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　　1 原理與作用

　　通過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生反應，生成氫氧化鈣和碳酸鈣并釋放熱量。石灰穩定可產生以下作用：

　　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程中的衛生安全性;

　　2)脫水。根據石灰投加比例(占濕污泥的比例)的不同(5%~30%)，可使含水率80%的污泥在設備出口的含水率達到74.0%~48.2%。通過后續反應和一定時間的堆置，含水率可進一步降低;

　　試算過程：

　　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39.64份氫氧化鈣。

　　故污泥在未機械脫水的情況下，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。可改善儲存和運輸條件，避免二次飛灰、滲濾液泄漏。

　　2 應用原則

　　污泥的石灰穩定技術可以做為建材利用、水泥廠協同焚燒、土地利用、衛生填埋等污泥處置方式的處理措施。

　　采用石灰穩定技術應考慮當地石灰來源的穩定性、經濟性和質量方面的可靠性。

　　3 石灰穩定工藝與系統組成

　　3.1 工藝流程

　　3.2 系統組成

　　1)輸送系統(包括濕泥及成品污泥輸送)

　　一般可選擇螺旋輸送機或帶式輸送機，應采用全封閉結構，以防止污泥散發的臭氣排放到大氣中，影響操作環境，危害操作人員的健康。

　　2)石灰倉儲與計量給料系統

　　石灰料倉用來暫時儲存罐車運送來的石灰粉料。設有破拱裝置、倉頂布袋除塵器、料位器等。

　　計量給料系統應確保在混合反應器開啟后，石灰能持續、定量輸送至混合反應器內。主要由進料斗、進料料位監測和出料裝置、計量投加裝置等組成。

　　3)干化混合反應系統

　　作為石灰干化穩定工藝的核心設備，其運行表現直接影響整個項目效果。目前一般選擇傳統臥式混合攪拌反應器，主要由混合圓筒、工作軸、攪拌元件、在線監測裝置等組成。

　　4)廢氣收集及處理系統

　　污泥石灰穩定工藝中，廢氣主要特點是高溫、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 設計與運行控制

　　1)石灰摻混比例

　　根據污泥含水率、石灰活性及最終處置方式差異，石灰摻混比例可在30%以內調整。不同加鈣量的脫水效果，見表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)混合物料的后續反應

　　石灰—污泥在快速混合后反應仍將不同程度地持續數小時至數天，設計中應優化工藝條件有利于污泥的后續反應及水蒸汽的蒸發，可以通過設計混合物料堆置設施(一般為5~10d 混合物料的堆置空間)為其進一步的反應提供有利條件，但要考慮粉塵及有毒有害氣體的控制。

　　5 投資及運行成本的評價與分析

　　相對污泥熱干化、焚燒等處置方式，污泥石灰穩定工藝基建投資較低，根據規模及混合設備選型不同，固定資產投資約為2~4萬元/t污泥(含水率80%)。

　　目前國內工程實例較少，工藝直接運行費用主要由石灰、電、人工、設備維護等費用組成。根據石灰摻混比例不同，單噸運行成本約為50~150元，其中，石灰消耗可占到總運行費用的70%~90%。