫度,加壓又能降低有機(jī)物的氧化溫度。例如在壓力100千克力/厘米2左右,溫度250~300℃濕燒一小時(shí)的條件下,處理城市污水所產(chǎn)生的污泥,化學(xué)需氧量(COD)去除率為70~80%,不溶性揮發(fā)固體去除率為80~90%。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以不經(jīng)污泥脫水等過程就能有效地處理濕污泥或高濃度有機(jī)廢水,耗熱量小;處理后污泥殘?jiān)拿撍阅芎茫话憧刹患踊炷齽┘纯蛇M(jìn)行真空過濾,而濾渣含水率僅為50%左右;又因處理是在密閉的容器中進(jìn)行的,基本上不產(chǎn)生臭味、粉塵和煤煙;處理后的殘余物中的病原體已經(jīng)殺滅;分離水易于生物處理。焚燒后余灰可作為資源重復(fù)利用。如果仍含有重金屬離子等有毒物質(zhì),還須做最終處理,深埋或投棄海洋。
焚燒法所需設(shè)備龐大,基建投資大,管理要求高。