污泥热干化在美国的应用　

在美国东岸和西岸的污泥处理情况不尽相同。西岸的闲置土地较多，填埋的成本较低，污泥填埋处置的比例仍较高；东岸则由于填埋成本非常高，且污泥无法就近农田利用，所以人们为了生产出适合市场销售的污泥产品选择了热干化。污水处理厂将污泥热干化制成颗粒肥，既可装袋出售也可运往佛罗里达州的肥料厂和柑橘园。随着传统肥料市场对污泥肥的逐渐认同和相关产销条例的出台，热干化作为污泥处理利用的手段日益受到欢迎。

1 热干化的应用

污泥热干化设备在北美的应用情况见图1［1］。

污泥热干化在美国的迅速发展始于20世纪90年代，且污泥热干化设备的使用基本集中于美国的东岸地区。热干化设备仅用于生产干固体，无论其最终出路是填埋还是市场销售，那些用于降低污泥含水率、最终污泥被焚烧的设备并未包括在内。

2 热干化技术的进展［2］

虽然污泥热干化早于20世纪40年代已有应用，但真正成熟地大规模应用于市政污泥处置是在90年代，在此之前多数的干化设备是为处理工业污泥设计的。相对于工业污泥而言，市政污泥中的水分较难蒸发，污泥易粘结，在干化过程中存在粘结相，湿污泥不稳定、储存时易消化产生沼气，干污泥和粉尘可燃、给生产和储存带来自燃和爆炸等安全隐患。经过10年的不断改进，其设备性能也逐步得到完善。2.1 直接加热干燥技术 在1995年以前投入使用的18套设备中，有9套采用直接加热转鼓式干燥工艺，其中主要是由E nviro—Grop研发的ESP工艺。ESP工艺的设备包括一个3通道式转鼓干燥器、燃气热风炉和干泥返混系统(包括筛网和粉碎机用于筛分和粉碎大颗粒，并将粉尘送回进料口与脱水污泥混合)。在返混过程中干污泥颗粒起着“晶核”的作用，湿污泥包裹在干泥颗粒外面形成大颗粒，并将进料的含水率降到30%～40%，直接克服了污泥的粘结。由于只是外层的湿泥需要干燥，所以污泥的

3 干化污泥的土地利用

在污泥处置中土地利用很有潜力。1993年美国环保署制订了USEPA—503条例，规范了污泥的土地利用(见表1)。该条例除限制了农用污泥中有害重金属的含量外，还将污泥分成要求严格的A级和较宽松的B级。

USEPA—503中还对应用B级污泥的作物收成时间作了相应的规定，A级污泥则无此限制，而且可施用于花园、草地。 在美国污泥干化后基本都作土地利用，现在有10%的耕地在施用污泥肥［4］。各地区根据市场的需求选择干化工艺，因为不同干化工艺的产品性状不同，不含干料返混系统的间 接加热设备生产的产品多为粉末或片状，适合于土壤改良或供肥料厂作生产复合肥的基质添加剂；带有干料返混的间接加热和多数直接加热设备则直接生产出1～4 mm粒径的颗粒，非常适合作撒播机施肥，也可袋装销售。由于污泥干化后在化学质量、微生物学质量、美学质量、农业价值、商品化和可接收程度等方面都有极大改善，所以产品满足A级标准，可作为一种优质缓释肥用于耕地、草坪、花卉、苗圃、高尔夫球场、柑橘种植等。表2为南卡罗来纳州Sumter City 热干化项目的实际运作费用。 从表2可知，生产成本(125美元/kt)折合到含水率为85%的湿污泥处理成本为19美元/kt，而如果湿污泥直接填埋的话，则湿泥的填埋费用就需要852880美元/a，显然干化处理的成本要低得多，而且可以变废为宝。即使污泥干化后农用并不能实现赢利，污水处理厂还是愿意应用热干化来处理污泥，这也是热干化得以在美国迅速发展的原因之一。

4 结语

将污泥干化处理后土地利用已经逐渐成为美国污泥处理、处置的重要途径。由于污泥填埋越来越受到土地和费用的限制，美国现有的大部分填埋场将在未来的数年内关闭，因此可以预见污泥热干化在美国的应用将更加普及。