日處理10噸地埋式一體化生活污水處理設備

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污泥碳化的分類:
（1）高溫碳化

碳化時不加壓，溫度為1,200 – 1,800°F（649－982℃）。先將污泥干化至含水率約30％，然后進入炭化爐高溫碳化造粒。碳化顆粒可以作為低級燃料使用，其熱值約為2000－3000大卡/公斤（在日本或美國）。技術上較為成熟的公司包括日本的荏原，三菱重工，巴工業以及美國的IES等。該技術可以實現污泥的減量化和資源化，但由于其技術復雜，運行成本高，產品中的熱值含量低，目前尚未有大規模的應用。大規模的為30噸濕污泥/天。
（2）中溫碳化
碳化時不加壓，溫度為800 – 1000°F（426－537℃）。先將污泥干化至含水率約90％，然后進入炭化爐分解。工藝中產生油，反應水（蒸汽冷凝水），沼氣（未冷凝的空氣）和固體碳化物。該技術的代表為澳大利亞ESI公司。該公司在澳州建設了一座100噸/日的處理廠。該技術可以實現污泥的減量化和資源化，但由于污泥終的產物過于多樣化，利用十分困難。另外，該技術是在干化后對污泥實行碳化，其經濟效益不明顯，除澳洲一家處理廠外，目前尚無其他潛在的用戶。

日處理10噸地埋式一體化生活污水處理設備低溫碳化
碳化前無需干化，碳化時加壓至10MPa左右，碳化溫度為600℉左右（315℃），碳化后的污泥成液態，脫水后的含水率達50％以下，經干化造粒后可以作為低級燃料使用，其熱值約為3600－4900大卡/公斤（在美國）。
該技術的特點是，通過加溫加壓使得污泥中的生物質全部裂解，僅通過機械方法即可將污泥中75％的水分脫除，極大地節省了運行中的能源消耗。污泥全部裂解保證了污泥的*穩定。污泥碳化過程中保留了絕大部分污泥中熱值，為裂解后的能源再利用創造了條件。
注：該分類為傳統意義上的分類，主要區別在于溫度控制范圍的不同以及是否增加壓強。
1.4污泥低溫碳化技術的廠家:
（1）EnerTech（能源技術）：
技術名稱為SlurrycarbTM，該工藝是連續式的。其工藝是將污泥加壓至1000-1500 psig（70-100kg/cm2），通過熱交換器，加溫至400-450°F（204-232℃）。熱化分解反應時，污泥中的有機物被分解，二氧化碳氣從固體中被分離。
污泥碳化技術開發，制造碳化中試裝置PDU（Process Development Unit）；2001年1月，能源技術公司與美國太空總署簽訂了2年的合同。能源公司利用污泥碳化技術開發出在太空倉轉化太空垃圾的原型裝置；2005年4月，在美國加州Railto建立一座每天處理625噸污泥的處理廠。工廠占地2.6公頃（6.4 arces），建在Rialto污水處理廠旁，每天約可生產140噸干的碳化顆粒。該工廠已經于2006年4月在Rialto破土動工，加州共有5個地區向該廠提供污泥，已經全部與Enertech簽署了協議書。該廠已經于2009年初完工投產。該廠生產的碳化物全部銷售給據該廠50英里外的三菱水泥廠。
（2）ThermoEnergy（熱能）：
熱能的工藝與EnerTech的工藝類似，熱能用活塞壓力系統，污泥（steam）是注入的而不是泵入的，有熱交換器。要求的溫度是600°F（315℃），壓力是2,000 psig（138kg/cm2）。

熱能的工藝是批處理，每批需20分鐘的反應時間，有兩個并行的壓力活塞和反應罐，這樣可以使整個工藝連續。處理后的污泥經過壓力釋放系統，然后用離心方式脫水至50％的含固率。這個工藝產生的碳化物與EnerTech的產生的碳化物相同。該公司曾在美國加州Colton污水處理廠做了一個試驗廠，目前沒有推廣的報導。

“三池”處理系統和其他村莊污水處理工藝的比較
1.一體化設備
一體化設備主體工藝采用生物膜法，通常由調節池、酸化池、生化池、過濾池和消毒池五部分組成。一體化設備的污泥產量較少，過濾池中的污泥可以回流到酸化池中，具有流程緊湊、污水處理效率高、占地面積小等優點;但其價格相對較高，處理水量小，因此不太適宜用于該流域村莊污水的處理。
2.土壤滲濾
土壤滲濾利用土壤毛細血管浸潤擴散原理，在滲濾過程中利用存在于土壤各種微環境中的不同功能微生物對污染物進行降解和凈化，具有基建及運行管理費用低、運行管理簡單、氮磷去除能力強、處理水質好、可用于污水回用等特點。但容易發生土壤堵塞導致系統散失處理功能，對地面景觀和衛生環境也有一定影響，還有可能污染地下水。

人工濕地指模擬自然濕地，人工設計建造的由填料、植物、動物、微生物等組成的統一體，利用濕地生態系統中物理、化學和生物的共同作用來實現對污水的凈化作用。人工濕地操作管理簡單、運行費用低、投資少、具有一定的美學價值，可充分利用農村地區現有的荒地、洼地、沼澤地來進行修建，己得到較為廣泛的應用。但人工濕地占地面積較大，易受氣候條件的影響，隨著運行，污水中懸浮物被截留下來，營養物質不斷積累，植物腐爛，加上農村技術管理的欠缺，更容易產生淤積阻塞現象，導致濕地水流不暢，終可能導致系統崩潰。散戶污水處理工藝。
散戶是指污水不便于統一收集處理的單一或幾戶農戶，宜采用分散處理技術，就地處理排放或回用。分散處理可采用設備或工程設施。
化糞池+好氧堆肥。工藝流程為：污水、化糞池、好氧堆肥(農用)。其技術比較適合我國目前農村的技術經濟水平。經過化糞池或沼氣池處理后的污水作為農用，但化糞池或強化厭氧池出水中污染物濃度高，因此不宜直接排入村落周邊水系。采用本模式處理污水時，應防止雨水進入化糞池或沼氣池造成池體內的污水溢出。
化糞池+土地處理(或人工濕地)。適合于可利用土地的農戶。污水經化糞池去除粗顆粒物質后利用土地處理，或流入人工濕地進行處理。其中，在化糞池的停留時間應大于48h。該工藝投資和運行費用低、管理方便，適合于可利用土地的農戶。由于化糞池或沼氣池出水濃度較高，宜在生態單元前增設厭氧生物處理單元，如厭氧生物膜單元，以降低生態處理單元的負荷。生態處理單元技術宜采用人工濕地或土地滲濾等。工藝流程為：污水、化糞池、厭氧生物膜單元、生態處理單元、排放。

(2)生物處理工藝
針對沒有可利用土地的散戶或對排水水質要求較高時，可采用生物處理單元處理污水。生物處理單元宜采用生物接觸氧化池的一體化設備。在丘陵或山地，可利用地形高差，采用跌水曝氣，節省部分運行能耗。其工藝流程為：污水、調節池、生物接觸氧化池、排放。其中，生物接觸氧化法可以與分段進水技術結合，強化脫氮效果，處理后的污水可直接排放或進一步生態處理后排放。己建化糞池可作為生物接觸氧化池前的調節池。該工藝的特點是處理效果好，占地面積小，需要定期維護管理。

什么是污泥碳化
市政污泥中含有可燃物質，尤其是生化污泥（二沉池排出的剩余污泥），由于其中含有大量的活性污泥細菌，可燃物質量更大。根據上海、天津等地的污泥發熱量試驗，中國市政污泥中的發熱量約為2200－3300大卡/噸干物質。其中消化后的污泥發熱量較低，一般僅為未消化污泥的70％左右。夏季污泥的發熱量比冬季低。
所謂污泥碳化，就是通過給污泥加溫和加壓，使生化污泥中的細胞裂解，將其中的水分釋放出來，同時又大限度地保留了污泥中碳質的過程。污泥碳化的優勢在于，污泥碳化是通過裂解方式將污泥中的水分脫出，能源消耗少，剩余產物中的碳含量高，發熱量大，而其它工藝大多數是通過加熱，蒸發的方式去除污泥中的水分，耗能大，灰分中的碳質低，利用價值小。
污泥碳化的發展世界上污泥碳化技術的發展分為以下三個階段。

小規模生產試驗階段。
隨著污泥碳化理論研究的深入和實驗室試驗的成功，人們開始思考將污泥碳化技術轉變成為真正商業化污泥處理的裝置。在大規模商業化之前，為了減少投資風險，需要對該技術進行小規模生產性試驗（Pilot Trial）。通過這些試驗，污泥碳化技術開始從實驗室走向工廠。這期間設計和制造了許多設備，解決了大量實際工廠化的技術問題。這個階段的特點如下：
規模小。例如1997年日本三菱在宇部的污泥碳化廠規模為20噸/天；1992年，日本ORGANO公司在東京郊區建了一個污泥碳化試驗廠；1997年Thermo Energy 在加利福尼亞州Colton市建立了一個污泥碳化實驗廠規模為每天處理5噸干泥。
試驗資金來自大公司和政府，而不是商業用戶。例如，在日本的試驗均來自大公司，在加州的試驗資金是來自美國EPA。