城市污泥集料干成及燃料化处置关键技术研究

3.3污泥集料干成及燃料化处置技术内涵与循环经济

3.3.1污泥减量化

（1）集料干成及燃料化技术的体积减量

从理论上，当污泥含水率大于65%时，有：

（3-1）

式中：P1、P2——污泥的含水率；

V1——污泥含水率为P1时的体积；

V2——污泥含水率为P2时的体积

式（3-1）告诉我们，使用干成剂和低温低能耗干化污泥可以实现污泥大比例的体积减量，我们的实验表明，当污泥含水率由78%降至30%时，污泥的体积减量为75%以上。这给污泥的进一步处置带来了极大的方便和经济方面的效益。

（2）集料干成及燃料化技术的质量减量

从理论上，当污泥含水率大于65%时，有

（3-2）

式中：P1、P2——污泥的含水率；

W1——污泥含水率为P1时的质量；

W2——污泥含水率为P2时的质量。

式（3-2）表明，当污泥含水率由99%降至98%或由98%降至96%时，其质量将分别减量一半！我们的实验结果是，当使用污泥干成剂和低温低能耗干化污泥，污泥含水率由78%左右降低至30%左右，污泥的质量减量可以到达50%！

（3）集料干成及燃料化技术的有机物减量

原生污泥干基的有机物含量一般在65%左右。本项目在处理原生污泥时，使用的污泥干成剂及其陈化过程对污泥的有机物成分有着分解、断链的矿化作用，使污泥所含的有机物部分减量。另外，本项目的污泥燃料化技术充分利用污泥有机物的热值效应，将污泥干化处置后进行煤混燃烧，实现污泥有机物的彻底减量。

（4）集料干成及燃料化技术的重金属减量

将污泥集料干成技术处理后，一是将干污泥进行建材资源化利用，建材化利用的结果是将干污泥及其掺混料（外掺集料）经固化剂固化成刚性的固化体，此时，原污泥中含有的重金属成分被固封在这些建材固化体中，由于该固化体具有较高的水稳定性能（≥0.8）和较高的抗渗透性能（≥10-5cm/s），因此，被固封的重金属组分不会渗淅出来，从而较为彻底的实现了重金属的减量化。

3.3.2污泥稳定化

实施污泥集料干成后，进行建材化利用和煤混燃烧热值利用，其最终处理结果是固化刚性体，这自然是彻底地实现并满足了污泥的稳定化。

3.3.3污泥无害化

由于对污泥实施了改性处理，因此，原生污泥的那种对环境有害的因素被变更和消除。在本技术实施的中间过程中，也含产生气态的有害物质，本项目通过除臭工艺过程进行收集与处理，使之达到清洁排放，至于存在污泥中的固形有害物质，由于本项目实施污泥集料干成后，进行建材化利用和煤混燃烧热值利用，其最终处理结果是固化刚性体，被固化在刚性固化体中。

4结语

随着城市的发展和人们环保意识的提高，城市污水处理量不断增加，污水处理厂剧增的污泥迫切需要妥善处理处置。鉴于污泥中含有大量的有机物质，因此将污泥作为燃料进行焚烧将具有广阔的前景。本文主要从污泥热值利用的角度对污水污泥的处理进行了探讨，所得主要成果和结论如下：

（1）通过介绍目前所有的污泥处理处置方式，包括污泥的农用，填埋，和焚烧，并比较了各种污泥处理和处置方式的特点，最终确定焚烧是目前污泥处理方式中最有应用前景的一种；

（2）研究污泥的成分，尤其污泥干基中的有机物无机物成分及其质量比例；同时研究污泥作为燃料化资源方向利用时，需要提高或抑制的性能指标。对污泥中的水分进行了细致的分析和研究，主要包括含水机理，水分存在形式以及含水量变化与污泥体积变化关系，为污泥干化和焚烧奠定了理论基础；

（3）提出了污泥集料干成及燃料化处置技术设计框架及原理，从几个大的方面设定集料干成技术和燃料化处置的原则和框架，为具体实施提供了技术保证，并剖析污泥集料干成及燃料化处置技术内涵与循环经济。

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