日處理10噸地埋式一體化生活污水處理設備

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污泥碳化的分類:
（1）高溫碳化

碳化時不加壓，溫度為1,200 – 1,800°F（649－982℃）。先將污泥干化至含水率約30％，然后進入炭化爐高溫碳化造粒。碳化顆?？梢宰鳛榈图壢剂鲜褂茫錈嶂导s為2000－3000大卡/公斤（在日本或美國）。技術上較為成熟的公司包括日本的荏原，三菱重工，巴工業(yè)以及美國的IES等。該技術可以實現污泥的減量化和資源化，但由于其技術復雜，運行成本高，產品中的熱值含量低，目前尚未有大規(guī)模的應用。大規(guī)模的為30噸濕污泥/天。
（2）中溫碳化
碳化時不加壓，溫度為800 – 1000°F（426－537℃）。先將污泥干化至含水率約90％，然后進入炭化爐分解。工藝中產生油，反應水（蒸汽冷凝水），沼氣（未冷凝的空氣）和固體碳化物。該技術的代表為澳大利亞ESI公司。該公司在澳州建設了一座100噸/日的處理廠。該技術可以實現污泥的減量化和資源化，但由于污泥終的產物過于多樣化，利用十分困難。另外，該技術是在干化后對污泥實行碳化，其經濟效益不明顯，除澳洲一家處理廠外，目前尚無其他潛在的用戶。

日處理10噸地埋式一體化生活污水處理設備低溫碳化
碳化前無需干化，碳化時加壓至10MPa左右，碳化溫度為600℉左右（315℃），碳化后的污泥成液態(tài)，脫水后的含水率達50％以下，經干化造粒后可以作為低級燃料使用，其熱值約為3600－4900大卡/公斤（在美國）。
該技術的特點是，通過加溫加壓使得污泥中的生物質全部裂解，僅通過機械方法即可將污泥中75％的水分脫除，極大地節(jié)省了運行中的能源消耗。污泥全部裂解保證了污泥的*穩(wěn)定。污泥碳化過程中保留了絕大部分污泥中熱值，為裂解后的能源再利用創(chuàng)造了條件。
注：該分類為傳統(tǒng)意義上的分類，主要區(qū)別在于溫度控制范圍的不同以及是否增加壓強。
1.4污泥低溫碳化技術的廠家:
（1）EnerTech（能源技術）：
技術名稱為SlurrycarbTM，該工藝是連續(xù)式的。其工藝是將污泥加壓至1000-1500 psig（70-100kg/cm2），通過熱交換器，加溫至400-450°F（204-232℃）。熱化分解反應時，污泥中的有機物被分解，二氧化碳氣從固體中被分離。
污泥碳化技術開發(fā)，制造碳化中試裝置PDU（Process Development Unit）；2001年1月，能源技術公司與美國太空總署簽訂了2年的合同。能源公司利用污泥碳化技術開發(fā)出在太空倉轉化太空垃圾的原型裝置；2005年4月，在美國加州Railto建立一座每天處理625噸污泥的處理廠。工廠占地2.6公頃（6.4 arces），建在Rialto污水處理廠旁，每天約可生產140噸干的碳化顆粒。該工廠已經于2006年4月在Rialto破土動工，加州共有5個地區(qū)向該廠提供污泥，已經全部與Enertech簽署了協(xié)議書。該廠已經于2009年初完工投產。該廠生產的碳化物全部銷售給據該廠50英里外的三菱水泥廠。
（2）ThermoEnergy（熱能）：
熱能的工藝與EnerTech的工藝類似，熱能用活塞壓力系統(tǒng)，污泥（steam）是注入的而不是泵入的，有熱交換器。要求的溫度是600°F（315℃），壓力是2,000 psig（138kg/cm2）。

熱能的工藝是批處理，每批需20分鐘的反應時間，有兩個并行的壓力活塞和反應罐，這樣可以使整個工藝連續(xù)。處理后的污泥經過壓力釋放系統(tǒng)，然后用離心方式脫水至50％的含固率。這個工藝產生的碳化物與EnerTech的產生的碳化物相同。該公司曾在美國加州Colton污水處理廠做了一個試驗廠，目前沒有推廣的報導。

“三池”處理系統(tǒng)和其他村莊污水處理工藝的比較
1.一體化設備
一體化設備主體工藝采用生物膜法，通常由調節(jié)池、酸化池、生化池、過濾池和消毒池五部分組成。一體化設備的污泥產量較少，過濾池中的污泥可以回流到酸化池中，具有流程緊湊、污水處理效率高、占地面積小等優(yōu)點;但其價格相對較高，處理水量小，因此不太適宜用于該流域村莊污水的處理。
2.土壤滲濾
土壤滲濾利用土壤毛細血管浸潤擴散原理，在滲濾過程中利用存在于土壤各種微環(huán)境中的不同功能微生物對污染物進行降解和凈化，具有基建及運行管理費用低、運行管理簡單、氮磷去除能力強、處理水質好、可用于污水回用等特點。但容易發(fā)生土壤堵塞導致系統(tǒng)散失處理功能，對地面景觀和衛(wèi)生環(huán)境也有一定影響，還有可能污染地下水。

人工濕地指模擬自然濕地，人工設計建造的由填料、植物、動物、微生物等組成的統(tǒng)一體，利用濕地生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學和生物的共同作用來實現對污水的凈化作用。人工濕地操作管理簡單、運行費用低、投資少、具有一定的美學價值，可充分利用農村地區(qū)現有的荒地、洼地、沼澤地來進行修建，己得到較為廣泛的應用。但人工濕地占地面積較大，易受氣候條件的影響，隨著運行，污水中懸浮物被截留下來，營養(yǎng)物質不斷積累，植物腐爛，加上農村技術管理的欠缺，更容易產生淤積阻塞現象，導致濕地水流不暢，終可能導致系統(tǒng)崩潰。散戶污水處理工藝。
散戶是指污水不便于統(tǒng)一收集處理的單一或幾戶農戶，宜采用分散處理技術，就地處理排放或回用。分散處理可采用設備或工程設施。
化糞池+好氧堆肥。工藝流程為：污水、化糞池、好氧堆肥(農用)。其技術比較適合我國目前農村的技術經濟水平。經過化糞池或沼氣池處理后的污水作為農用，但化糞池或強化厭氧池出水中污染物濃度高，因此不宜直接排入村落周邊水系。采用本模式處理污水時，應防止雨水進入化糞池或沼氣池造成池體內的污水溢出。
化糞池+土地處理(或人工濕地)。適合于可利用土地的農戶。污水經化糞池去除粗顆粒物質后利用土地處理，或流入人工濕地進行處理。其中，在化糞池的停留時間應大于48h。該工藝投資和運行費用低、管理方便，適合于可利用土地的農戶。由于化糞池或沼氣池出水濃度較高，宜在生態(tài)單元前增設厭氧生物處理單元，如厭氧生物膜單元，以降低生態(tài)處理單元的負荷。生態(tài)處理單元技術宜采用人工濕地或土地滲濾等。工藝流程為：污水、化糞池、厭氧生物膜單元、生態(tài)處理單元、排放。

(2)生物處理工藝
針對沒有可利用土地的散戶或對排水水質要求較高時，可采用生物處理單元處理污水。生物處理單元宜采用生物接觸氧化池的一體化設備。在丘陵或山地，可利用地形高差，采用跌水曝氣，節(jié)省部分運行能耗。其工藝流程為：污水、調節(jié)池、生物接觸氧化池、排放。其中，生物接觸氧化法可以與分段進水技術結合，強化脫氮效果，處理后的污水可直接排放或進一步生態(tài)處理后排放。己建化糞池可作為生物接觸氧化池前的調節(jié)池。該工藝的特點是處理效果好，占地面積小，需要定期維護管理。

什么是污泥碳化
市政污泥中含有可燃物質，尤其是生化污泥（二沉池排出的剩余污泥），由于其中含有大量的活性污泥細菌，可燃物質量更大。根據上海、天津等地的污泥發(fā)熱量試驗，中國市政污泥中的發(fā)熱量約為2200－3300大卡/噸干物質。其中消化后的污泥發(fā)熱量較低，一般僅為未消化污泥的70％左右。夏季污泥的發(fā)熱量比冬季低。
所謂污泥碳化，就是通過給污泥加溫和加壓，使生化污泥中的細胞裂解，將其中的水分釋放出來，同時又大限度地保留了污泥中碳質的過程。污泥碳化的優(yōu)勢在于，污泥碳化是通過裂解方式將污泥中的水分脫出，能源消耗少，剩余產物中的碳含量高，發(fā)熱量大，而其它工藝大多數是通過加熱，蒸發(fā)的方式去除污泥中的水分，耗能大，灰分中的碳質低，利用價值小。
污泥碳化的發(fā)展世界上污泥碳化技術的發(fā)展分為以下三個階段。

小規(guī)模生產試驗階段。
隨著污泥碳化理論研究的深入和實驗室試驗的成功，人們開始思考將污泥碳化技術轉變成為真正商業(yè)化污泥處理的裝置。在大規(guī)模商業(yè)化之前，為了減少投資風險，需要對該技術進行小規(guī)模生產性試驗（Pilot Trial）。通過這些試驗，污泥碳化技術開始從實驗室走向工廠。這期間設計和制造了許多設備，解決了大量實際工廠化的技術問題。這個階段的特點如下：
規(guī)模小。例如1997年日本三菱在宇部的污泥碳化廠規(guī)模為20噸/天；1992年，日本ORGANO公司在東京郊區(qū)建了一個污泥碳化試驗廠；1997年Thermo Energy 在加利福尼亞州Colton市建立了一個污泥碳化實驗廠規(guī)模為每天處理5噸干泥。
試驗資金來自大公司和政府，而不是商業(yè)用戶。例如，在日本的試驗均來自大公司，在加州的試驗資金是來自美國EPA。