以循環流化床為例對合理的污泥干化-焚燒處理工藝路線加以說明:
來自濃縮池的濕污泥,不需要消化處理,但要先經過機械脫水至水分75%(對于熱值為2600Kcal/
Kg的熱值,75%是最高的許可水分,而不需補充燃料)。機械脫水輸送至濕污泥儲存倉,再輸送至干燥機。濕污泥在干燥機中干燥至水分含量為30%到40%。干燥后的污泥再輸送至流化床焚燒爐,在流化床焚燒爐中進行焚燒。為了防止有害物質的產生,如氧化氮(NOX)、二惡英(Dioxins)的產生,焚燒溫度應嚴格控制在900度左右。為了保證流化焚燒的正常運行,在流化床焚燒爐中應當放入一定量的砂子,以定期補充流化床中砂子的損耗。一部分灰渣從流化床焚燒爐溢流口排出,一部分灰渣被燃燒空氣帶出。在流化床焚燒爐后,應加設下排式分離器,以分離被燃燒空氣帶出的細灰。經過分離除塵的燃燒空氣進入干燥機,對濕污泥進行脫水干燥。離開干燥機的排氣,經過旋風分離器除塵后,對燃燒空氣進行預熱,以保持整個系統的能量平衡。最后排氣再經過濕式除塵器進行凈化處理后,排入煙囪。因為該項目的污泥的重金屬含量較高,可在濕污泥中加入特定的化學產品,以防止在焚燒過程中金屬汞蒸發尾氣中。在濕式除塵器的洗滌水中還可加入化學產品,進一步消除異味。
這樣,整個系統只消耗電能,而無需補充任何輔助燃料。處理每噸干污泥的耗電大約為300千瓦時,則每噸干污泥的處理成本只要204.9元人民幣(不計人員工資,設備折舊等);每噸濕污泥的處理要虧損40.98元人民幣。對于年處理50000噸濕污泥的項目,每年需財政補貼大約215萬元人民幣(不計人員工資,設備折舊等)。如果設備全部是國產化,整個項目的投資只有2000到3000萬元人民幣。
對于年處理50000噸濕污泥的項目,如果干燥后作肥料或者燃料,每年需財政補貼大約1100到1300萬元人民幣(不計人員工資,設備折舊等)。
由于污泥干化和污泥焚燒相結合比單污泥焚燒一次性投資少,處理成本低,故污泥干化往往是焚燒的前處理。北京市清河污水廠二期工程和天津市咸陽路污水廠,擬先建污泥干化裝置。污泥干化可使污泥含水率控制在10%~40%,減少了污泥的體積和重量,降低了運輸費和填埋費,而且污泥的臭味大為減少。
如脫水污泥與垃圾一并焚燒,國外的經驗是每噸垃圾添加15%~20%含水率為30%的污泥。污泥的干化和焚燒,可能將是一些大城市大型污水處理廠的發展方向。當然,由于國外對焚燒爐排塵有嚴格的要求,除了采用電除塵,還要降溫加溫,加酸加堿,達到無煙塵的排放。