污泥资源化处理技术及设备

编辑推荐一本书搞懂污泥处理处置新技术、新方法、新工艺和全流程，一本书讲透污泥资源化利用的方法、途径和效果。

污泥前处理篇、能源化利用篇、材料化利用篇、农业利用篇和土地利用篇五篇，反应了污泥资源化利用的全貌。

★污泥的分类、特性、处理处置方法。

★污泥处理处置相关政策标准解读

★污泥调理技术

★污泥浓缩技术

★污泥机械脱水技术

★污泥石灰稳定技术

★污泥干化技术

★污泥输送技术显示全部信息内容简介

全书分前处理篇、能源化利用篇、材料化利用篇、农业利用篇和土地利用篇五篇，共18章。第1章概述性地介绍了污泥的来源、分类、特性、危害及相应的处理处置方法和政策解读；第2~第7章为前处理篇，分别介绍了调理、浓缩、机械脱水、石灰稳定、干化、输送等污泥前处理过程；第8~第13章为污泥能源化利用篇，分别介绍了焚烧产热、水热氧化回收热能、热化学液化制液体燃料、热化学炭化制固体燃料、热化学气化制气体燃料和生物气化产沼气的工艺流程、机理和影响因素等内容；第14章和第15章为污泥材料化利用篇，分别介绍了污泥制建筑材料和吸附材料；第16章和第17章为污泥农业利用篇，分别介绍了污泥制肥料和污泥制蛋白质饲料；第18章为污泥土地利用篇，介绍了各种污泥土地利用的原则、方法及效果。

本书可供从事污泥处理处置的工程技术人员、设计人员、科研人员和相关企业管理人员参考，也可供高等学校环境工程、市政工程及相关专业师生参考。

 

作者简介廖传华，南京工业大学，教授，湖北洪湖人。浙江大学化工过程机械专业硕士，南京工业大学化学工程专业博士，教授。 主要从事本科生《过程装备成套技术》、课程设计、毕业设计等环节的教学工作，编写教材2部。2005年获江苏省普通高校教学成果一等奖。 主要从事以下方向的研究工作：（1）高浓度难降解有机废水深度治理与资源化利用：采用超临界水氧化技术对高浓度难降解工业废水和有机污泥进行深度治理，不仅满足达标排放，还能实现能源的综合利用。已发表论文10多篇，出版专著4部，申报发明专利15项（获授权3项）。研究成分果于2011年和2013年分别获中国石油和化学工业联合会技术发明三等奖和二等奖各一项。（2）天然产物有效成分的高效提取：采用超临界萃取技术对天然产物中的有效成份进行高效提取，既提高有效成分的提取率，又降低产物中的化学溶剂残留。已发表论文20多篇，出版专著5部，获授权发明专利1项。（3）超细粉体的制备：采用超临界膨胀法制备超细粉体。已发表论文多篇，出版专著1部，获授权发明专利1项。（4）热力干燥：主要从事喷雾干燥、喷雾造粒、半干法喷雾烟气脱硫等方面的研究工作，已发表论文10多篇，获授权专利1项。现为中国化工学会化学工程专业委员会干燥专业组理事、中国通用机械干燥协会技术委员会委员、中国通用机械干燥协会标准化委员会委员。（5）可再生能源与低碳技术研究：主要从事中硬质秸秆的气化、生物质超临界水部分氧化制甲烷、中高温太阳能热利用、城市型风机等方面的研究工作，已发表论文10余篇，出版专著1部，申请发明专利8项。（6）工业节水减排技术：针对高耗水行业，采用夹点技术，在对用水节点进行分析的基础上，进行工艺流程的优化与新型设备的开发，通过循环用水和废水处理再生回用而实现节约用水。研究成果获2011年江苏省水利科技成果二等奖。出版专著《工业节水案例与技术集成》获中国石油和化学工业图书二等奖。显示全部信息目　　录

第1章　绪论 1

1.1　污泥的来源与分类 1

1.1.1　污泥的来源 1

1.1.2　污泥的分类 2

1.2　污泥的性质 4

1.2.1　污泥的物理性质 4

1.2.2　污泥的化学性质 7

1.2.3　污泥的生化性质 10

1.3　污泥的危害 11

1.3.1　污泥对水环境的影响 11

1.3.2　污泥对土壤环境的影响 11

1.3.3　污泥对大气环境的影响 12

1.4　污泥的处理处置方法 13

1.4.1　污泥处理处置的原则 13

1.4.2　污泥处理的方法 14

1.4.3　污泥处置的方法 15

1.5　污泥处理处置政策解读 17

1.5.1　污泥处理政策解读 17

1.5.2　污泥处置政策解读 19

参考文献 22



前处理篇

第2 章　污泥调理 25

2.1　物理调理 25

2.1.1　加热调理 25

2.1.2　冻融调理 27

2.1.3　淘洗调理 28

2.1.4　超声波调理 29

2.1.5　微波调理 29

2.1.6　加骨料调理 29

2.2　化学调理 30

2.2.1　化学调理的机理 30

2.2.2　化学调理剂 30

2.3　生物调理 31

2.3.1　微生物絮凝剂的种类 31

2.3.2　微生物絮凝剂的优缺点 32

2.4　联合调理 32

2.4.1　药剂联用调理 32

2.4.2　物化联用调理 33

2.4.3　污泥混合调理 33

参考文献 33



第3 章　污泥浓缩 36

3.1　重力浓缩 36

3.1.1　重力浓缩的基本原理 37

3.1.2　重力浓缩工艺与设备 37

3.1.3　重力浓缩效果的影响因素 45

3.1.4　重力浓缩池的设计计算 46

3.2　气浮浓缩 48

3.2.1　气浮浓缩的基本原理 48

3.2.2　气浮浓缩工艺与设备 48

3.2.3　气浮浓缩效果的影响因素 52

3.2.4　气浮浓缩池的设计计算 54

3.3　机械浓缩 57

3.3.1　离心浓缩机 57

3.3.2　带式浓缩机 59

3.3.3　螺压浓缩机 59

3.3.4　转筒浓缩机 60

3.4　其他浓缩方法 61

3.4.1　生物气浮浓缩 61

3.4.2　涡凹气浮浓缩 61

3.4.3　离心筛网浓缩 62

3.4.4　微孔滤机浓缩 63

参考文献 63



第4 章　污泥机械脱水 65

4.1　基本原理与方式 65

4.1.1　污泥机械脱水的原理 65

4.1.2　污泥机械脱水的方式 67

4.2　真空过滤脱水 68

4.2.1　真空过滤脱水的工艺流程 68

4.2.2　真空过滤脱水设备 68

4.2.3　真空过滤脱水效果的影响因素 70

4.3　加压过滤脱水 71

4.3.1　加压过滤脱水的工艺流程 71

4.3.2　加压过滤脱水设备 71

4.4　离心脱水 75

4.4.1　离心脱水的工艺流程 75

4.4.2　离心脱水设备 76

4.5　电渗透脱水 79

4.5.1　电渗透脱水的工作机理 80

4.5.2　电渗透脱水效果的影响因素 80

参考文献 81



第5 章　污泥石灰稳定 83

5.1　石灰稳定的机理 83

5.2　石灰稳定的工艺流程 84

5.3　石灰稳定技术的应用 86

参考文献 87



第6章　污泥干化 89

6.1　自然干化 89

6.1.1　太阳能干化 89

6.1.2　生物干化 91

6.1.3　芦苇床干化 92

6.2　人工干化 93

6.2.1　污泥干燥原理 93

6.2.2　干燥速率的影响因素 94

6.2.3　污泥干燥技术 95

6.2.4　污泥干燥设备 96

参考文献 105



第7章　污泥输送 108

7.1　污泥的状态与输送量 108

7.1.1　污泥中水分的存在形式 108

7.1.2　污泥的形态与输送方式 109

7.1.3　污泥的输送量 110

7.2　污泥管道输送 112

7.2.1　污泥管道输送的工艺流程 112

7.2.2　污泥管道输送系统 113

7.2.3　污泥输送管道 114

7.2.4　污泥输送用泵 116

7.2.5　污泥管道输送的问题及对策 119

7.3　胶带输送机 120

7.3.1　输送带 121

7.3.2　托辊 122

7.3.3　驱动装置 124

7.3.4　拉紧装置 124

7.3.5　装料及卸料装置 125

7.3.6　清扫装置 126

7.3.7　制动装置 126

7.4　螺旋输送机 128

7.4.1　有轴螺旋输送机 128

7.4.2　无轴螺旋输送机 131

7.5　链板输送机 132

7.5.1　板式输送机 132

7.5.2　刮板输送机 133

7.5.3　埋刮板输送机 135

7.5.4　FU 链式输送机 135

参考文献 136



能源化利用篇

第8章　污泥焚烧产热 141

8.1　污泥焚烧的原理与过程 141

8.1.1　污泥焚烧的原理 141

8.1.2　污泥焚烧的过程 144

8.1.3　污泥焚烧的影响因素 146

8.2　污泥焚烧工艺 147

8.2.1　污泥单独焚烧工艺 147

8.2.2　污泥混烧工艺 152

8.2.3　污泥焚烧的技术 157

8.3　污泥焚烧设备　 159

8.3.1　多膛焚烧炉 159

8.3.2　流化床焚烧炉 160

8.3.3　回转窑式焚烧炉 163

8.3.4　炉排式焚烧炉 164

8.3.5　电加热红外焚烧炉 165

8.3.6　熔融焚烧炉 166

8.3.7　旋风焚烧炉 167

8.4　焚烧炉的设计 168

8.4.1　质量平衡分析 168

8.4.2　能量平衡分析 169

8.4.3　流化床焚烧炉的设计 170

8.4.4　多膛焚烧炉的设计 172

8.4.5　电加热焚烧炉的设计 172

8.5　污泥焚烧实例 173

8.5.1　造纸污泥的焚烧 173

8.5.2　电镀污泥的焚烧 179

8.5.3　制革污泥的焚烧 180

8.5.4　含油污泥的焚烧 181

8.5.5　污染河湖底泥的焚烧 182

参考文献 183



第9 章　污泥水热氧化回收热能 186

9.1　水热氧化技术的分类 186

9.1.1　湿式氧化 186

9.1.2　超临界水氧化 189

9.2　污泥湿式氧化 189

9.2.1　湿式氧化的工艺流程 189

9.2.2　湿式氧化效果的影响因素 193

9.2.3　湿式氧化的主要设备 196

9.3　污泥超临界水氧化 197

9.3.1　超临界水氧化的工艺流程 197

9.3.2　超临界水氧化反应器 199

参考文献 206



第10 章　污泥热化学液化制液体燃料 209

10.1　污泥热解液化 210

10.1.1　热解的基本原理 210

10.1.2　污泥热解液化过程的影响因素 211

10.1.3　污泥热解液化的工艺流程 213

10.1.4　污泥热解液化产物的特性 214

10.1.5　污泥热解液化产物的加工 216

10.1.6　污泥微波热解液化 218

10.2　污泥水热液化 220

10.2.1　污泥水热液化的工艺流程 220

10.2.2　污泥水热液化的设备 223

10.2.3　污泥水热液化过程的影响因素 223

10.2.4　污泥水热液化产物的特性 225

10.3　污泥水热液化与热解液化的比较 226

参考文献 227



第11章　污泥热化学炭化制固体燃料 230

11.1　污泥热解炭化 230

11.1.1　污泥热解炭化的工艺流程 230

11.1.2　污泥热解炭化过程的影响因素 231

11.1.3　污泥热解炭化产物的特性 232

11.2　污泥水热炭化 232

11.2.1　污泥水热炭化的工艺流程 232

11.2.2　污泥水热炭化过程的影响因素 234

11.2.3　污泥水热炭化废水的组成 235

11.2.4　污泥水热炭化产物的特性 237

参考文献 238



第12 章　污泥热化学气化制气体燃料 240

12.1　污泥热解气化 241

12.1.1　污泥热解气化的工艺流程 241

12.1.2　污泥热解气化过程的影响因素 241

12.1.3　污泥热解气化产物的特性 243

12.2　污泥微波热解气化 244

12.2.1　污泥微波热解的工艺流程 244

12.2.2　污泥微波热解过程的影响因素 245

12.2.3　污泥微波热解的机理 248

12.2.4　污泥微波热解产气特性的影响因素 249

12.3　污泥气化剂气化 252

12.3.1　污泥气化的工艺流程 252

12.3.2　污泥气化过程的影响因素 254

12.3.3　污泥气化设备 255

12.3.4　污泥气化过程的污染物控制 258

12.3.5　污泥气化产物的特性 258

12.3.6　污泥气化技术的应用 259

12.4　污泥水热气化 261

12.4.1　污泥水热气化的工艺流程 261

12.4.2　水热气化过程的影响因素 261

12.4.3　污泥超临界水气化过程的机理 262

12.4.4　污泥超临界水气化工艺 263

12.4.5　污泥超临界水气化过程的影响因素 264

参考文献 265



第13 章　污泥生物气化产沼气 267

13.1　污泥厌氧消化过程 267

13.1.1　污泥厌氧消化过程的机理 267

13.1.2　厌氧消化过程中的微生物菌群 270

13.1.3　厌氧菌群之间的关系及动态平衡 271

13.2　污泥厌氧消化工艺 272

13.2.1　一段式厌氧消化工艺 272

13.2.2　两相式厌氧消化工艺 274

13.2.3　三段式厌氧消化工艺 275

13.2.4　协同厌氧消化工艺 276

13.2.5　热水解 厌氧消化工艺 276

13.2.6　污泥厌氧消化存在的主要问题 277

13.3　污泥厌氧消化过程的影响因素 278

13.3.1　工艺条件的影响 278

13.3.2　环境因素的影响 282

13.4　厌氧消化反应器 286

13.4.1　常规型反应器 287

13.4.2　污泥滞留型反应器 288

13.4.3　附着膜型反应器 294

参考文献 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径 301

14.2　污泥烧结制砖 302

14.2.1　污泥烧结砖的生产工艺 302

14.2.2　污泥烧结砖的产品性能 304

14.3　污泥制免烧砖 305

14.3.1　污泥免烧砖的生产原料 305

14.3.2　污泥免烧砖的生产工艺 306

14.3.3　污泥免烧砖强度形成原因 307

14.3.4　污泥免烧砖的产品性能 308

14.4　污泥烧制陶粒 308

14.4.1　污泥烧制陶粒的方法 309

14.4.2　污泥烧制陶粒的工艺路线 309

14.4.3　污泥陶粒的产品性能 312

14.5　污泥生产水泥 313

14.5.1　生产水泥的污泥原料 313

14.5.2　污泥生产水泥的工艺流程 314

14.5.3　污泥水泥的产品性能 315

14.6　污泥制生化纤维板 316

14.6.1　污泥制生化纤维板的工艺过程 316

14.6.2　污泥基生化纤维板质量的影响因素 317

14.7　污泥制轻质填充料和轻质发泡混凝土 317

14.7.1　污泥制轻质填充料 317

14.7.2　污泥制轻质发泡混凝土 318

14.8　污泥熔融制石料 319

14.8.1　污泥熔融石料的制备过程 319

14.8.2　污泥熔融石料的产品性能 319

14.9　污泥制聚合物复合材料 321

14.9.1　污泥聚合物复合材料的制备工艺 321

14.9.2　污泥聚合物复合材料性能的影响因素 321

14.10　污泥制木塑复合材料 322

14.10.1　污泥木塑复合材料的制备工艺 323

14.10.2　污泥木塑复合材料性能的影响因素 323

参考文献 325



第15 章　污泥制吸附材料 329

15.1　污泥活性炭的制备途径 329

15.1.1　单一污泥制备活性炭 329

15.1.2　污泥中添加生物质制备活性炭 330

15.1.3　污泥中添加矿物质制备活性炭 330

15.2　污泥活性炭的活化方法 331

15.2.1　热解活化法 331

15.2.2　物理活化法 332

15.2.3　化学活化法 333

15.2.4　化学物理活化法 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标 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　水蒸气活化法制得污泥活性炭的性能 341

15.3.7　热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响因素 343

15.4.1　活化温度的影响 343

15.4.2　活化时间的影响 344

15.4.3　活化剂浓度的影响 344

15.4.4　升温速率的影响 346

15.4.5　液固比的影响 346

15.5　污泥活性炭的应用 346

15.5.1　废水处理 346

15.5.2　大气污染防治 350

参考文献 353



农业利用篇

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　污泥堆肥过程的物质变化 359

16.1.4　污泥堆肥的工艺参数 361

16.1.5　堆肥中重金属含量的控制 364

16.1.6　污泥堆肥的农业利用效果 365

16.2　污泥制复混肥 366

16.2.1　污泥复混肥的制备工艺 367

16.2.2　污泥复混肥的技术指标及肥效 368

16.2.3　污泥复混肥的农业利用效果 369

参考文献 372



第17章　污泥制蛋白质饲料 374

17.1　污泥制蛋白质饲料的可行性 374

17.2　污泥蛋白的提取方法 375

17.3　污泥蛋白的加工技术 377

17.4　污泥蛋白的利用 377

参考文献 379



土地利用篇

第18章　污泥土地利用 383

18.1　污泥农田利用 383

18.1.1　污泥的肥效 384

18.1.2　污泥的施用方法 385

18.1.3　污泥农田利用的农业效果 385

18.2　污泥林地利用 387

18.2.1　污泥林业利用 387

18.2.2　污泥林业利用的林业效果 387

18.2.3　污泥园林利用 388

18.2.4　污泥园林利用的绿化效果 388

18.3　污泥土地修复利用 389

18.3.1　干旱半干旱土地的修复 389

18.3.2　严重扰动土地的修复 390

18.3.3　污染土壤的修复 390

18.3.4　牧场的恢复与重建 390

18.4　污泥土地利用的方法与要求 391

18.4.1　土地利用的污泥肥料类型 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　污泥中重金属的控制 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　污泥用作填埋场覆土 400

18.6.1　填埋场覆土的作用 400

18.6.2　污泥用作日覆土的要求 401

18.6.3　污泥用作日覆土的优点 406

参考文献 406