1 原理與作用

　　通過(guò)向脫水污泥中投加一定比例的生石灰并均勻摻混，生石灰與脫水污泥中的水分發(fā)生反應(yīng)，生成氫氧化鈣和碳酸鈣并釋放熱量。石灰穩(wěn)定可產(chǎn)生以下作用：

　　1)滅菌和抑制腐化。溫度的提高和 pH 的升高可以起到滅菌和抑制污泥腐化的作用，尤其在pH≥12的情況下效果更為明顯，從而可以保證在利用或處置過(guò)程中的衛(wèi)生安全性;

　　2)脫水。根據(jù)石灰投加比例(占濕污泥的比例)的不同(5%~30%)，可使含水率80%的污泥在設(shè)備出口的含水率達(dá)到74.0%~48.2%。通過(guò)后續(xù)反應(yīng)和一定時(shí)間的堆置，含水率可進(jìn)一步降低;

　　試算過(guò)程：

　　氧化鈣分子量56，氫氧化鈣分子量74

　　30份氧化鈣可吸收9.64份水生產(chǎn)39.64份氫氧化鈣。

　　故污泥在未機(jī)械脫水的情況下，含水率可由80%降低至45.8%，但若考慮生石灰中的純度及氧化鎂的含量，含水率會(huì)有一定的偏差。

　　3)鈍化重金屬離子。投加一定量的氧化鈣使污泥成堿性，可以結(jié)合污泥中的部分金屬離子，鈍化重金屬;

　　4)改性、顆粒化。可改善儲(chǔ)存和運(yùn)輸條件，避免二次飛灰、滲濾液泄漏。

　　2 應(yīng)用原則

　　污泥的石灰穩(wěn)定技術(shù)可以做為建材利用、水泥廠協(xié)同焚燒、土地利用、衛(wèi)生填埋等污泥處置方式的處理措施。

　　采用石灰穩(wěn)定技術(shù)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)厥襾?lái)源的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量方面的可靠性。

　　3 石灰穩(wěn)定工藝與系統(tǒng)組成

　　3.1 工藝流程

　　3.2 系統(tǒng)組成

　　1)輸送系統(tǒng)(包括濕泥及成品污泥輸送)

　　一般可選擇螺旋輸送機(jī)或帶式輸送機(jī)，應(yīng)采用全封閉結(jié)構(gòu)，以防止污泥散發(fā)的臭氣排放到大氣中，影響操作環(huán)境，危害操作人員的健康。

　　2)石灰倉(cāng)儲(chǔ)與計(jì)量給料系統(tǒng)

　　石灰料倉(cāng)用來(lái)暫時(shí)儲(chǔ)存罐車運(yùn)送來(lái)的石灰粉料。設(shè)有破拱裝置、倉(cāng)頂布袋除塵器、料位器等。

　　計(jì)量給料系統(tǒng)應(yīng)確保在混合反應(yīng)器開啟后，石灰能持續(xù)、定量輸送至混合反應(yīng)器內(nèi)。主要由進(jìn)料斗、進(jìn)料料位監(jiān)測(cè)和出料裝置、計(jì)量投加裝置等組成。

　　3)干化混合反應(yīng)系統(tǒng)

　　作為石灰干化穩(wěn)定工藝的核心設(shè)備，其運(yùn)行表現(xiàn)直接影響整個(gè)項(xiàng)目效果。目前一般選擇傳統(tǒng)臥式混合攪拌反應(yīng)器，主要由混合圓筒、工作軸、攪拌元件、在線監(jiān)測(cè)裝置等組成。

　　4)廢氣收集及處理系統(tǒng)

　　污泥石灰穩(wěn)定工藝中，廢氣主要特點(diǎn)是高溫、高濕、高粉塵濃度、低有毒氣體濃度。它的主要成分為水蒸氣、石灰粉塵、氨氣，溫度約為30℃~50℃。針對(duì)該類廢氣，一般選擇濕式噴淋塔或增加凈化單元可滿足處理需求。

　　4 設(shè)計(jì)與運(yùn)行控制

　　1)石灰摻混比例

　　根據(jù)污泥含水率、石灰活性及最終處置方式差異，石灰摻混比例可在30%以內(nèi)調(diào)整。不同加鈣量的脫水效果，見(jiàn)表4-5。

　　表4-5 加鈣處理后污泥溫度、pH值及含固量變化(原始污泥含固率22.7%)

　　2)混合物料的后續(xù)反應(yīng)

　　石灰—污泥在快速混合后反應(yīng)仍將不同程度地持續(xù)數(shù)小時(shí)至數(shù)天，設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)化工藝條件有利于污泥的后續(xù)反應(yīng)及水蒸汽的蒸發(fā)，可以通過(guò)設(shè)計(jì)混合物料堆置設(shè)施(一般為5~10d 混合物料的堆置空間)為其進(jìn)一步的反應(yīng)提供有利條件，但要考慮粉塵及有毒有害氣體的控制。

　　5 投資及運(yùn)行成本的評(píng)價(jià)與分析

　　相對(duì)污泥熱干化、焚燒等處置方式，污泥石灰穩(wěn)定工藝基建投資較低，根據(jù)規(guī)模及混合設(shè)備選型不同，固定資產(chǎn)投資約為2~4萬(wàn)元/t污泥(含水率80%)。

　　目前國(guó)內(nèi)工程實(shí)例較少，工藝直接運(yùn)行費(fèi)用主要由石灰、電、人工、設(shè)備維護(hù)等費(fèi)用組成。根據(jù)石灰摻混比例不同，單噸運(yùn)行成本約為50~150元，其中，石灰消耗可占到總運(yùn)行費(fèi)用的70%~90%。