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北極星環保網訊:在污泥處置費用不斷上升的背景情況下，采用太陽能和帶式污泥幹化變得十分安全，為污泥後處置提供瞭可靠技術途徑。除瞭降低體積和重量之外，全幹化後的污泥還能夠穩定庫存和運輸。對於污泥幹化工藝來說，要求對全年的能耗和物流進行合理管理 ，廢氣處理必須達到令人滿意的處理程度。根據各國不同的污泥處置政策，產生的幹泥可作為燃料或作為肥料回收利用。
1 污泥幹化是污泥熱處置和作為農肥的前提條件
1.1 降低重量體積，提高污泥庫存穩定性
污泥幹化處理的最大優點是可以大幅度降低污泥體積和重量。太陽能幹化後的污泥密度一般是在 800 - 900 kg/m 范圍內, 污泥體積可從原來 1 m 降低至0.18 0.27 m 。 在進行帶式污泥幹化時，因為在污泥幹化之前必須進行面條化處理, 全幹化之後的污泥密度一般是在400 - 600 kg/m 范圍內。污泥體積可從原來 1 m 降低至 0.37 0.55 m 。舉例來說，如果將進料污泥 25% DS全幹化至 90% DS時，重量可以降低77.8%。
圖 1 顯示瞭消化污泥在20 C 時從實驗室內確定的幹化等溫曲線, 此時藍色曲線表示在不同水活性情況下 即可供微生物利用的水量 污泥固含量變化情況。紅色曲線表示微生物生長速率。可以清楚看出, 當污泥固含量超過 87% DS時，微生物活性幾乎下降至零，因此全幹污泥可以長期庫存，不會產生異味
1.2幹泥作為燃料
如果需要將市政污泥作為燃料進行能源回收利用時，則采用免費熱能或工業廢熱進行污泥幹化處理則是能源回收的前提條件。采用以下公式，可以通過污泥有機物含量大致估計幹化後污泥的熱值:
當消化污泥的有機物含量 OTR = 50% 和幹化後污泥固含量為90% DS時，污泥台中市化糞池清理熱值大約是Hu = 10,100 kJ/kg 或 2.81 kWh/kg。在以下表 1內，舉例列出瞭各種不同類型的消化污泥和好氧穩定化污泥性能參數，並和褐煤進行比較。根據污泥熱值，還計算瞭幹化污泥的熱能商業價值。
表 1 不同市政污泥和褐煤的燃料性能/數值
表 1一方面顯示, 幹化後的市政污泥含有較高的爐灰含量, 與褐煤相比較灰燼處置費高和焚燒效率低。此外與燃料例如褐煤，石煤和木料相比較，灰燼軟化溫度較低。因此在焚燒有些市政污泥時會產生以下問題: 許多國傢規定，最後一段焚燒空氣溫度必須在850 C 時至少維持2秒[2], 此時飛灰就很容易粘在煙氣熱交換器表面。較低的灰燼熔化溫度會容易產生爐渣, 從而在市政污泥氣化裝置的運轉過程中產生負面影響。在褐煤燃燒時，當灰燼內SiO2 上升時灰燼熔化溫度會逐步下降[3]。在德國 Emscherflu -污水處理廠內，流化床污泥氣化裝置采用氧氣和水蒸汽作為氣化介質，主要處理市政污泥。運轉數據顯示: 灰燼中SiO2-含量大約 40.3%, 灰燼軟化溫度1,038 C, 灰燼熔化溫度 1,104 C [4].
另一方面，采用市政污泥作為燃料焚燒時具有CO2-零排放擴散的優點。但隻有今後CO2-排放指標能夠在全球范圍銷售運轉時，才能在商業基礎上顯示這一優點。原則上說，在采用單焚燒爐和污泥氣化裝置時，應該優先考慮采用好氧穩定化市政污泥。
必須註意, 不同焚燒系統對於污泥固含量要求是不同的。對於爐架焚燒爐來說，半幹污泥的固含量至少在 65 - 70% DS 以上, 而對於流化床焚燒爐來說，污泥固含量在45 - 50%DS 范圍就可以滿足要求。此時，可通過接觸性污泥幹化裝置直接將污泥幹化至規定的污泥固含量，或者將脫水污泥和全幹化污泥進行混合處理後輸入焚燒裝置。
1.3幹泥作為肥料
目前在德國瑞士基本上市政污泥以熱處置為主情況下，在法國和美國仍然還存在很大市場，允許幹化後市政污泥作為肥料被回收利用。但此時必須註意, 污泥農用時必須通過肥料中間商的銷售途徑進入市場。舉例來說，污泥的理論肥料價值可通過其中的礦化物質組成來計算(價格基礎 2007)[6]。不管如何，計算所獲得的理論商業價值要比前面的污泥燃料高出好幾倍。以下表 2 可以清楚地顯示這一點。
表 2舉例說明市政污泥的理論肥料價值
但在台中抽水肥價格很多國傢或地區，有時要求污泥顆粒直徑是在3.25 mm +/- 0.25 mm 范圍內[7]，而對於帶式污泥幹化裝置和太陽能污泥幹化裝置往往很難直接滿足要求，經常要求額外配置幹泥造粒裝置。
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