太陽能低溫復合膜干化
利用太陽能作為能源,將含水率80%~85%的脫水污泥均勻布入密閉的太陽能膜箱內,膜箱上表面為高透光率的太陽能低溫復合疏水膜,在太陽光照射下膜箱內溫度升高,與外界形成一定的溫差,污泥吸收熱能后實現水分蒸發,水霧在低溫復合疏水膜表層冷凝成液態水并流至集水管,蒸餾出水可回用或直接排放,得到含水率低于8%的干化污泥。
干化過程中污泥物料內水分的蒸發與冷凝均無動力消耗,實現節能環保。污泥處理后的干渣含水率很低,可直接用于制造活性炭,性價比較普通活性炭更高。此外,針對一般污泥中含有的寄生蟲卵這一無害化處理的難題,該工藝通過復合膜技術,不需添加任何輔助化學藥劑,使病原微生物等致病物質在密閉的膜箱空間內,被太陽光紫外線有效處理。金山環保利用該技術已在宜興建立了100噸/天的污泥處理處置項目,并已穩定。
超臨界水氧化技術
超臨界水氧化技術工藝流程為在超臨界水氧化系統內,污泥首先進行預處理,配置成泥漿并將濃度調整至設計值,然后經過高效預熱系統與來自高溫反應后物料進行換熱,達到反應溫度后進入超臨界反應裝置。在超臨界水狀態下物料與氧氣充分接觸,物料中有機質與氧氣在短時間內完成氧化反應,反應后產物作為熱源給冷物料換熱,多余熱量可通過蒸汽回收,換熱后的產物再經過分離系統實現氣-液-固三相分離。
超臨界水氧化技術原理為水的臨界點是溫度374.3℃、壓力22.05MPa,如果將水的溫度、壓力升高到臨界點以上,即為超臨界水(SCW),其密度、粘度、電導率、介電常數等基本性能均與普通水有很大差異,表現出類似于非極性有機化合物的性質。因此,超臨界水能與非極性物質(如烴類)和其他有機物完全互溶,同時超臨界水還可以和空氣、氧氣、氮氣和二氧化碳等氣體完全互溶,而無機物特別是鹽類在超臨界水中的電離常數和溶解度則很低。目前新奧環保已在廊坊的污泥處理處置企業自建示范項目中將該技術進行了應用。
熱解氣化
污泥熱解氣化技術是將污泥熱解氣化作為污泥處置的核心技術,以烘干、造粒、尾氣處置、廢渣利用為依托的系統工程。該技術工藝流程為:與處理后的污泥經過低溫烘干,去除污泥表面的附著水及內含水。烘干后的污泥在熱解氣化之前完成造粒,制成棒狀或片狀的均勻顆粒,烘干廢氣進入氣化系統,造粒后的污泥進行熱解氣化,污泥中的有機物被氣化成可燃氣體,無機物以殘渣的形式排出?扇細怏w燃燒處理,可以利用能量,同時將有害物質轉換為煙氣,干凈的熱解氣供應給發動機或者燃氣輪機;熱解出的固體殘渣性能穩定,可耐強酸腐蝕,而重金屬被固化在內較難析出,由于其容易濕潤,所以出渣裝置需配備防堵塞措施。
圖1污泥熱解氣化工藝路線圖
熱解氣化技術在生活垃圾處理領域已有應用,并被譽為“第三代垃圾處理技術”,目前已有桑德集團、神源環保(神霧集團)等一批企業進入垃圾熱解氣化領域。與生活垃圾相比,污泥的熱值相對較低,后端資源化、能源化的處置方式或從成本經濟的角度考慮,有所阻礙,熱解氣化技術在污泥領域的發展還有待觀察。
蚯蚓堆肥
蚯蚓堆肥技術是在污泥堆肥的基礎上引入蚯蚓,蚯蚓以合適的營養物質作為食物源,最終以蚯蚓糞便的形式排出,其利用原理主要包括:蚯蚓體內分泌物的化學作用、腸道微生物的生化作用、研磨消化等物理作用。
該技術利用蚯蚓的特殊生態學功能和微生物的協同作用,可以加速有機物分解,并使有害物質得到妥善處理。其主要影響因素有:蚓種、溫度、碳氮比( C/N) 、物料含水率、調理劑等。
圖2 蚯蚓堆肥技術流程圖