造紙污泥半干化脫水試驗研究 報告人 吳朝軍太陽紙業博士后山東輕工業學院副教授 造紙污泥是造紙廠廢水處理后排放出來的終端產物 包括初沉污泥 生化污泥和脫墨污泥 先進的制漿造紙企業生產每噸漿紙約產生廢水10 20m3 處理每噸廢水約產生3 6kg絕干污泥 200 年 中國漿紙產量為 萬噸 年產污泥約 萬噸 可見 制漿造紙企業產生的污泥量非常大 污泥處理的總目標是確保污泥中的有毒有害物質不會對人類和環境造成危害 迄今為止 處置污泥的方法主要有排海 填埋 農用 焚燒及熱解等 排海是一種消極的方法 應當禁止 填埋的基本方式是將簡單滅菌處理后的污泥直接傾倒到低地或谷地 優點是處理成本低 可增加城市建設土地 缺點是污泥中的有毒有害重金屬和病原微生物會污染土地和水資源 一旦將地下水污染 要靠自然恢復將需要近百年的時間 因此今后污泥填埋處理所占比例將會減少 造紙污泥資源化應用方面的探索迫在眉睫 據悉 在歐洲 90 的污泥采取填埋 農業應用和焚燒 對污泥減量化的研究主要集中在三方面 一是對傳統廢水生物處理進行改良 例如 采取純氧曝氣 解偶聯新陳代謝和氧化沉淀厭氧處理 Oxic Settling anaerobicProcess 等技術 目的是減少微生物的產生量 二是對污泥處理過程進行改進 例如 無氧氣浮厭氧消化和機械研磨后厭氧處理等技術 另外 在污泥處置方面進行研究 例如 焚燒 氣化 裂解 濕空氣氧化 WAO WetAirOxidation 和超級臨界水氧化 SCWO SupercriticalWaterOxidation 等技術 預計到21世紀末 將會出現石油 天然氣等化石資源的枯竭 因此制漿造紙廠應加強固體廢棄物的濃縮與再利用技術 隨著資源的緊缺與環境保護的壓力 造紙污泥的再利用正逐漸提到日程上來 造紙廢水處理基本流程 太陽造紙污泥的產生量與熱值 太陽造紙污泥的產生量與熱值 實驗設備 草漿制漿沉淀污泥和生化污泥的初始脫水試驗 在高壓 區線壓基本相同的情況下 草漿制漿沉淀污泥的脫水效果好于生化污泥的 且前者的出料厚度也大于后者的 這表明生化污泥的可壓縮性低于草漿制漿沉淀污泥的 這結果也與我們實驗室做的燒杯實驗相符 濾布表面出水表明污泥可壓縮性好 濾布表面出泥表明污泥可壓縮性差 下圖所示的生化污泥有一部分從慮孔中擠出 表明其可壓縮性差 脫水設備運行過程中的問題分析脫水機在運行過程中 表現為布料不均勻 布料器堵塞 高壓區進料不暢 高壓區電機易跳閘 清洗水用量過大與上帶易起皺等問題 一些圖片如下圖所示 脫水設備運行過程中的問題分析針對布料器出現的問題 我們重新制作了布料器 加大加高布料器儲存容積 采用雙螺旋獨立速度調節 采用棘形輪轉子 防止并能切割污泥中的殘余纖維 轉子自動定時 正 反 停頓時間可調 反向工作 通過調整高壓區變速箱速比 解決了高壓區跳閘問題 將原來的粘貼毛布輥進料方式改為上聚酯網楔形區進料 解決了高壓區進料不暢問題 更換清洗水噴嘴 采用小水量高壓移動清洗裝置取代原有的低壓扇形噴淋裝置 噴淋水量較原來的大有降低 除了改進布料均勻性之外 選用了厚重大和強度高的聚酯網帶 解決了上帶起皺問題 草漿制漿沉淀污泥和脫墨污泥的脫水試驗我們用改進后的污泥脫水機對草漿制漿沉淀污泥和脫墨污泥進行試驗 連續運行72小時 每隔2小時進行記錄 測試 平均結果如表 所示 草漿制漿沉淀污泥和脫墨污泥的脫水試驗隨著污泥處理量增加 出料干度與脫水率降低 出料厚度增加 總的來說 草漿制漿沉淀污泥和脫墨污泥經半干化帶式壓榨機脫水后 污泥干度得到大幅度提高 這兩種污泥干度均達到50 以上 為造紙污泥的進一步處置打下基礎 生化污泥的深度脫水技術展望從以上的試驗可以看出 生化污泥要想達到40 以上的污泥干度有困難 這與生化污泥的性質有關系 生化污泥主要含有大量微生物 微生物胞外聚合物 Extracellularpolymericsubstance EPS 主要含有聚糖 蛋白質 DNA 脂類和其它的生物聚合物 在生物膜和顆粒污泥中起膠粘劑作用 細菌細胞中最重要的組分是水 約占細胞總重量的80 一般為70 90 其它10 20 為干物質 而細菌中的EPS含有99 以上水分 這些水均是以結合水形式存在 用機械脫水不能脫出 生化污泥的深度脫水技術展望基于以上的分析 我們下一步準備先行脫出污泥中的EPS 使部分結合水釋放出來 再綜合機械脫水與電滲透脫水 ElectroosmoticDewatering EOD 等技術裝備 以期使生化污泥干度達到50 結論草漿制漿沉淀污泥和生化污泥的初始脫水對比試驗表明 生化污泥的可壓縮性低于草漿制漿沉淀污泥的 同時分析并解決了脫