污泥資源化處理技術及設備

第1章　緒論 1
1．1　污泥的來源與分類 1
1．1．1　污泥的來源 1
1．1．2　污泥的分類 2
1．2　污泥的性質(zhì) 4
1．2．1　污泥的物理性質(zhì) 4
1．2．2　污泥的化學性質(zhì) 7
1．2．3　污泥的生化性質(zhì) 10
1．3　污泥的危害 11
1．3．1　污泥對水環(huán)境的影響 11
1．3．2　污泥對土壤環(huán)境的影響 11
1．3．3　污泥對大氣環(huán)境的影響 12
1．4　污泥的處理處置方法 13
1．4．1　污泥處理處置的原則 13
1．4．2　污泥處理的方法 14
1．4．3　污泥處置的方法 15
1．5　污泥處理處置政策解讀 17
1．5．1　污泥處理政策解讀 17
1．5．2　污泥處置政策解讀 19
參考文獻 22
前處理篇
第2 章　污泥調(diào)理 25
2．1　物理調(diào)理 25
2．1．1　加熱調(diào)理 25
2．1．2　凍融調(diào)理 27
2．1．3　淘洗調(diào)理 28
2．1．4　超聲波調(diào)理 29
2．1．5　微波調(diào)理 29
2．1．6　加骨料調(diào)理 29
2．2　化學調(diào)理 30
2．2．1　化學調(diào)理的機理 30
2．2．2　化學調(diào)理劑 30
2．3　生物調(diào)理 31
2．3．1　微生物絮凝劑的種類 31
2．3．2　微生物絮凝劑的優(yōu)缺點 32
2．4　聯(lián)合調(diào)理 32
2．4．1　藥劑聯(lián)用調(diào)理 32
2．4．2　物化聯(lián)用調(diào)理 33
2．4．3　污泥混合調(diào)理 33
參考文獻 33
第3 章　污泥濃縮 36
3．1　重力濃縮 36
3．1．1　重力濃縮的基本原理 37
3．1．2　重力濃縮工藝與設備 37
3．1．3　重力濃縮效果的影響因素 45
3．1．4　重力濃縮池的設計計算 46
3．2　氣浮濃縮 48
3．2．1　氣浮濃縮的基本原理 48
3．2．2　氣浮濃縮工藝與設備 48
3．2．3　氣浮濃縮效果的影響因素 52
3．2．4　氣浮濃縮池的設計計算 54
3．3　機械濃縮 57
3．3．1　離心濃縮機 57
3．3．2　帶式濃縮機 59
3．3．3　螺壓濃縮機 59
3．3．4　轉(zhuǎn)筒濃縮機 60
3．4　其他濃縮方法 61
3．4．1　生物氣浮濃縮 61
3．4．2　渦凹氣浮濃縮 61
3．4．3　離心篩網(wǎng)濃縮 62
3．4．4　微孔濾機濃縮 63
參考文獻 63
第4 章　污泥機械脫水 65
4．1　基本原理與方式 65
4．1．1　污泥機械脫水的原理 65
4．1．2　污泥機械脫水的方式 67
4．2　真空過濾脫水 68
4．2．1　真空過濾脫水的工藝流程 68
4．2．2　真空過濾脫水設備 68
4．2．3　真空過濾脫水效果的影響因素 70
4．3　加壓過濾脫水 71
4．3．1　加壓過濾脫水的工藝流程 71
4．3．2　加壓過濾脫水設備 71
4．4　離心脫水 75
4．4．1　離心脫水的工藝流程 75
4．4．2　離心脫水設備 76
4．5　電滲透脫水 79
4．5．1　電滲透脫水的工作機理 80
4．5．2　電滲透脫水效果的影響因素 80
參考文獻 81
第5 章　污泥石灰穩(wěn)定 83
5．1　石灰穩(wěn)定的機理 83
5．2　石灰穩(wěn)定的工藝流程 84
5．3　石灰穩(wěn)定技術的應用 86
參考文獻 87
第6章　污泥干化 89
6．1　自然干化 89
6．1．1　太陽能干化 89
6．1．2　生物干化 91
6．1．3　蘆葦床干化 92
6．2　人工干化 93
6．2．1　污泥干燥原理 93
6．2．2　干燥速率的影響因素 94
6．2．3　污泥干燥技術 95
6．2．4　污泥干燥設備 96
參考文獻 105
第7章　污泥輸送 108
7．1　污泥的狀態(tài)與輸送量 108
7．1．1　污泥中水分的存在形式 108
7．1．2　污泥的形態(tài)與輸送方式 109
7．1．3　污泥的輸送量 110
7．2　污泥管道輸送 112
7．2．1　污泥管道輸送的工藝流程 112
7．2．2　污泥管道輸送系統(tǒng) 113
7．2．3　污泥輸送管道 114
7．2．4　污泥輸送用泵 116
7．2．5　污泥管道輸送的問題及對策 119
7．3　膠帶輸送機 120
7．3．1　輸送帶 121
7．3．2　托輥 122
7．3．3　驅(qū)動裝置 124
7．3．4　拉緊裝置 124
7．3．5　裝料及卸料裝置 125
7．3．6　清掃裝置 126
7．3．7　制動裝置 126
7．4　螺旋輸送機 128
7．4．1　有軸螺旋輸送機 128
7．4．2　無軸螺旋輸送機 131
7．5　鏈板輸送機 132
7．5．1　板式輸送機 132
7．5．2　刮板輸送機 133
7．5．3　埋刮板輸送機 135
7．5．4　FU 鏈式輸送機 135
參考文獻 136
能源化利用篇
第8章　污泥焚燒產(chǎn)熱 141
8．1　污泥焚燒的原理與過程 141
8．1．1　污泥焚燒的原理 141
8．1．2　污泥焚燒的過程 144
8．1．3　污泥焚燒的影響因素 146
8．2　污泥焚燒工藝 147
8．2．1　污泥單獨焚燒工藝 147
8．2．2　污泥混燒工藝 152
8．2．3　污泥焚燒的最佳技術 157
8．3　污泥焚燒設備　 159
8．3．1　多膛焚燒爐 159
8．3．2　流化床焚燒爐 160
8．3．3　回轉(zhuǎn)窯式焚燒爐 163
8．3．4　爐排式焚燒爐 164
8．3．5　電加熱紅外焚燒爐 165
8．3．6　熔融焚燒爐 166
8．3．7　旋風焚燒爐 167
8．4　焚燒爐的設計 168
8．4．1　質(zhì)量平衡分析 168
8．4．2　能量平衡分析 169
8．4．3　流化床焚燒爐的設計 170
8．4．4　多膛焚燒爐的設計 172
8．4．5　電加熱焚燒爐的設計 172
8．5　污泥焚燒實例 173
8．5．1　造紙污泥的焚燒 173
8．5．2　電鍍污泥的焚燒 179
8．5．3　制革污泥的焚燒 180
8．5．4　含油污泥的焚燒 181
8．5．5　污染河湖底泥的焚燒 182
參考文獻 183
第9 章　污泥水熱氧化回收熱能 186
9．1　水熱氧化技術的分類 186
9．1．1　濕式氧化 186
9．1．2　超臨界水氧化 189
9．2　污泥濕式氧化 189
9．2．1　濕式氧化的工藝流程 189
9．2．2　濕式氧化效果的影響因素 193
9．2．3　濕式氧化的主要設備 196
9．3　污泥超臨界水氧化 197
9．3．1　超臨界水氧化的工藝流程 197
9．3．2　超臨界水氧化反應器 199
參考文獻 206
第10 章　污泥熱化學液化制液體燃料 209
10．1　污泥熱解液化 210
10．1．1　熱解的基本原理 210
10．1．2　污泥熱解液化過程的影響因素 211
10．1．3　污泥熱解液化的工藝流程 213
10．1．4　污泥熱解液化產(chǎn)物的特性 214
10．1．5　污泥熱解液化產(chǎn)物的加工 216
10．1．6　污泥微波熱解液化 218
10．2　污泥水熱液化 220
10．2．1　污泥水熱液化的工藝流程 220
10．2．2　污泥水熱液化的設備 223
10．2．3　污泥水熱液化過程的影響因素 223
10．2．4　污泥水熱液化產(chǎn)物的特性 225
10．3　污泥水熱液化與熱解液化的比較 226
參考文獻 227
第11章　污泥熱化學炭化制固體燃料 230
11．1　污泥熱解炭化 230
11．1．1　污泥熱解炭化的工藝流程 230
11．1．2　污泥熱解炭化過程的影響因素 231
11．1．3　污泥熱解炭化產(chǎn)物的特性 232
11．2　污泥水熱炭化 232
11．2．1　污泥水熱炭化的工藝流程 232
11．2．2　污泥水熱炭化過程的影響因素 234
11．2．3　污泥水熱炭化廢水的組成 235
11．2．4　污泥水熱炭化產(chǎn)物的特性 237
參考文獻 238
第12 章　污泥熱化學氣化制氣體燃料 240
12．1　污泥熱解氣化 241
12．1．1　污泥熱解氣化的工藝流程 241
12．1．2　污泥熱解氣化過程的影響因素 241
12．1．3　污泥熱解氣化產(chǎn)物的特性 243
12．2　污泥微波熱解氣化 244
12．2．1　污泥微波熱解的工藝流程 244
12．2．2　污泥微波熱解過程的影響因素 245
12．2．3　污泥微波熱解的機理 248
12．2．4　污泥微波熱解產(chǎn)氣特性的影響因素 249
12．3　污泥氣化劑氣化 252
12．3．1　污泥氣化的工藝流程 252
12．3．2　污泥氣化過程的影響因素 254
12．3．3　污泥氣化設備 255
12．3．4　污泥氣化過程的污染物控制 258
12．3．5　污泥氣化產(chǎn)物的特性 258
12．3．6　污泥氣化技術的應用 259
12．4　污泥水熱氣化 261
12．4．1　污泥水熱氣化的工藝流程 261
12．4．2　水熱氣化過程的影響因素 261
12．4．3　污泥超臨界水氣化過程的機理 262
12．4．4　污泥超臨界水氣化工藝 263
12．4．5　污泥超臨界水氣化過程的影響因素 264
參考文獻 265
第13 章　污泥生物氣化產(chǎn)沼氣 267
13．1　污泥厭氧消化過程 267
13．1．1　污泥厭氧消化過程的機理 267
13．1．2　厭氧消化過程中的微生物菌群 270
13．1．3　厭氧菌群之間的關系及動態(tài)平衡 271
13．2　污泥厭氧消化工藝 272
13．2．1　一段式厭氧消化工藝 272
13．2．2　兩相式厭氧消化工藝 274
13．2．3　三段式厭氧消化工藝 275
13．2．4　協(xié)同厭氧消化工藝 276
13．2．5　熱水解+厭氧消化工藝 276
13．2．6　污泥厭氧消化存在的主要問題 277
13．3　污泥厭氧消化過程的影響因素 278
13．3．1　工藝條件的影響 278
13．3．2　環(huán)境因素的影響 282
13．4　厭氧消化反應器 286
13．4．1　常規(guī)型反應器 287
13．4．2　污泥滯留型反應器 288
13．4．3　附著膜型反應器 294
參考文獻 296
材料化利用篇
第14 章　污泥制建筑材料 301
14．1　污泥制建筑材料的途徑 301
14．2　污泥燒結制磚 302
14．2．1　污泥燒結磚的生產(chǎn)工藝 302
14．2．2　污泥燒結磚的產(chǎn)品性能 304
14．3　污泥制免燒磚 305
14．3．1　污泥免燒磚的生產(chǎn)原料 305
14．3．2　污泥免燒磚的生產(chǎn)工藝 306
14．3．3　污泥免燒磚強度形成原因 307
14．3．4　污泥免燒磚的產(chǎn)品性能 308
14．4　污泥燒制陶粒 308
14．4．1　污泥燒制陶粒的方法 309
14．4．2　污泥燒制陶粒的工藝路線 309
14．4．3　污泥陶粒的產(chǎn)品性能 312
14．5　污泥生產(chǎn)水泥 313
14．5．1　生產(chǎn)水泥的污泥原料 313
14．5．2　污泥生產(chǎn)水泥的工藝流程 314
14．5．3　污泥水泥的產(chǎn)品性能 315
14．6　污泥制生化纖維板 316
14．6．1　污泥制生化纖維板的工藝過程 316
14．6．2　污泥基生化纖維板質(zhì)量的影響因素 317
14．7　污泥制輕質(zhì)填充料和輕質(zhì)發(fā)泡混凝土 317
14．7．1　污泥制輕質(zhì)填充料 317
14．7．2　污泥制輕質(zhì)發(fā)泡混凝土 318
14．8　污泥熔融制石料 319
14．8．1　污泥熔融石料的制備過程 319
14．8．2　污泥熔融石料的產(chǎn)品性能 319
14．9　污泥制聚合物復合材料 321
14．9．1　污泥聚合物復合材料的制備工藝 321
14．9．2　污泥聚合物復合材料性能的影響因素 321
14．10　污泥制木塑復合材料 322
14．10．1　污泥木塑復合材料的制備工藝 323
14．10．2　污泥木塑復合材料性能的影響因素 323
參考文獻 325
第15 章　污泥制吸附材料 329
15．1　污泥活性炭的制備途徑 329
15．1．1　單一污泥制備活性炭 329
15．1．2　污泥中添加生物質(zhì)制備活性炭 330
15．1．3　污泥中添加礦物質(zhì)制備活性炭 330
15．2　污泥活性炭的活化方法 331
15．2．1　熱解活化法 331
15．2．2　物理活化法 332
15．2．3　化學活化法 333
15．2．4　化學物理活化法 335
15．3　污泥活性炭的性能表征 336
15．3．1　污泥活性炭的性能指標 336
15．3．2　ZnCl2 活化法制得污泥活性炭的性能 337
15．3．3　H2SO4 活化法制得污泥活性炭的性能 339
15．3．4　KOH 活化法制得污泥活性炭的性能 340
15．3．5　微波-H3PO4 活化法制得污泥活性炭的性能 340
15．3．6　水蒸氣活化法制得污泥活性炭的性能 341
15．3．7　熱解活化法制得污泥活性炭的性能 342
15．4　污泥活性炭性能的影響因素 343
15．4．1　活化溫度的影響 343
15．4．2　活化時間的影響 344
15．4．3　活化劑濃度的影響 344
15．4．4　升溫速率的影響 346
15．4．5　液固比的影響 346
15．5　污泥活性炭的應用 346
15．5．1　廢水處理 346
15．5．2　大氣污染防治 350
參考文獻 353
農(nóng)業(yè)利用篇
第16章　污泥制肥料 357
16．1　污泥堆肥 357
16．1．1　污泥堆肥的原理 357
16．1．2　污泥堆肥的方式 359
16．1．3　污泥堆肥過程的物質(zhì)變化 359
16．1．4　污泥堆肥的工藝參數(shù) 361
16．1．5　堆肥中重金屬含量的控制 364
16．1．6　污泥堆肥的農(nóng)業(yè)利用效果 365
16．2　污泥制復混肥 366
16．2．1　污泥復混肥的制備工藝 367
16．2．2　污泥復混肥的技術指標及肥效 368
16．2．3　污泥復混肥的農(nóng)業(yè)利用效果 369
參考文獻 372
第17章　污泥制蛋白質(zhì)飼料 374
17．1　污泥制蛋白質(zhì)飼料的可行性 374
17．2　污泥蛋白的提取方法 375
17．3　污泥蛋白的加工技術 377
17．4　污泥蛋白的利用 377
參考文獻 379
土地利用篇
第18章　污泥土地利用 383
18．1　污泥農(nóng)田利用 383
18．1．1　污泥的肥效 384
18．1．2　污泥的施用方法 385
18．1．3　污泥農(nóng)田利用的農(nóng)業(yè)效果 385
18．2　污泥林地利用 387
18．2．1　污泥林業(yè)利用 387
18．2．2　污泥林業(yè)利用的林業(yè)效果 387
18．2．3　污泥園林利用 388
18．2．4　污泥園林利用的綠化效果 388
18．3　污泥土地修復利用 389
18．3．1　干旱半干旱土地的修復 389
18．3．2　嚴重擾動土地的修復 390
18．3．3　污染土壤的修復 390
18．3．4　牧場的恢復與重建 390
18．4　污泥土地利用的方法與要求 391
18．4．1　土地利用的污泥肥料類型 391
18．4．2　污泥肥料的施用方法 392
18．4．3　污泥土地利用的施用要求 393
18．5　污泥土地利用的控制因素 393
18．5．1　污泥中重金屬的控制 393
18．5．2　污泥中有害物的控制 395
18．5．3　污泥中病原物的控制 397
18．5．4　污泥施用率的控制 398
18．5．5　污泥施用年限的控制 399
18．6　污泥用作填埋場覆土 400
18．6．1　填埋場覆土的作用 400
18．6．2　污泥用作日覆土的要求 401
18．6．3　污泥用作日覆土的優(yōu)點 406
參考文獻 406