污泥处置技术分为两方面:其一是采取固液分离技术达到污泥脱水减积的效果;第二种是通过消化、堆肥、建材制造等能源循环再利用技术实现污泥的稳定化及资源化,包括污泥焚烧、卫生填埋、污泥堆肥、污泥热干化等。相比较于其他几种处理方式,污泥热干化能够有效降低污泥的含水率与体积,为进一步实现污泥的无害化、资源化提供了先决条件。污泥热干化存在于污泥机械脱水之后,通过不同类型的热能对上一阶段处理后的污泥进行二次处理,进一步降低污泥的含水率。水分子从不同的热源中吸取热量,并进而以水蒸气的形式脱离污泥,从而使污泥的含水率进一步降低,其处理后的结果一般介于10%~50%之间。在污泥热干化的过程当中,所消耗热量的来源是进行热干化处理前应考虑的问题。热干化的过程中会消耗大量的热,同时污泥处置的成本在污水处理厂的总成本中的所占比例较大,在一些发达***的污泥处置成本占污水处理厂总成本的40%~60%,有的甚至达到65%,欧洲***处置加运输费平均每吨约为(470±280)欧元。我国的能源消耗十分严重,因此运用何种热源进行污泥热干化,更显得尤为重要。
在污泥减量填埋、减量焚烧、无害化土地利用,以及其它污泥资源化的实践和摸索中,污泥干化逐步成为能够大规模减量、无害化和资源化处置的有效工艺之一,也是某些污泥终处置的预处理方法。
上世纪90年代末,欧洲、北美等***市政污水处理设施的普及,大量的市政污泥产生,污泥干化厂数量增加,污泥得到了较好的处置。但污泥干化厂的事故时有发生,从污泥的自燃,到设备的;从个别小型附属设备,到整个干燥生产线;无论安全措施设计得多么复杂、完备,污泥干化厂事故始终没有断绝;究其原因主要是早期人们对干燥污泥的性质认识不足。
在污泥热干化过程中,存在着严重的自燃与粉尘的***。污泥在全干状态下(含固率大于80%)一般呈微细颗粒状,粒径较小,同时由于污泥之间、污泥与干燥器之间、污泥与介质之间的摩擦、碰撞,使得干化环境中可能产生大量粒径低于150μm的粉尘。这种高有机质含量的粉尘,在一定的氧气、温度和点燃能量条件下可能发生燃烧和,即所谓的粉尘。
污泥按其来源分大致可分为给水污泥、生活污水污泥和工业污泥三类,前两种污泥一般称为市政污泥,工业污泥一般可分为有机和无机污泥两类。随着城市化的发展,市政污泥产量越来越大,以前我国污水处理工程发展过程中长期存在的“重水轻泥”现象带来的污泥污染问题越来越突出,污泥处置处理问题逐步得到重视,污泥的脱水处理开始得到普遍应用,机械脱水逐渐成为主要的污泥脱水方式。污泥机械脱水技术按照原理划分可分为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水3类。真空过滤脱水在早期市政污水处理厂使用较多,脱水后泥饼含水率一般高于85%;离心脱水在多行业有广泛应用,出泥含水率一般为75%-80%;压滤脱水又分为带式压滤脱水和板框压滤脱水,压滤脱水为了提高污泥脱水性能,一般会加药剂调理,带式压滤脱水在我国大中型污水处理厂应用较为普遍,出泥含水率一般为82%左右,板框压滤脱水通常用于对脱水率要求较高的场合,出泥含水率一般为65%-75%。