污泥无害化处理方式十篇

时间:2023-12-25 17:38:28

污泥无害化处理方式

污泥无害化处理方式篇1

一、污水处理的现状与发展 尽管我们和发达国家相比,在总的能力建设上差距仍然很大(美国有18,000座,英,法,德国各有约8,000座),污水处理率也仅约30%(发达国家约90%以上),国内的水系污染也还未得到有效的控制,污水处理能力和社会经济发展的需求尚不匹配,但可喜的是,在解决江河湖海的水系污染工作中,已建成的这些设施已经开始显现出它是国家控制水污染,保护水环境的最有力的手段和最主要的力量,得到国家和各级地方政府的重视,社会的关注与参与。 二、污泥问题的出现及其原因

但是,在污水处理能力建设的这一快速发展中,一个曾经忽视,而今又必须面对的问题是伴随着污水处理能力的提高,污水处理的中间产物——污泥将要得到妥善的处理和处置。

按2004年我国的污水处理能力统计,我国每天从各个污水厂产生约7,000吨的污泥饼,现在70%以上是弃置,20%是填埋,不到10%的是通过堆肥等技术处理后回用于土地。由于污泥中往往含有病菌和过量的重金属,没有经过无害化处理的污泥大量的弃置,最终作为资源用于土地,常常造成二次污染,严重影响了环境综合整治的实际成果。

造成这种状态有着发展、认识、资金、技术和管理等多方面的原因。在污水处理发展的初期阶段—60年代,污水处理厂少,污泥量少,污泥的成分也不像今天这样复杂,污泥土地施用是一种有效的处置方式,上海、北京、天津等城市的污泥还受到农民的欢迎,作为很好的农家肥施用。所以那个时候污泥是资源,污泥处置不是什么问题。

上世纪末,我国的现代污水处理开始起步,资金、技术、装备和土地集中在如何多建污水处理厂上,加上很多的污水处理厂还在建设过程中,污泥处置的问题显现得不充分。这一时期,无论是立项、规划、设计、建设和管理部门都没有对污泥处置的设施建设给与足够的重视,往往在污水处理工程的项目文件末尾写着这样一句话——污泥处置问题另行考虑,而实际结果是各个部门受认识、资金、技术、土地等条件的制约,没有再展开进一步的工作。

进入本世纪后,随着一座座城市污水处理厂的投入运行,特别是一些大中型污水处理厂的投入运行,每天几十吨几百吨的污泥饼,有的污水厂是上千吨的泥浆不论天气好坏需要随时清理和处置,再加上城市化的进程加快,原来消纳污泥的农田变成了城区,污泥处置的难题终于暴露出来。最早建成的天津纪庄子大型污水厂只能把污泥堆在河滩,造成河系的污染;北京高碑店污水处理厂十几辆黄河牌拉泥车每天跑出两百多公里到京津边缘地区进行污泥弃置;上海的农民用船把污水厂的污泥浆拉走,半路上把泥浆从船底放到河里再返回去拉泥;凡此种种反映了这一阶段污泥处置工作中的困难和管理上的无奈。

三、污泥处置的国际经验

污泥处置的困难不仅仅是我国在环境综合整治工作中出现的问题,也是目前世界各国都面临的挑战,大家集中努力的目标是污泥的无害化和资源化处置,寻求的是经济上可支撑的可持续性发展技术。

西方国家的大规模现代化污水处理是从六十年代末开始的,原有的污泥处置方式也是把污泥经过脱水减量化后运往农业区或林地进行土地应用。随着控制污染,保护环境的呼声提高,在大量兴建污水处理设施的同时建设了一批污泥无害化处理设施,改变了原来直接把生污泥应用于农田的状态。这一时期污泥无害化处理的主要技术和设施是污泥的中温厌氧消化和机械脱水。污泥消化可以抑制病菌,改善污泥的卫生状态,但是降解不了重金属。国外在通过大量的生态学研究和总结了实际工程经验的基础上,科学的确定了污泥最终处置标准中的重金属要求(发达国家的污泥土地使用标准对重金属的要求比国内宽松),通过让污水厂监督管网排水户的方式将责任体联在一起,对重金属的排放实施了有效的管理,使消化污泥能够达到法定的初级无害化水平,污泥的最终安全处置可以实践。

但是与此同时,他们还开发建设着一些更高水平的污泥无害化和资源化处置的技术及设施,主要有机械堆肥、热裂解、热干化、琉化、焚烧、制成建材等,呈现出多元化的努力,表现出他们也还是在寻求更环保的可持续实施路线。在这些从简单到复杂的技术设施序列中,建设和运行成本也是从低到高顺序增长的。

近十来年,发达国家随着污染控制的逐步得手,环境要求的不断提高,已经制定了更高的污泥处置标准,逐步限制污泥的土地直接应用,如欧盟已经确定从2010起禁止再向土地直接施用污泥,在新建和改建的污泥处理项目中,有向热干化等更高端技术设施发展的趋势,以提高污泥无害化和资源化的水平,满足更高的环境要求。

发达国家所做的这些努力,最主要的动力是国家对环境越来越高的要求,最主要的条件是经济力量的支撑,除了政府的大量投入以外,到位的污水处理费是一项重要的资金来源。

纵观国外近几十年的污水处理和污泥处置的实践,我们看到一条可以借鉴得的基本发展路线。那就是,即便是发达国家,也要根据国情,科学和事实求实的确定他们的环境标准,阶段目标,并切实加强污泥处置工程的落实和管理;在污泥处理和处置的思路上从污泥无害化着手,把它作为满足环境基本要求,社会经济发展的基本条件的主要措施和手段;同时不放弃资源化的努力。

正是由于思路实际,加上污泥无害化处置项目,有法规上的依据,有政府和社会资金投入的渠道,有成熟的工程技术的支持,所以在总体上还是稳步发展的,并不断探索和开发兼顾污泥无害化和资源化的新技术。

四、污泥处理两种技术路线的实践与困惑

我国从上世纪的八十年代开始了大规模的现代化污水处理实践,在二十多年的实践中我们有两个技术倾向值得探讨,它们引导了两种不同的技术方向,并直接影响到后续的污泥处置工作的成效。

1、以污泥消化为主导的技术方向

我国的污水处理主流是一直在引进国外的先进技术。污泥消化是一项在国外经过几十年实践至今还在应用的综合成本相对较低的污泥无害化技术。

但是,由于污泥消化设施设计和管理上的复杂性,我们的早期实践碰到了一些挫折,设计建设的几座污泥消化设施的使用效果都不很理想;加上发展速度快,从事设计和管理的人员总在不断调整和更新,缺少实践的机会和经验的积累;还有沼气利用等环节的部门障碍因素等等,在后续的污水处理项目中,大家都尽可能地躲开污泥消化而采用其他的污水处理工艺,而这些工艺又不能达到国家要求的污泥农用无害化水平。

这个现象由于污水处理项目的快速增加,污水处理费的调整,行业改革等新热点的不断出现而掩盖,没有能够从污染控制的角度和污泥无害化处置的环境要求在业界展开认真研究和讨论,一定程度上影响了污泥处置工作的进展。

2 、以资源化为主导的技术方向

由于没有现成的技术可以直接使用,加上认识和经验上的不足,污泥处置的管理也不够严格,再加上资金上的不足,人们只好展开各种各样的探索。

作污泥肥,卖污泥肥——污泥资源化一度似乎成了解决污泥问题的有效途径。但几经波折,除了少数几个个例之外,大多数的实践都没有成功,这包括了一些投资几千万元的经营项目。

污泥资源化从技术上来说没有太大的问题。我国的工程技术人员早在上个世纪中叶就结合我国农村土法堆肥的技术,研究和开发了将污泥进行机械化堆肥和制砖,烧水泥等各类资源化工艺和技术,尝试在进行污泥无害化处理的同时实现资源化的可行性。进入九十年代,在有空地,装备简单化和使用低价劳工,水电消耗补贴以及有农业需求等特定条件的北方中小型污水处理厂,如唐山污水处理厂,太原污水处理厂,石家庄污水处理厂这些技术得到使用,获得了一些成功。

但是在专业化更强的现代化大中型污水处理工程项目中,大量的污泥每天都必须得到及时地妥善处理和处置,因此建设一座稳定运行的污泥处理设施是污水处理持续运营的必要保证。搞正规一些的污泥资源化工程,需要投入很多建设和运行资金,资金难以达到良性循环。举个例子,日本东京都有一座简单的机械化污泥堆肥厂,他们生产的污泥肥售价每袋200日元,但其购入的包装袋每个就已是200日元了,更不要说制砖,制建材等产品了。

在国外污泥无害化和资源化的成本是*政府投入和污水处理费用支撑的。再有就是产供销的链条整合困难,北京排水集团自高碑店等几座大型污水处理厂建成后,一直受污泥处置问题的困扰,愿意合作搞资源化的公司很多,污泥肥是生产出来了,但受成本,污泥所含重金属等因素影响,不能持续运营,一个也没有成功,直到我们调整了思路,搞污泥无害化,降低了生产成本,然后把无害化的污泥卖给下端厂家,大量的污泥得到了稳定的处置,保证了污水处理厂的稳定运行。

3、以无害化为主导,以资源化为方向

目前,除了有独特因素的几个污水处理厂之外,我国新建的中小型污水处理厂,在污泥处置方式上多采用低成本的弃置与填埋,整体上还达不到无害化的水平。深圳、上海、北京、天津、广州等一些建立了大型污水处理厂的城市,迫于污泥处置的压力,正在尝试着引进国外的污泥热干化和焚烧技术及装备,以提高污泥处理和处置水平及改善自身的应变能力。这些尝试还是以污泥无害化为出发点。目前这些设施大部分在设计和建设中。这些现代化的设施投入运行,将大大地提高了污水处理厂运行的稳定性,也将促动污泥处理和处置工作上的认识、政策、价格、环境管理方面的改变。

实践证明,国外从无害化着手,从资源化着眼,展开污泥处理和处置工作的方式是合理的,有成效的。 我们在污水处理收费尚不到位,污泥处置还没有认可的资金渠道支撑的情况下,做一些污泥无害化和资源化的尝试是有益的。但以资源化来推动污泥处理和处置工作,并寄希望用这种方式来赢利从而推动整体系统的良性发展是不现实的。

五、源于实践的建议措施

综上所述,解决我们所面临的污泥处置的难题,我们建议:

1)首先是要从环境管理的角度加强污泥安全处置的宣传,加强教育,同时切实加强具体环节的管理,特别是要管好向管网排放污染物的排水户;

2)是应该在调整和核拨污水处理费的过程中,将污泥处理和处置的合理成本包括进来,在建设新的污水处理工程中,由国家投入一定的专项资金用于污泥无害化处理设施的建设,以推动污泥处置设施的建设;

3)是把污泥处理和处置工作的重点放在污泥的无害化上,大力推行污泥无害化的技术路线,并要求在每一个新建的污水处理工程项目中,从规划、设计到建设各个环节都要落实;

污泥无害化处理方式篇2

关键词:污泥处置 技术路线思考

一、污水处理的现状与发展

近几十年来,随着我们国家城市社会经济的高速发展,我国的城市排水基础设施的建设取得了很大的进步。城市污水处理厂的数量从1977年的35座增加到2004年的667座,城市污水处理能力从过去的每天处理污水100多万吨增长到今天的每天处理污水近3,000多万吨。

尽管我们和发达国家相比,在总的能力建设上差距仍然很大(美国有18,000座,英,法,德国各有约8,000座),污水处理率也仅约30%(发达国家约90%以上),国内的水系污染也还未得到有效的控制,污水处理能力和社会经济发展的需求尚不匹配,但可喜的是,在解决江河湖海的水系污染工作中,已建成的这些设施已经开始显现出它是国家控制水污染,保护水环境的最有力的手段和最主要的力量,得到国家和各级地方政府的重视,社会的关注与参与。

国家正在调整政策,在建设和谐社会的过程中,集中全社会的资源,加速这一关键环节的能力建设和强化这一环节的科学管理。按照这样一个进程,至2015年,全国城市污水处理厂的数量将达到2000座以上,污水处理能力将达到每天处理污水8,000多万吨,污水处理率将达到70%以上,我国的水污染将得到控制,水环境将明显改观。一个经济发展,社会健全,环境优美,以人为本的和谐社会才会显现。

二、污泥问题的出现及其原因

但是,在污水处理能力建设的这一快速发展中,一个曾经忽视,而今又必须面对的问题是伴随着污水处理能力的提高,污水处理的中间产物——污泥将要得到妥善的处理和处置。

按2004年我国的污水处理能力统计,我国每天从各个污水厂产生约7,000吨的污泥饼,现在70%以上是弃置,20%是填埋,不到10%的是通过堆肥等技术处理后回用于土地。由于污泥中往往含有病菌和过量的重金属,没有经过无害化处理的污泥大量的弃置,最终作为资源用于土地,常常造成二次污染,严重影响了环境综合整治的实际成果。

造成这种状态有着发展、认识、资金、技术和管理等多方面的原因。在污水处理发展的初期阶段—60年代,污水处理厂少,污泥量少,污泥的成分也不像今天这样复杂,污泥土地施用是一种有效的处置方式,上海、北京、天津等城市的污泥还受到农民的欢迎,作为很好的农家肥施用。所以那个时候污泥是资源,污泥处置不是什么问题。

上世纪末,我国的现代污水处理开始起步,资金、技术、装备和土地集中在如何多建污水处理厂上,加上很多的污水处理厂还在建设过程中,污泥处置的问题显现得不充分。这一时期,无论是立项、规划、设计、建设和管理部门都没有对污泥处置的设施建设给与足够的重视,往往在污水处理工程的项目文件末尾写着这样一句话——污泥处置问题另行考虑,而实际结果是各个部门受认识、资金、技术、土地等条件的制约,没有再展开进一步的工作。

进入本世纪后,随着一座座城市污水处理厂的投入运行,特别是一些大中型污水处理厂的投入运行,每天几十吨几百吨的污泥饼,有的污水厂是上千吨的泥浆不论天气好坏需要随时清理和处置,再加上城市化的进程加快,原来消纳污泥的农田变成了城区,污泥处置的难题终于暴露出来。最早建成的天津纪庄子大型污水厂只能把污泥堆在河滩,造成河系的污染;北京高碑店污水处理厂十几辆黄河牌拉泥车每天跑出两百多公里到京津边缘地区进行污泥弃置;上海的农民用船把污水厂的污泥浆拉走,半路上把泥浆从船底放到河里再返回去拉泥;凡此种种反映了这一阶段污泥处置工作中的困难和管理上的无奈。

三、污泥处置的国际经验

污泥处置的困难不仅仅是我国在环境综合整治工作中出现的问题,也是目前世界各国都面临的挑战,大家集中努力的目标是污泥的无害化和资源化处置,寻求的是经济上可支撑的可持续性发展技术。

西方国家的大规模现代化污水处理是从六十年代末开始的,原有的污泥处置方式也是把污泥经过脱水减量化后运往农业区或林地进行土地应用。随着控制污染,保护环境的呼声提高,在大量兴建污水处理设施的同时建设了一批污泥无害化处理设施,改变了原来直接把生污泥应用于农田的状态。这一时期污泥无害化处理的主要技术和设施是污泥的中温厌氧消化和机械脱水。污泥消化可以抑制病菌,改善污泥的卫生状态,但是降解不了重金属。国外在通过大量的生态学研究和总结了实际工程经验的基础上,科学的确定了污泥最终处置标准中的重金属要求(发达国家的污泥土地使用标准对重金属的要求比国内宽松),通过让污水厂监督管网排水户的方式将责任体联在一起,对重金属的排放实施了有效的管理,使消化污泥能够达到法定的初级无害化水平,污泥的最终安全处置可以实践。

但是与此同时,他们还开发建设着一些更高水平的污泥无害化和资源化处置的技术及设施,主要有机械堆肥、热裂解、热干化、琉化、焚烧、制成建材等,呈现出多元化的努力,表现出他们也还是在寻求更环保的可持续实施路线。在这些从简单到复杂的技术设施序列中,建设和运行成本也是从低到高顺序增长的。

近十来年,发达国家随着污染控制的逐步得手,环境要求的不断提高,已经制定了更高的污泥处置标准,逐步限制污泥的土地直接应用,如欧盟已经确定从2010起禁止再向土地直接施用污泥,在新建和改建的污泥处理项目中,有向热干化等更高端技术设施发展的趋势,以提高污泥无害化和资源化的水平,满足更高的环境要求。

发达国家所做的这些努力,最主要的动力是国家对环境越来越高的要求,最主要的条件是经济力量的支撑,除了政府的大量投入以外,到位的污水处理费是一项重要的资金来源。

纵观国外近几十年的污水处理和污泥处置的实践,我们看到一条可以借鉴得的基本发展路线。那就是,即便是发达国家,也要根据国情,科学和事实求实的确定他们的环境标准,阶段目标,并切实加强污泥处置工程的落实和管理;在污泥处理和处置的思路上从污泥无害化着手,把它作为满足环境基本要求,社会经济发展的基本条件的主要措施和手段;同时不放弃资源化的努力。

正是由于思路实际,加上污泥无害化处置项目,有法规上的依据,有政府和社会资金投入的渠道,有成熟的工程技术的支持,所以在总体上还是稳步发展的,并不断探索和开发兼顾污泥无害化和资源化的新技术。

转贴于 四、污泥处理两种技术路线的实践与困惑

我国从上世纪的八十年代开始了大规模的现代化污水处理实践,在二十多年的实践中我们有两个技术倾向值得探讨,它们引导了两种不同的技术方向,并直接影响到后续的污泥处置工作的成效。

1、以污泥消化为主导的技术方向

我国的污水处理主流是一直在引进国外的先进技术。污泥消化是一项在国外经过几十年实践至今还在应用的综合成本相对较低的污泥无害化技术。

但是,由于污泥消化设施设计和管理上的复杂性,我们的早期实践碰到了一些挫折,设计建设的几座污泥消化设施的使用效果都不很理想;加上发展速度快,从事设计和管理的人员总在不断调整和更新,缺少实践的机会和经验的积累;还有沼气利用等环节的部门障碍因素等等,在后续的污水处理项目中,大家都尽可能地躲开污泥消化而采用其他的污水处理工艺,而这些工艺又不能达到国家要求的污泥农用无害化水平。

这个现象由于污水处理项目的快速增加,污水处理费的调整,行业改革等新热点的不断出现而掩盖,没有能够从污染控制的角度和污泥无害化处置的环境要求在业界展开认真研究和讨论,一定程度上影响了污泥处置工作的进展。

2 、以资源化为主导的技术方向

由于没有现成的技术可以直接使用,加上认识和经验上的不足,污泥处置的管理也不够严格,再加上资金上的不足,人们只好展开各种各样的探索。

作污泥肥,卖污泥肥——污泥资源化一度似乎成了解决污泥问题的有效途径。但几经波折,除了少数几个个例之外,大多数的实践都没有成功,这包括了一些投资几千万元的经营项目。

污泥资源化从技术上来说没有太大的问题。我国的工程技术人员早在上个世纪中叶就结合我国农村土法堆肥的技术,研究和开发了将污泥进行机械化堆肥和制砖,烧水泥等各类资源化工艺和技术,尝试在进行污泥无害化处理的同时实现资源化的可行性。进入九十年代,在有空地,装备简单化和使用低价劳工,水电消耗补贴以及有农业需求等特定条件的北方中小型污水处理厂,如唐山污水处理厂,太原污水处理厂,石家庄污水处理厂这些技术得到使用,获得了一些成功。

但是在专业化更强的现代化大中型污水处理工程项目中,大量的污泥每天都必须得到及时地妥善处理和处置,因此建设一座稳定运行的污泥处理设施是污水处理持续运营的必要保证。搞正规一些的污泥资源化工程,需要投入很多建设和运行资金,资金难以达到良性循环。举个例子,日本东京都有一座简单的机械化污泥堆肥厂,他们生产的污泥肥售价每袋200日元,但其购入的包装袋每个就已是200日元了,更不要说制砖,制建材等产品了。

在国外污泥无害化和资源化的成本是*政府投入和污水处理费用支撑的。再有就是产供销的链条整合困难,北京排水集团自高碑店等几座大型污水处理厂建成后,一直受污泥处置问题的困扰,愿意合作搞资源化的公司很多,污泥肥是生产出来了,但受成本,污泥所含重金属等因素影响,不能持续运营,一个也没有成功,直到我们调整了思路,搞污泥无害化,降低了生产成本,然后把无害化的污泥卖给下端厂家,大量的污泥得到了稳定的处置,保证了污水处理厂的稳定运行。

3、以无害化为主导,以资源化为方向

目前,除了有独特因素的几个污水处理厂之外,我国新建的中小型污水处理厂,在污泥处置方式上多采用低成本的弃置与填埋,整体上还达不到无害化的水平。深圳、上海、北京、天津、广州等一些建立了大型污水处理厂的城市,迫于污泥处置的压力,正在尝试着引进国外的污泥热干化和焚烧技术及装备,以提高污泥处理和处置水平及改善自身的应变能力。这些尝试还是以污泥无害化为出发点。目前这些设施大部分在设计和建设中。这些现代化的设施投入运行,将大大地提高了污水处理厂运行的稳定性,也将促动污泥处理和处置工作上的认识、政策、价格、环境管理方面的改变。

实践证明,国外从无害化着手,从资源化着眼,展开污泥处理和处置工作的方式是合理的,有成效的。 我们在污水处理收费尚不到位,污泥处置还没有认可的资金渠道支撑的情况下,做一些污泥无害化和资源化的尝试是有益的。但以资源化来推动污泥处理和处置工作,并寄希望用这种方式来赢利从而推动整体系统的良性发展是不现实的。

五、源于实践的建议措施

综上所述,解决我们所面临的污泥处置的难题,我们建议:

1)首先是要从环境管理的角度加强污泥安全处置的宣传,加强教育,同时切实加强具体环节的管理,特别是要管好向管网排放污染物的排水户;

2)是应该在调整和核拨污水处理费的过程中,将污泥处理和处置的合理成本包括进来,在建设新的污水处理工程中,由国家投入一定的专项资金用于污泥无害化处理设施的建设,以推动污泥处置设施的建设;

污泥无害化处理方式篇3

关键词:污泥 高温好氧发酵

中图分类号: S141.6 文献标识码: A

随着我国污水处理率的提高,污泥产量快速增长。截止2012年底,全国建成运行的污水处理厂3340座,设计年处理能力1.34亿立方米/日,年产污泥3000万吨(含水率80%),即8.2万吨/日。据统计,目前全国污泥处理规模1270万吨/年(含水率80%),无害化处理率只有40%左右,主要集中于经济发达的一、二线城市,大部分地区的污泥未经无害化处理就直接弃置。

众所周知,污水处理厂产生的污泥含有病原体和持久性有机物等有毒有害物质,未经有效处理处置,极易对地下水、土壤等造成二次污染,直接威胁环境安全和公众健康,使污水处理设施的环境效益大大降低【1】。过去国家在制定城镇污水处理政策方面只重视污水处理,忽略污泥处理,最近政府逐渐意识到“重水轻泥”的思路存在不足,污泥的处理处置是污水处理的最终环节,“重水轻泥”的做法导致在实质上污水处理工作没有完成,而污泥得不到妥善的处理处置,其带来的污染问题最终将在很大程度上回归到对水和土壤的污染上。

另外,由住建部、环保部和科技部联合颁发的《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》中明确规定:地方人民政府是污泥处理处置设施规划和建设的责任主体;污泥处理处置设施运营单位负责污泥的安全处理处置。

国家现行法规规定污泥无害化处理是城镇污水处理系统的重要组成部分,污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化;鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。我国污泥无害化处理的滞后,关键原因是缺乏适用技术,由此带来了运行效果不佳,投资和运营成本巨大的突出问题。

污泥处理方面,根据住建部和发改委联合颁布的《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》,国内常见污泥的处理处置技术主要包括:(1)厌氧消化+土地利用;(2)好氧发酵+土地利用;(3)工业窑炉协同焚烧;(4)热干化+焚烧;(5)石灰稳定+填埋;(6)深度脱水+填埋。

1、厌氧技术由于投资、技术门槛等原因,被普遍认为最适用于大规模污水处理厂的污泥处理(100吨/日以上)。厌氧系统复杂度很高,因此对于技术的要求高,操作难度大。厌氧技术在欧美国家有很多成功案例,但国内的泥质与国外相差甚远(有机质含量低、泥沙含量高等),因此国内的厌氧案例多数存在运行问题,例如沼气产量不稳定,沼气纯度低等。另外厌氧消化后的沼渣仍需进行无害化处理,不适用中小规模污泥处理。

2、热干化+焚烧由于其投资和运行成本很高,目前仅在经济发达地区的大规模污水厂有运行项目。与厌氧消化技术类似的是,由于国内泥质的原因,国内热干化+焚烧的案例多数也存在运行问题,因此实际运行中运行成本超过350元/吨,若考虑尾气(含二噁英)处理的问题,运行成本还要提高。此工艺投资大,运行成本高。

3、石灰稳定+填埋和深度脱水+填埋因不能实现污泥的无害化处理,被《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》定义为近期过渡处理处置方式,无法作为无害化处理设施的选择工艺。

4、好氧发酵+土地利用投资适中,直接处理成本较低,工艺操作简单,最适合国内污泥无害化处理。但现行的好氧发酵,由于占地大、臭味大、辅料添加量大、受外界温度环境影响运行发酵不稳定等弊端,极大地限制了其推广。

西青大寺污水处理厂为探索本厂污泥实现污泥的减量化、稳定化和无害化的路径,多方比较不同方法,结合自身水厂特点,决定利用在脱水污泥中添加嗜热功能菌进行好氧发酵的方法进行试验。本方法比传统好氧发酵工艺更有优势,减少了占地和投资成本;由于无需添加辅料,处理成本也大幅降低;发酵过程不产生臭味;温度高,冬季发酵效果良好。

本试验首先在西青大寺污水处理厂厂内修建4个2.5 m×1.5 m×1.5 m(长×宽×高)方形发酵槽,每个发酵槽地面基础内修筑2条曝气槽用于铺设曝气管路;配套设施有:曝气机、曝气管、阀门等。

设备配置清单

序号 设备名称 技术指标 数量

1 曝气机 1.6 KW,曝气量318 m3/h 2台

2 曝气管路 PVC塑料管,Φ=75,L=5000 12根

3 阀门配件 若干

4 现场检测仪表 测量温度,水分 若干

当温度、水分、氧量等条件合适时,污泥中的微生物大量繁殖,并分解污泥中的有机物。污泥的高温好氧发酵过程实际上就是污泥中微生物发酵过程【2】。本试验将大寺厂脱水污泥(含水率80%)1吨和水分调整剂(含水率35%左右)1.4吨采用人工拌混方式拌混均匀,拌混后物料体积约3.2立方米,含水率约53.5%。拌混后物料由人工送入一个发酵槽中,堆体高1米,进深2.5 m,宽1.5 m。采取静态方式发酵程序处理。

过程中采用人工倒槽方式进行翻抛,即将发酵槽内物料人工用铁锹或其他工具移至另外一个发酵槽内,翻抛频次一般为每3-5天翻抛一次,物料经过21天左右的发酵过程,含水率降至35%左右。同时对堆体进行曝气。采用连续曝气方式,由曝气机通过曝气管路,进入发酵槽中,为堆体供氧。

本试验依据温度控制堆体翻抛过程。用温度计对发酵槽内进行温度检测。用温度计多点定点检测,每天检测2次,取其最大值及平均值作为结果分析。

由上图看出前三天温度基本没有变化,是因为大寺污水厂污泥有机质含量低,到第4天逐渐掌握温度开始快速上升,最高达到89℃,第7天温度开始下降,第7天翻抛后温度回升,70℃已经保持3天以上,此温度以属于超高温发酵范围。发酵过程因温度较高,加快了有机质降解,加速堆肥材料的腐熟,并且对消灭某些病原体,虫卵及杂草种子效果很好,整个过程未产生臭味,也增加了堆肥成品中的有益菌。

经过21天好氧发酵,经过4次翻抛含水率降到33.1% ,降了20个点,达到试验的目的。混合完总重:污泥是一立方,水分调理剂是1.4吨,加起来是2.4吨,发酵完重量为1.8吨,污泥的减量约60%。

经处理后污泥成深棕色,无臭味,手感松散,颗粒均匀,不滋生蚊蝇、病原菌、寄生虫卵、病毒及植物种子均被杀灭。含水量33.1% ;减量60%,便于后续运输利用。最终产品由于含水率低,有机质少,性状稳定,是建材回填土的良好选择。如果经检测污泥中的重金属含量达到国家标准,也可以用作绿化腐殖土。

参考文献:

污泥无害化处理方式篇4

【关键词】城市污水处理厂;污泥处理处置;现状;方法;探讨

随着经济科学的飞速发展,人们开始认识到科学和经济的快速进步某种程度上就是对环境和社会资源的一种损耗,而后来的温室效应、环境大气污染、各种能源短缺、可利用水资源减少等等问题都充分证明了这一点。对此全球各个国家也都快速做出了反应,针对温室效应,环境保护、污水治理等等环境保护和和可持续发展战略政策的提出都朝着改善生存环境的方向前进。对此,我国政府也逐步退出了诸多政策,积极宣传教育环保生态思想,倡导绿色健康无污染生活,并同时进一步落实科学发展观,发展生态循环经济体系,并加速我国资源节约型和自然环境友好型城市建设。城市污水处理厂也因此快速发展,尤其是随着城市污水处理设施和技术的不断普及提升,其污泥的产量越来越多,这对城市而言也是一个新问题,因此城市污水处理厂污泥的处理处置就成为当前乃至今后我们迫切需要解决的重任,下面笔者就对城市污水处理厂污泥处理利用进行深入探讨。

1 我国城市污泥处理状况及问题

众所周知,城市污水处理厂在处理污水过程中不可避免会产生污泥,虽然污泥占有量只有0.3%~0.5%,但是由于我国城市化发展步伐的加快,城市污水处理厂所产出的污泥量也与日俱增。目前我国废水排放大约400多亿吨,干污泥年排放约为600万吨,城市污泥处理问题日益凸显。此外,在污泥处置方面,绝大部分城市污水处理厂都是采用较为简单的填埋或者是胡乱堆放,甚至部分城市将污水处理厂污泥简单用于城市绿化和土地填埋中,或者用于配比制作成复合肥,这些都导致城市污水处理厂污泥处理工作不尽人意。据有关资料统计,我国大部分城市污水处理厂处理的污泥里面微生物、寄生虫卵、重金属、有毒有机物质、臭气、病原菌等众多,这些成分已经成为城市环境卫生的首害。为了改善这一问题,我国从2000年以来绝大部分城市都陆续出台执行有关污泥处理处置的政策方案和规划,但就目前处理状况来看,简单粗暴的填埋弃置和堆放只能够为后续城市发展埋下隐患,尤其是近些年来污水处理厂日益增多,处理的污泥量也越来越多,只有及时进行科学的、系统的、合理的深度处理,使得污泥能够稳定化,最终达到减量、无害、再利用的程度才是最佳的、完善的污水处理循环链,才能够使得污泥处理处置工作产生效果。

2 城市污水污泥处理处置方法工艺

城市污水厂污泥处理处置主要包括两个阶段,前阶段要对污泥进行初步处理,然后再在此基础上根据污泥成分比例和性质特点来采取不同的处置方式,最终使得污泥能够达到无害化。

2.1 污水厂污泥处理方法

对污水厂污泥进行初步处理,主要包括污泥调理、污泥浓缩、污泥脱水、污泥消化等几个步骤。

污水处理厂利用化学或物理方法调理完污泥后,就进行污水浓缩,就是利用重力浓缩方法、气浮浓缩方法、离心浓缩方法等等方式来除去污泥的间隙水,然后进行污泥脱水,利用自然干化、造粒脱水、机械脱水等方式来将污泥转化为半固体或者固体形态。最后进行污泥消化,也就是对污泥进行厌氧消化和好氧消化,前者使污泥降解为甲烷和稳定的污泥,后者利用微生物发酵,采用好氧堆肥、反应器堆肥等方式进行污泥堆肥,使得污泥最终成为稳定性较高的类腐殖民质。

2.2 污泥处置利用

目前对污泥进行深层次的处置主要有热干燥处理、土地利用、卫生填埋、污泥焚烧、投海和综合利用等等方式,如下图。

第一,土地利用。我国是农业大国,对污泥进行土地利用能够有效处置多余污泥,尤其是污水处理厂污泥理念含有丰富的有机成分,且经过实践证明采用这些污泥栽种作物产量更好,甚至比施农家肥的土地作物长的更好,因此有机含量高、营养成分丰富的污泥就可以充当土壤改良剂,当然也要进行土地利用要注意污泥重金属、放射性元素等问题,从而避免土壤作物二次污染。

第二,卫生填埋。这种方法工艺简单,成本低廉,见效快,应用颇为广泛,有筑堤法、平面填埋发,混合填埋法等,其缺点在于占填埋场地大、运输成本高、污泥力学性能要求高,并要注意产生渗滤液和沼气,防止地下水污染。

第三,污泥焚烧法。污泥高温下燃烧,能够充分将污泥分解为砌体、焦油以及其他飞灰残渣,这种处理方法速度快,无害化、减量化效果彻底,而且污泥冉寿热量高,可以充当劣质煤,但是污泥焚烧设备投资大,燃烧不良有可能产生剧毒物质。

第四,早期污水处理厂对污泥污染认识不足,大量污泥被投入海中,这对海洋生态环境造成了巨大的损害,目前这种方法已经限制和禁止。

第五,近来国内外把污水处理处置眼光放到了资源化的层面上,希望通过适当处理然后再利用,这是现代社会环境保护和资源可持续发展的必然需要。欧美等国家已经在探索污泥制油的工艺,希望通过加热、无氧、催化剂、干馏、热分解来产热解油,而且污泥中的大量灰分可以作为建筑添加剂,不少研究专家将污泥作为水泥原料,例如在粘土中深入污泥在高温下烧成生态砖等等。除了上述几种方法之外,还有多种污泥综合有效利用方式,而这些都需要相关人员不断努力尝试研究,这样长期下去,相信总会有化废为宝,化污泥为有效资源物质的污泥处理模式。

3 结束语

虽然目前我国城市污水处理厂在污泥处理处置方面已经取得了一定的成效,但是在污泥处理处置这条道路上还有很远的路要走,当前这些污泥处理方面还存在很多未尽人意之处,对此,我国相关工作人员和城市污水处理同行也必须要进一步落实科学发展观,并不断努力尝试、实践,努力寻找更佳、更有效的处理方式和工艺技术,相信随着人们对污水污泥处理设备的不断改进和完善,我国城市污水处理方面会取得更好的效益。

参考文献

[1]杨芳.关于城市污水处理厂污泥处理处置的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2011(21).

[2]白杨.城市污水处理厂污泥处理处置技术方法[J].绿色科技,2014(6).

污泥无害化处理方式篇5

关键词 污泥 处理 处置 深度脱水

中图分类号:TU992 文献标识码: A

一、污泥处理现状与发展趋势

1 国外污泥处理处置的现状及发展趋势

发达国家经几十年的发展,污泥处理处置技术路线已相对成熟,相关的法律法规及标准规范已比较完善。

欧洲污泥处置最初的主要方式是填埋和土地利用。二十世纪90年代至今,由于填埋场地选择越来越难,继而转向建设了大量污泥干化焚烧设施。由于污泥干化焚烧投资和运行费用较高,同时污泥中有害成分又逐步减少,使污泥土地利用重新受到重视,成为污泥处置方案的重要选择。近几年总的趋势是土地利用的比例越来越高,欧盟及绝大部分欧洲国家越来越支持污泥的土地利用。目前,德国、英国和法国每年产生的污泥(干重)分别为220万t、120万t和85万t,作为农用方向土地利用的比例分别已达到40%、60%和60%[1]。

北美的土地资源比较充足,但是卫生填埋比例不高,污泥处理处置一直是农用为主目前,美国16000座污水处理厂年产710万t污泥(干重)中约60%是厌氧消化或好氧发酵处理成生物固体,作为农田肥料。另外,有17%填埋,20%焚烧,3%用于矿山恢复的覆盖。

日本由于土地限制,污泥处理处置的主要技术路线是焚烧后建材利用为主,农用与填埋为辅。近年来,日本开始调整原有的技术路线,更加注重污泥的生物质利用,逐步减少焚烧的比例[2]。

由此可见,欧美主要将土地利用作为污泥处置的主要方式和鼓励方向。主要包括三种利用方式:(1)作为农作物、牧场草地肥料的农用;(2)二是作为林地、园林绿化肥料的林用;(3)三是作为沙荒地、盐碱地、废弃矿区改良基质的土壤改良。由于运输距离、操作难度等客观因素,污泥农用量又远高于林用和土壤改良。另外,欧美普遍采用厌氧消化和好氧发酵技术对污泥进行稳定化和无害化处理。其中50%以上的污泥都经过了厌氧消化处理[3]。

2 中国污泥处理处置现状

随着我国城镇污水处理率的不断提高,城镇污水处理厂污泥产量也急剧增加。2009年,全国投入运行的城镇污水处理厂1992座,处理污水量280亿m3,产生含水率80%的污泥约2005万t。随着城镇化水平和污水处理量的增加,污泥量将很快突破3000 万t。据不完全统计,目前全国城镇污水处理厂污泥只有小部分进行卫生填埋、土地利用、焚烧和建材利用等,而大部分未进行规范化的处理处置。污泥含有病原体、重金属和持久性有机物等有毒有害物质,未经有效处理处置,极易对地下水、土壤等造成二次污染,直接威胁环境安全和公众健康,使污水处理设施的环境效益大大降低[4]。

二、污泥处理处置相关技术规范与原则要求

1 污泥处理处置相关政策及技术规范

表1 污泥处理处置技术政策与规范

表2 污泥泥质标准

2 污泥处理处置的原则

污泥处理处置应包括处理与处置两个阶段。处理主要是指对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理的过程。处置是指对处理后污泥进行消纳的过程。污泥处理设施的方案选择及规划建设应满足处置方式的要求。

按照《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》(试行)的要求,参考国内外的经验与教训,我国污泥处理处置应符合“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”五大原则。

三、污泥处理处置工艺介绍

1 污泥处置

(1)土地利用

①原理

污泥无害化、稳定化处理后,以肥料、营养土等形式用于农业、林业、园林绿化及土壤改良等

②.应用原则

必须经过厌氧消化、好氧发酵等稳定及无害化处理后才能进行土地利用

③特点

a、不同土地利用方式泥质要求不同

b、根据当地土地资源及肥料供求情况选择适宜的土地利用方式

c、涉及的成本及经济效益因不同的用途而异,同时受肥料消纳渠道局限

d、中长期而言是一种推荐的处置方式

(2)焚烧与协同处置

①原理

利用污泥自身热量和外加辅助燃料,燃烧实现污泥无害化处置

②应用原则

a、充分利用余热或污泥自身热值

b、环保至关重要

③分类

a、单独焚烧:与热干化设施联建

b、协同处置:与水泥窑、热电厂、垃圾焚烧厂协同处置

④特点

a、投资运行成本高(干化加焚烧投资50-70万元/t,运行200-300元/t),处理规模大才会有规模效益,在经济发达、有余热热源区可考虑此种方式

b、减量化明显,但衍生污染物处理需加强技术研发和监管机制

(3)建材利用

①原理

以污泥为原料制造建筑材料,例如制水泥熟料、轻骨料、陶粒

②应用原则

a、不宜用于人居及公共建筑

b、重金属浸出毒性等环保应达标

③特点

a、产品质量要求高,达到使用要求至关重要

b、重金属易造成污染,控制应严格

c、投资成本类似于污泥协同处置,经济效果受市场影响,取决于当地市场接受度

d、可审慎使用此种方式

(4)填埋

①原理

经过前处理后作为固体废弃物进行填埋处置

②应用原则

a、必须改性、稳定、卫生化处理

b、环保至关重要

③分类

a、单独填埋:应用极少

b、混合填埋:与垃圾合并填埋或作为垃圾填埋场覆盖土

④特点

a、含水率≤60%,若作为覆盖土则≤45%,污泥与生活垃圾重量比≤8%

b、投资按填埋场算,约合15-20万元/t,运行成本100-125元/t

c、可作为近期应急措施

2 污泥处理

(1)浓缩脱水

①原理

通过重力或机械方式去除水分,减小含水率和体积(80%以下)

②应用原则

根据污水处理工艺、污泥特性、场地面积、投资运行费用等综合确定,后续一般填埋处置

③分类

a、重力浓缩、机械浓缩、气浮浓缩,目前深度脱水核心是机械浓缩

b、机械浓缩包括离心浓缩、带式浓缩、板框浓缩,深度脱水板框浓缩较多

④特点

a、深度脱水成功关键在于调理剂效果和压滤性能

b、投资15-20万元/t,运行成本70-120元/t

c、此工艺用地小,建设快,可作为应急处理,长远来看大量占用填埋资源

(2)厌氧消化

①原理

利用兼性、厌氧菌分解污泥有机质,实现污泥稳定化、减量化,沼气利用

②应用原则

处理规模大综合效益明显

运行调试控制较复杂

一般作为脱水的前处理工段

③分类

a、中温厌氧消化,35 ℃ ±2℃ ,停留时间大于20d

b、高温厌氧消化, 55 ℃ ±2℃ ,停留时间10~15d

④特点

a、控制要点:系统启动、进出料控制、温度、pH、毒性、碱度和挥发酸

b、安全管理:沼气防爆和H2S中毒

c、投资20-40万元/t,运行60-120元/t (不含浓缩、脱水),需与其他工艺配合进行污泥处理

(3)好氧发酵

①原理

通过好氧微生物生物代谢,使有机物转化成稳定腐殖质,实现污泥资源化、稳定化、无害化

②应用原则

作为土地利用前处理手段,也可作为将低含水率、提高热值的预处理手段

③特点

a、辅料来源应经济易行、稳定可靠

b、产品质量能够满足土地利用要求,且有稳定消纳渠道

c、控制:温度、含水率、碳氮比、通风供氧

d、恶臭气体处理需重点考虑

e、投资25-45万元/t,运行成本120-160元/t

f、此工艺符合资源化趋势,值得污泥处理长远规划时推广

(4)热干化

①原理

通过污泥与热媒之间的传热,脱除水分,降低含水率

②应用原则

根据处置需要选择,与余热利用相结合,充分利用沼气热能、热电、垃圾焚烧余热

③分类

流化床、带式、桨叶式、卧式转盘式、立式圆盘式、喷雾式

④特点

a、选择不同干化类型原则:投资运行成本较低、污泥形态对污泥输送、给料及后续设备的适应性

b、投资30-50万元/t(不含后续焚烧等费用),运行成本工艺不同差异大

c、技术类型众多,争议最多,前景看好

(5)石灰稳定

①原理

投加生石灰,反应生成氢氧化钙和碳酸钙

②应用原则

可作为填埋等方式的前处理

③特点

a、需考虑石灰来源的稳定性、经济性

b、考虑粉尘、有毒有害气体的控制

c、投资5-10万元/t,运行成本80-150元,主要为石灰消耗

d、增大污泥体积,给后续处置(例如填埋)增加负担,建议此种处理方式只作为应急处理方式考虑

(6)其他工艺

①热解处理

有机质缺氧条件下加热裂解

产物:油、气、碳

②水热处理

热水解、湿式氧化等

作为脱水或厌氧消化等的前处理

③其他技术

3 主流污泥处理处置工艺比较

表3 污泥处理处置工艺比较

四、污泥处理处置案例分析

1 工程简介

(1)随州污水厂处理规模10万m3/d,污泥干泥10.6tds/d,折算成含水率80%的污泥为53tws/d。

(2)污泥处理工程要求脱水前含水率 80%,要求脱水后含水率 ≤60%

2 处置工艺选择

1、随州建有垃圾填埋场,日处理垃圾420吨,库容量为160万m3,2001年启用,可使用超过20年,污泥具备采用填埋处置的硬件基础

2、污泥处理规模较小且当地经济实力限制,暂不具备污泥焚烧的能力

3、建材利用当地尚在调研找项目阶段,尚未建立起较完善的技术体系

4、土地利用存在肥料销售出路和或土壤改良剂消纳难题

最终选择污泥处置工艺为填埋。

3 处理工艺选择

根据“处置工艺定处理工艺的原则”,选择深度脱水为污泥处置前的污泥处理工艺。

4 主要设备

本工程最终选用“深度脱水+填埋”的污泥处理处置工艺,工程只针对污泥处理展开设计,污泥处置工程不在设计范围内。污泥处理主要设备如下:

表4污泥处理主要设备表

5 投资及运行成本

本工程总投资约1100万元(不含征地费用),运行成本110元/t(不含处置费用,污泥按照含水率80%计算)。

五、结语

(1)目前欧美发达国家污泥处置出路在土地充裕的情况下,一般以农用和土地利用为主,日本等土地资源紧张的国家则以焚烧和建材利用为主;

(2)国内污水处理厂的污泥极小部分进行了少量简易填埋、或土地利用,大部分未做到规范化的处置,污泥处理处置尚有极大提升空间;

(3)对于国内污泥处理处置的技术路线选择,应秉承《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》(试行)中确立的五大原则,按照““处置工艺定处理工艺”的原则,因地制宜地进行选择。

参考文献:

[1]李华锋.污泥与石油焦的成浆性及流变特性实验研究[D],东南大学,2012年

[2]曹仲宏.城市污水处理厂污泥处理处置方案选择[J] 2013年全国给水排水技术信息网年会暨第41届技术交流会,2013年

污泥无害化处理方式篇6

关键词:生活污泥处理处置;存在问题;对策建议

中图分类号:R126.2

一.生活污泥产生和处理处置现状

据调查,截至2008年底,我省共建成城镇生活污水处理厂175座,设计日处理能力达1091.5万吨,居全国首位。实际日处理量为891.1万吨,达产率81.6%,日产生生活污泥3925吨(含水率80%)。全省生活污泥主要集中在污水处理率较高、处理规模较大的珠三角地区,其生活污泥产生量占全省总量的90.1%。其中广州和深圳两市污泥产生量几乎占了全省的一半。

我省污泥无害化处置率较低,污染防治形势不容乐观。处置方式较为单一,以填埋为主,占69.84%,且大多数填埋达不到无害化处置的要求,污泥在填埋之前没有稳定化处理,也达不到污泥填埋含水率小于60%的填埋场入场要求。堆肥和建材利用(制砖)所占比例较小,分别仅占8.93%和2.79%。仍有18.43%的污泥简单堆存,带来较大的污染隐患,严重影响了我省污染减排的成果。

二.污泥处理处置技术

污泥处理处置应以“减量化、稳定化、资源化、无害化”为最终目的,现在大多的污水处理厂所采用的污泥处理的流程,主要采用四个阶段:污泥的浓缩、稳定、脱水和处置。

污泥浓缩主要是为了降低污泥中的空隙,常用的方法有重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等。他它们均采用物理处理方法。其中,采用气浮浓缩、离心浓缩则设备复杂,费用高,并不适合中国国情,此外,重力浓缩法贮存污泥的能力高,操作简单,所以重力浓缩法是我国目前最主要的污泥浓缩手段。几种浓缩法在国内作战比例如下图1

污泥稳定目前最常采用的方法是厌氧消化。随着技术的进步,厌氧消化又发展为两相消化和两级消化。此外还有好氧消化和污泥堆肥也有部分被采用。厌氧消化约占到46%,而好氧消化则占18%。

污泥脱水是为了降低污泥含水率,减少污泥的体积。目前国内现有的污泥脱水的措施主要是机械脱水,其中带式压滤方式是主要采用的污泥脱水工艺,比重达64%。

污泥处置是指经过处理后的污泥或污泥产品在环境中或长期利用中达到稳定,并对人体健康和生态环境不产生有害影响的最终消纳方式。下图2为我国目前采用的污泥处置方案的比例。

图1 我国污泥处置方案占比

由上图知,污泥农用占到了44.83%的比例,因为污泥中含有大量有机物和氮、磷等元素,这些都是植物所必须的营养元素。污泥用于农业投资少、耗能低,而且可以充分利用污泥中的营养元素,故被国内外广泛应用。但由于污泥中往往重金属超标,而且病原微生物难以消除。故污泥农用必须符合国家标准的《农用污泥中污染物的指标》。

土地填埋是国内比较普遍的污泥处置方式,也是目前我省采用的最主要的污泥处置方式。填埋操作相对简单、处理费用较低、适用性较强。但填埋处置不能最终避免环境污染,只是延缓了环境污染产生的时间,因此,污泥填埋由于作业难度大和渗滤液对环境的污染终将被淘汰。

污泥焚烧可以迅速和较大程度使污泥达到减量化,并且可以将有机物彻底分解,产生的热量还可以回收利用真正实现了“节能减排、循环经济”的理念。尤其适合经济发达、土地资源紧张的地区。

此外,目前还有一些用于建材利用,以作为水泥添加料和制砖为主。但由于工艺先天缺陷,存在着臭氧扰民的问题。而臭气问题一直位列我省十大“民生问题”之列。

三、 目前污泥处理处置存在的主要问题分析

由于我省污泥处理处置起步较晚,且初期并未得到重视,故存在着许多方面的问题,主要表现在以下几个方面:

(1)污泥处理率低、工艺不完善

污泥处理率低,首先是由于我省长期存在这种废水处理、轻污泥处理的倾向。并未把污泥处理最为污水处理的一个重要环节,忽略了污泥的处理处置。往往等到污水处理厂建立以后,经过很长时间才开始建立污泥的处理厂,最终导致污泥处理的进度滞后,且处理效率地下的情况。此外,即使建立了污泥处理体系,往往也不能将污泥妥善处理,究其原因,很大程度是由于污水厂的污泥处理工艺很不完善。有数据显示,不具有污泥稳定处理的污水厂占55.70%,不具有污泥干化脱水处理的污水处理厂占48.65%,这些未经完全稳定、脱水处理的污泥在后续的处置中会带来很多不便,甚至将对环境产生二次污染,可谓徒劳无功。

(2)污泥处理技术落后

由于起步晚,我省目前所采用的技术都是一些传统技术,较国外一些发达国家相比,技术明显处于中下水平,甚至远不及发达国家70、80年代时的水平。此外这些技术并未结合我省实际情况而对污泥进行有效的处理,只是单一的使用某种技术,这极大的限制了我省污泥处理处置的发展。而在一些污水处理厂,依旧使用较为落后,性能差,效率低,耗能高的污泥处理设备,未能实现高效化。

(3)污泥处理管理水平低

由于我省污泥工作开展的较晚,管理人员经验尚浅,再加之有的技术人员、操作人员素质较差,故不能有效的组织工作,出现问题时,不能快速有效的解决,更谈不上系统化管理整个污泥处理处置的整个环节。

(4)污泥处理处置投资较低

相比发达国家污泥投资要占总投资的50%——70%相比,我省由于长期轻污泥处理,在资金的投入上也有发达国家存在不小的差距。

四. 我省污泥处理处置的对策建议

(1)强化污泥处理处置工作的监督和管理

各有关部门要加强对污泥处理厂的污泥处理处置的监管工作,督促其完善制度,建立合理的管理机制,保证其工作顺利开展,严格控制污泥中重金属和有毒有害物质,并且要从源头上减少污泥的产生量。同时,政府应制定一系列关于污泥处置的法律法规,对于乱排乱倒污泥等违法行为要依法严肃处理,做到有法必依、违法必究、执法必严。真正实现对污泥的无害化、资源化的处理。

(2)建立污泥处理处置经费保障机制

在核定和调整污水处理费征收标准时,应将污泥处理处置费用纳入污水处理成本,建立处理处置经费保障机制,可以对未达到污泥处理处置指标的企业适当加收排污费,以提高企业对于污泥无害处置的自觉性。而对于要求提高污泥处理设备或技术的企业,可提供相应的优惠政策,鼓励并倡导采用先进技术队污泥进行无害处置。政府在资金投入方面也可适当提高,以保证污泥处理的工作更加有效快速的开展。

(3)推广污泥处置实用技术

在污泥处置技术方面,应加大对先进处置技术的示范、扶持和推广。除了采用土地利用、焚烧、建材利用、热干化等示范工程的建设和改造外,还可以就我省目前的经济和社会发展水平,通过引进一些国外先进的技术设备,积极借鉴和推广应用污泥深度脱水、厌氧消化、好氧发酵、余热干化等工艺技术,最大限度的实现污泥的减量化、无害化和资源化处置。

(4)加强污泥源头控制

对于印染、造纸等重点行业企业可以实行强制行清洁生产审核,以从源头上减少污泥的排放量。对于产生的污泥可以按照处理方式或地域进行分类,以便做后续的污泥处理工作。尤其要注意与生活污水处理管网分隔排放,以减轻城镇生活污水处理厂的压力。

(5)污水与污泥同时并行处理

针对以前“重水轻泥”的错误观念,应提倡污水处理厂新建、改建和扩建时,污泥处理设施应当与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。而现在还不具备污泥处理能力的污水处理厂应该尽快进程污泥处理设施。以保证污泥处理工作快速有效的开展。

五.结束语

我省应加快污泥处理处置实施的步伐,结合我省目前的经济与社会情况寻求解决对策,贯彻落实《珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008-2020年)》和《广东省环境保护规划纲要(2006-2020年)》,巩固污染减排成效,有效防止城镇生活污水处理厂污泥的环境污染,切实保护和改善环境质量。

参考文献

[1]周先敏.污泥的处理与利用[J].科技信息,2009,31,58-58.

[2]薛文源.城市污水污泥处理与处置的途径[J].环境卫生工程,1998,6(2):43-45.

[3]何品晶.城市污泥处理与利用[M].北京科学出版社,2003.

[4]许丽娟,韩立峰.城市污水处理中污泥的 脱碳工艺探讨.科技创新导报.2010年第2期.

[5]张卫河.浅谈城市污泥处理与资源化利用[J].能源与环境,2007(04).

污泥无害化处理方式篇7

关键词:污水、污泥处理、新技术

一:污泥污染

污泥是污水处理过程中产生的一种含水率很高的絮状混合物,是一种污染治理工艺的副产品,它实际上是由污水中的悬浮物、微生物及其所吸附的有机物和代谢活动产物等的聚合体,截留和聚集了几乎全部被处理的污水原来所包含的有毒有害物质,因此具有较强的污染性质。污泥中常含有大量病原菌、寄生虫和病毒,某些难分解的有机毒物,以及丰富的氮、磷等养分;工业污水产生的污泥中还含有多种重金属成分。如果处理不当,会对环境造成严重的污染。其污染传播的途径大致有以下几种:

首先,污泥的含水率极高,除一部分自然蒸发到空气中外,大部分将缓慢地渗入地表土层,并在雨水等的冲刷下进入地表水系或地下水系,污泥中的污染物将沿着这两种途径进行传播。

其次,没有进行无害化处理的污泥进入农田菜地,可能直接侵入人类的食物链。

第三,污泥散发恶臭,可能影响相当大范围的周边环境;排放的气体还包含有影响力很强的温室效应气体。此外,污泥的数量庞大,储运这些污泥需要较大的空间和很多的工具,这些空间和工具都可能被污染,要做到与其它可能接触人类食物链的系统有效“隔绝”有一定难度。

因此,科学地处理污泥越来越受到人们的关注,也成为水处理行业关注的焦点之一。

根据这类污泥的特性,污泥处理的目的主要有以下四个方面:

(1)减量化减少污泥最终处置前的体积,以降低污泥处理量及最终处置的费用;

(2)稳定化通过处理使污泥稳定化,最终处置后不再产生污泥的进一步降解,从而避免产生二次污染;

(3)无害化达到污泥的无害化与卫生化,如去除(或锁固)重金属,杀灭病菌、微生物等;

(4)资源化在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的,如产生沼气并加以利用等。

二、污泥处理处置全过程分析:

污泥处理处置是指将污泥经过一系列的物理、化学或生物处理,降解有机物、杀灭细菌,使污泥稳定化,一般包括前处理、中间处理和最终处置三个阶段,如下图所示。

目前,随着广州沥二期和猎德四期、京溪等污水厂投产运行,中心组团污泥量达到了1000多吨/天,随着收集系统完善,污泥量会进一步提高。随着同德围、石溪等污水厂的建设,至2013年,中心组团污泥量届时将达到约2000吨/天;广州目前污泥除了部分送到水泥厂或其它应急处理外,尚无稳定的污泥处理设施。另外,污泥送到垃圾填埋场填埋给垃圾填埋作业造成的困扰和安全隐患日益凸现出来,污泥逐渐淡出填埋场也是一种必然趋势。

因此,根据广州实际,按照污泥处置的要求,重新考虑广州中心城区各大污水处理厂的污泥出路,建设匹配污泥规模的干化处理中心,实现污泥的干化处理,最大程度地减量化,对于解决全市污泥处理问题是非常必要的,也是非常迫切的。

随着广州市各大污水处理厂污水系统的完善,必定产生大量的污泥,污泥是污水处理后的副产物,是由有机物、细菌、病原体、无机颗粒、胶体、重金属等组成的非均质体,如果污泥未能得到妥善处理,将成为制约污水处理厂发挥环境效益的瓶颈。如果污水处理厂产生的污泥不能得到及时处理,将导致污水处理作用前功尽弃,污水处理的环境效益和社会效益将大打折扣。

因此,对广州污水处理厂产生的污泥进行综合治理、最大限度地降低城市污泥造成的二次污染,是保证广州污水处理系统发挥其环境效益和社会效益的必要条件。

主要的污泥处理处置工艺方法

3.1干化

干化是利用热能将污泥烘干,干化后的污泥呈颗粒或粉末状,全干污泥含固率在85%以上,微生物活性受到抑制,避免了因微生物繁殖而发霉发臭。

干化后污泥可以用于制作肥料、营养土,也可作为燃料和建筑材料等加以利用,多个方面的应用和实践尚待深入研究。

污泥干化具有以下突出的优点:

1)减量化:污泥体积减小至原来的1/4~1/5;

2)无害化:臭味消除,无病原物;

3)资源化:能(潜在)回收利用,产品具有多种用途,如作为肥料、土壤改良剂、燃料等。

3.2碱性稳定

碱性稳定化是在污泥中加入石灰、水泥窑灰或飞灰等碱性物质,使污泥pH值大于12,并保持一段时间,利用强碱和高温杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属。最终处置方式采用土地利用或卫生填埋。

碱性稳定的两个主要方法是N-Viro Soil方法和Agri-Soil方法。前者在碱性稳定后通过机械翻堆或其它方法使污泥快速干燥;后者在混合碱性物料后进行堆肥,该工艺在美国和澳大利亚等人均土地占有量较大的国家得到了一定应用。

碱性稳定化的优点是可以消除病原体,缺点是不但不会减少污泥量,而且还会增加污泥总量,占地面积大,要求周边没有环境敏感点。对于广州1000多万人的特大城市,不适用。

3.3污泥堆肥

堆肥技术是一种最常见的污泥生物转换技术,是污泥进行稳定化、无害化处理的主要方式之一,也是农业利用的有效途径。

污泥堆肥投资小,工艺简单,运行成本低,但堆肥存在明显的问题:

堆肥要求污泥的重金属含量稳定且小于相关标准要求,较难控制。

堆肥技术所需场地面积大、辅料需求量大、处理周期长。

堆肥过程产生的渗滤液处理难度大,恶臭控制较难,易造成二次污染,对环境影响大。

污泥堆肥产品肥效低,只能就近使用,生产运行状况受产品销售市场的影响,难以持续处理污泥。

根据广州市污泥特性检测,污泥中重金属含量虽未超标,而且存在市场销路的问题。因此,堆肥技术暂不适于广州大规模的污泥处理,但在污泥满足农用标准条件下,可以作为污泥干化后的污泥处置方式之一。

3.4焚烧

焚烧是利用污泥中丰富的可燃质,使污泥焚化。焚烧过程中,所有的病菌病原体被彻底杀灭,有毒有害的有机残余物被热氧化分解。焚烧灰渣可用作生产水泥等建材的原料。

用于污泥焚烧处理的焚烧炉有多层焚烧炉、流化床焚烧炉、炉排焚烧炉、复合床焚烧炉等。

污泥焚烧是否需要外加燃料,取决于污泥本身的热值(如有机物含量)和污泥的含水率。含水率为70~85%的脱水污泥直接进行焚烧时一般需要添加辅助燃料,含水率为35~40%的半干污泥一般不需辅助燃料就可以焚烧。

污泥焚烧的温度取决于所采用的焚烧炉类型,如多层焚烧炉干化区的温度为400~750C,燃烧区的温度为800~950C;流化床焚烧炉底层温度一般为750~800C,燃烧温度可以达到850~900C;炉排炉燃烧温度可达到850C以上。

污泥焚烧处理设施的配套工艺主要包括三方面:干化系统对污泥进行干化,使污泥在焚烧过程中能够稳定燃烧,降低添加辅助燃料的运行成本;净化系统对废气、废液、废渣进行处理,以便达到规定的排放标准,保护环境;余热锅炉对烟气的热量进行回收利用。

图3-5 焚烧流程示意图

3.5土地利用

污泥的土地利用是指污泥经过处理后,使污泥中的营养成份又回用于土地的处置技术。污泥的土地利用处置方式常与堆肥、碱性稳定和干化等污泥处理工艺结合使用。

土地利用有很多种形式,用于拟关闭石坑生态恢复绿化、石壁绿化、自然山地的植被生态恢复、污泥制肥代替复合肥用于高尔夫球场草皮养护以及污泥农用和土壤改良剂等。

3.6卫生填埋

这里所说的污泥卫生填埋与目前采用的污泥在生活垃圾卫生填埋场填埋不是同一个概念,污泥卫生填埋一般指单独建设一个专门填埋处置污泥的填埋场地,这是一种较为成熟的污泥处置技术。污泥卫生填埋是把脱水污泥、干化污泥或焚烧后的残渣运到污泥卫生填埋场进行填埋处置的工艺。

3.7污泥建材利用

由于污泥中含有一定量的有机和无机成份,而一些建材制品(如建筑用砖)的制作原料需要一定量的无机物(粘土),另外烧制过程中需要一定量的辅助燃料,这两方面的需要使得污泥有可能作为水泥生产与制砖生产所需的原料。

结束语:

污泥无害化处理方式篇8

关键词:城市污水厂、污泥浓缩、新技术

中图分类号: S141.6 文献标识码: A

一、前言

近年来,随着我国经济的发展和城镇化的不断推进,城市污水厂的建设规模不断扩大,污水处理程度逐步提高,随之剩余污泥的产量也逐渐增加。截止2011年,全国年污泥产量已达到2200万吨,并呈现不断递增的趋势,预计到2020年污泥产量将突破6000万吨。对于上海市2007 年污泥产量已达87.5万吨(含水量 80%),预计2020年将会达215万吨(含水量 80%),上海市将面临着严峻的污泥处置形势。

二、污泥浓缩脱水机的引进

污泥浓缩脱水机是国际上近些年兴起的一种高效污泥处理机械设备。它可以替代占地面积大、 投资高、 处理工艺相对落后的污泥浓缩池, 来进行高效浓缩脱水并达到除磷的目的, 同时可成倍地提高污泥的脱水效率和生产能力, 可以连续浓缩、压滤大量的污泥。十多年前我国大部分采用污泥浓缩池工艺, 后期较多采用污泥浓缩脱水机, 分别有转鼓式、 滤带式、 真空式、 板框式、 离心式等不同型式, 并且滤带式也有各种不同的结构型式, 但这些设备几乎全是进口产品。近几年我国的企业通过技术引进、 合作生产、 技术开发等已经基本掌握生产技术, 陆续有正式产品进入我国的污水处理厂投入运行。但各个生产制造厂家生产的污泥浓缩脱水机的结构型式各有不同,有转鼓浓缩带式压滤的污泥脱水一体机、 浓缩和压滤都是滤带式的污泥浓缩脱水机等。

三、污泥处理处置技术

1、污泥填埋

污泥的填埋可以在专门的污泥填埋场,也可和生活垃圾一起在固体废弃物填埋场填埋处置,目前我国污泥填埋大多采用与生活垃圾混合填埋的方式,污泥填埋应满足GB/T23485—2009《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质》的规定。它的优点是处理方法简单、成本低、不需要高度脱水(自然干化),填埋场一次性投资较小,建设周期较短等,正是由于这些优点,污泥填埋成为污泥处置的一种重要方法。例如,希腊、德国、意大利等国主要采用填埋方法处理污泥,我国采用陆地填埋处理污泥也占总污泥量的31%左右。但是,污泥填埋需要占用大量土地,污泥运输费用较高,并且可能会对周围的土壤环境以及地下水环境产生潜在的污染,存在二次污染的风险,产生的沼气等废气不仅污染环境还存在安全隐患。同时,很多富含营养成分的城市污泥直接填埋,造成资源的浪费,不符合可持续发展的理念。所以,我国将逐步限制未经无机化处理的污泥在垃圾填埋场填埋。

2、投海处理

污泥投海是利用海洋巨大的稀释和容纳能力来处理污泥,不需要进行严格的无害化处理,也不需脱水就直接排入水体,且容量大,对于沿海城市来说处理费用低,但此法没有从根本上解决环境污染问题,会对海洋生态环境造成污染,引起全球环境问题。

美国和韩国分别于1988年和2008年禁止污泥海洋倾倒,我国也已禁止对污泥的投海处置。

3、污泥焚烧

城市污泥中含有大量的有机物和一定的纤维素、木质素,具有较高的热值可用来焚烧。城市污泥经焚烧后彻底消灭病原微生物,体积大大减少,减量率可达95%,最大程度地实现无害化和减量化,产生的热量可以实现回收利用,焚烧后的焚烧灰也可以改良土壤、筑路、制砖瓦等,是污泥处置最为有效和最彻底的方法。例如,日本已制定并实施了大区域污泥处置和资源利用的ACF计划:A(Agriculture)——污泥无害化后用于农业、园林或绿地;C(Constructionuse)——污泥焚烧后将灰分制成固体砖或其他建筑材料;E(Energy recovery)——利用污泥发电、供热。在日本,焚烧灰分利用率已经达到污泥总使用率的27%,并呈继续增长趋势。自2008年韩国禁止污泥填海处理以来,污泥焚烧技术也得到长足的发展,焚烧灰在韩国也具有较好的应用前景,目前已有17家水泥厂采用污泥焚烧灰分作为水泥的主要原料。

随着污泥焚烧技术的发展和人们环保意识的增强,城市污泥焚烧时产生二氧化硫、二噁英等气体和污泥中的重金属随烟尘的扩散造成空气污染也逐渐被关注,污泥焚烧的烟气排放控制技术也成为了研究热点和亟待解决的问题。例如,法国威立雅公司开发的污泥热氧化处理技术及设备,通过在高温(>850℃) 焚烧或者在低温(250~350℃) 湿式氧化的方法将所有或大部分污泥干化,同时回收能量 ;德国西门子公司开发了Ecoflash污泥间接干化技术和SBD污泥直接干化技术来辅助焚烧技术应用;法国得利满公司也开发了一套干化+高温流化床焚烧系统+烟气处理的污泥处理技术,该技术对外加燃料需求较低,焚烧后烟气很好地满足排放标准,也成功地应用于美国、加拿大、法国等20余座污泥焚烧厂。

我国污泥焚烧处于起步阶段,大致有3种方式:与垃圾混烧、污泥单独焚烧、与现有电厂掺烧。对于污泥与垃圾混烧的方式,由于污泥和垃圾的来源不同,两者适宜的焚烧炉型也不相同,焚烧后的灰分可利用性也相差较大,投资和成本也相对较高,并不适合广泛采用 ;对于污泥单独焚烧方式,分干化焚烧和直接焚烧两大类,其中以干化焚烧技术的应用最广。上海石洞口污水处理厂污泥干化焚烧系统和在建的上海竹园污泥处理工程即为该种方式。对于污泥与电厂掺烧,在电厂距污水厂或污泥厂近的情况下,较为适合采用该种焚烧方式,能够减少运输量,有效利用现有设施,投资也较少。

4、土地利用

土地利用通常用于农用、土地改良和园林绿化。市政污水厂污泥富含植物所需营养成分,如活性污泥中含氮约3.5%~7.2%,磷3.3%~5.0%,钾0.2%~0.4%,并且还含有硫、铁、钠、镁、钙等微量元素和富含有机物的腐殖质,适宜做有机肥料和土壤改良剂,具有很好的环境效益和经济效益。在美国约有40%左右的污泥采用土地利用的方式进行处置,我国的污泥土地利用比例也达到了44.8%。尽管如此,污泥土地利用也存在着一定的问题:污泥中存在的大量病原菌、寄生虫 (卵),以及铜、铝、锌、铬、汞等重金属和多氯联苯、放射性核素等难降解的有毒有害物对土壤的污染,和在此基础上可能造成的食品安全问题。所以,污泥的无毒无害化处理是污泥土地利用的主要问题。

目前,国内外主要采用的污泥无毒无害化处理的方法主要有堆肥和碱性稳定化。堆肥利用混合微生物群落在潮湿的环境中对有机物进行分解,过程中产生的高温可以有效地杀死病原微生物及各种寄生虫卵。污泥经过高温堆肥进行生物发酵技术处理后,把有机废物转化为稳定性较高的腐殖质,可达到无害化和资源化。

天津市污水处理研究所在纪庄子污水处理厂进行了污泥高温堆肥的前、后消化污泥提取液的综合毒性试验研究,发现堆肥前、后消化污泥的提取液对草履虫的半致死浓度相差 10 倍,堆肥对污泥中毒性有机物具有显著的降解效果。不同于堆肥,碱性稳定化主要利用石灰的碱性以及水解出大量热的性质,能够有效地杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属,处理后污泥可直接施用于农田。

四、结语

综上所述,随着国内大型城市污水处理厂建设的进一步加快,污泥处置已成为突出的问题。从长远看,对于我们这样一个农业大国,应将污泥制成污泥复合肥料或污泥生物复合肥料,将农田林地利用作为主要的有效利用途径。同时,也要发展研究其他的资源化途径,如直接或间接作为燃料、热分解制油等。 污泥焚烧作为最彻底的处理方式。

参考文献:

[1] 孙先长 罗云 万涛:《含油污泥处理技术现状与展望》,《中国资源综合利用》,2009年10期

[2] 汪洪生:《国外污泥处理技术进展》,《污染防治技术》,1998年01期

污泥无害化处理方式篇9

[关键词]污泥干化焚烧处理 能源利用

中图分类号:TM619 文献标识码:TM 文章编号:1009914X(2013)34005901

一、概述

随着世界人口的不断增长和城市化进程的飞速发展,城市污泥的产量与日俱增,如何安全经济地处理污泥给环境所造成的二次污染,已成为目前面临的非常重要环境问题。污泥干化焚烧发电处理是将污泥作为具有一定能量的资源看待。但污水处理厂产生的污泥因含水率高,不能简单作为发电燃料应用。必须先经干化处理,然后通过污泥流化床焚烧技术对污泥燃料进行燃烧。

污泥焚烧是指在不低于600℃的温度下,使污泥中的有机组分与氧气发生反应生成稳定的无机物,该法在所有污泥处理方法中稳定最快、减量最大。第一,焚烧可以杀死一切病原体,一切有机物在燃烧过程中都会最大程度地被分解,病原体和细菌也不例外。通过高温处理,在燃烧残渣内几乎没有病原体存在;第二经过脱水的污泥热值相当于褐煤的水平。如果污泥焚烧与热电厂燃煤锅炉结合将会减少污泥处理的成本,得到最大的节能效益。

1.一般造纸工艺污泥现状

例如富阳一家造纸厂产生的污泥情况如下:

混合污泥绝干重75t/d,混合污泥初始浓度为97%(含水率)以下。

高水分造纸污泥对热值几乎没有贡献,因此直接焚烧处理湿污泥需要消耗大量的辅助燃料,从经济性分析不合理;另外从焚烧技术角度看,低水分的污泥进入焚烧炉难以实现高效清洁焚烧,必须干化才能进行燃烧,其干度必须达到50-55%才能进入锅炉。

2.污泥干化系统

污水处理厂含水率95%污泥溶液经污泥泵输送至污泥池储存,经加药调质,通过螺杆泵进料至隔膜板式机处理后,经过皮带输送机送至强力带式压榨机压滤。投药调质就是对污泥进行化学预处理,打破细胞壁,使污泥中的内在水分容易析出,从而降低污泥的比阻,使其易于脱水。目前广泛采用高分子PAM,效果显著。

二、污泥输送焚烧

干污泥通过贮仓贮备,再通过汽车运输或通过皮带与煤混合进入炉前煤仓。干污泥进入锅炉可以是单独进入也可以是与煤混合后一起直入。

污泥与煤混合从锅炉进料口进入。由于燃料中污泥比例较小,一般低于10%。该方式适合于已建成,并且锅炉没有预先设置单独污泥进口的项目。

对于新建项目,建议在锅炉制造时单独设置污泥进口,这样燃煤和污泥分别通过不同的输送设备进锅炉燃烧,能更好的避免燃料发生堵塞现象。

污泥干化输送系统采用PLC控制系统,本系统配套的控制装置、仪表设备可以满足自动、手动、就地三种控制方式:

三、结论

3.1成品污泥的化验分析

从表中数据可以看出,各项参数都已达到设计值。

该污泥深度干化系统能耗大大低于离心式脱水机,略低于带式脱水机,但深度脱水后污泥含水率可降至50%~45%,污泥体积大大缩减,是传统脱水设备脱水污泥体积的40%左右,降低了运输成本。另外,经污泥深度干化后的污泥可直接造粒,为后续焚烧发电资源化利用处置创造了有利的条件。

焚烧是一种高温热处理技术,即在充足的氧化剂条件下被处理固体废物完全氧化的过程。在焚烧过程中,废物中的有害有毒物质在800~1200℃的高温下呗氧化、热解而达到彻底的破坏,将从而实现污泥减量化、无害化、资源化的目的,同时回收、利用污泥(污泥热值在800kcal/kg以上)焚烧过程中所释放出的能量。

3.2 环保

城市污水厂污泥往往采用脱水至含水率75~80%后外运至垃圾填埋场填埋,但现状是污水厂脱水污泥运送至垃圾填埋,会带来许多的环境危害。采用污泥干化焚烧处理技术。污泥经深度干化后含水率大大降低,改善脱水污泥气味,使污泥储存、运输过程中对环境的影响降至最低。污泥焚烧后大大减少了需最终处置的废物量,具有减容、减量以及去毒和能量回收的作用,高温焚烧消除了污泥中的病原体和有害物质,实现了无害化处理的目的,最终产物转化为化学性质比较稳定的灰渣,可用于铺路、制砖等。

污泥无害化处理方式篇10

关键词:深度脱水 水泥窑 协同处置

中图分类号:TU992.3 文献标识码:A

1 前言

污水处理产生的污泥成分复杂,产量巨大,将其妥善处置并使其减量化、无害化、资源化已成为各界关注的重大课题。

目前,农业利用、卫生填埋以及热利用是污泥处置的主要方式。由于我国污泥处理处置设施建设缓慢,全国近80% 的污泥没有得到稳定化、无害化处理处置,大部分仍是送往城市垃圾处理场填埋,污泥处置问题日益突出,已成为制约污水处理行业发展的瓶颈,如何确定污泥规范化处理处置方案路线,成为摆在城市污水行业主管部门面前的一道难题。从发达国家处理污泥的经验来看,利用水泥窑协同处置城市污泥是一种既安全又经济的处理方法,但是对污泥中某些组分有限制要求。几种污泥处置方法的比较见表1.1。

表1.1 目前国内脱水污泥处理处置方式对比分析

处置方式 优势 劣势 发展趋势

填埋 简单易行,成本低廉 占用土地,二次污染 趋于淘汰,目前规定污泥含水率超过60%禁止填埋

堆肥 简单易行,成本低廉 占用土地,污染土壤 发达国家已禁止

焚烧 综合利用,投资较高 需要补燃,残渣飞灰 未知

电厂焚烧 综合利用,投资较高 设备腐蚀,残渣飞灰 未知

水泥窑处理 综合利用,处理彻底 对企业环保、运行要求高 环保、经济、风险小

六圩污水处理厂接纳了部分工业污水,所产生的污泥中重金属含量较高,且粒度小、污泥含水率高、易造成收集系统管路阻塞,不适合采用填埋技术处理。

由于城市污泥具有一定的热值,并且其燃烧后的组分与水泥的原料成分十分接近,同时,国际上已有部分国家成功利用水泥窑对污泥进行处置,达到了资源化、无害化、减量化的有机结合。为寻求污泥的最佳处置方式,六圩污水处理厂对污泥进行深度脱水和水泥窑协同处置的中试研究。

2 污泥深度脱水

污泥深度脱水工序是水泥窑焚烧污泥的前置工序,采用微生物调理和机械压滤复合方法,比采用加热烘干技术更加节约能源。

为节约能源,污泥处理单元选用运行成熟的螺压式污泥浓缩机,1 用 1 备,单台处理能力为100 m3/ h,浓缩后的污泥含水率可达 96% 。浓缩后的污泥与 0.5%浓度的阳离子型聚丙烯酰胺溶液混合进入离心脱水机,设有 4 台离心脱水机,每台最大处理能力为 30m3/ h,脱水后污泥含水率可达80%。这些湿污泥采用螺旋输送器直接送至污泥调理系统,或者经储泥罐暂时储存,再用螺杆泵送至污泥调理系统。污泥调理系统包括转化器和稳定器两部分组成,污泥首先进入转化器内,与调理药剂均匀混合,由半固态转化为液态; 然后进入稳定器,与其他调理药剂混合均匀,进一步处理。调理完毕,经高压泵输送到压滤机进行脱水,,污泥含水率可以从80%降低到50%~55%,体积减少一半,减量化效果显著,出泥基本无臭,性质稳定,泥饼输送至干泥库后外运。调理过程中产生的臭气经臭气处理系统处理后达标排放。压滤产生的滤液返回污水处理系统。深度脱水工艺流程如图2.1 所示。

图2.1 深度脱水工艺流程

滤液回流后,出水水质比较稳定,各项指标均能满足国家排放标准,见表2.1.

表2.1 滤液对出水水质的影响

项 目 原出水 滤液 滤液全部回流至进水后

进水 出水

pH值 7.3 12.5 7.5 7.3

COD /( mg・L-1 ) 50 2200 450 50

BOD5 /( mg・L-1 ) 10 1530 200 10

SS /( mg・L-1 ) 10 102 230 11

总磷/( mg・L-1 ) 0.5 12 4.0 0.6

总氮/( mg・L-1 ) 15 230 45 15

氨氮/( mg・L-1 ) 5 165 35 6

3 水泥窑协同处置

3.1 污泥组分及热值分析

对污泥深度脱水干化前后收到基进行工业分析和元素分析(见表3.1),结果表明原湿污泥含水率经深度脱水后,污泥含固率大大提高; 脱水干化前后污泥空气干燥基热值基本不变,收到基灰分,收到基碳和收到基氢含量数值翻倍,说明深度脱水干化过程主要是水的脱除过程,而可燃物及灰分在脱水过程中流失较少,含水率降低提高了后续污泥入炉焚烧的经济性。

表3.1 深度脱水前后污泥成分变化

分析基名称 脱水前污泥 脱水污泥

析 收到基水分Mar/% 78.00 47.85

收到基灰分Aar/% 11.43 28.54

收到基挥发份Var/% 13.21 24.32

收到基固定碳FCar/% 1.87 3.23

析 收到基碳Car/% 6.56 13.52

收到基氢Har/% 0.76 1.51

收到基氮Nar/% 0.41 0.43

收到基硫Sar/% 0.04 0.09

空干基低位发热量Qad・net/MJ・kg-1 7.01 7.12

由于接纳处理一部分工业污水,因此污泥中总会含有一些重金属元素,对泥饼进行元素分析,见表3.2。结果表明经过处理后的污泥滤饼中的污泥完全满足CJ/T 314-2009《城镇污水处理厂污泥处置水泥熟料生产用泥质》的要求。

表3.2压滤后污泥的化学分析(干基),%

C H O N S 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Cl- 碱含量

30.35 3.11 20.54 0.79 0.73 1.12 33.43 19.76 9.64 22.14 1.53 0.54 0.91

3.2 协同处置工艺流程

污水厂运送来的泥饼经输送及喂料设备送入分解炉焚烧。在分解炉喂料口处设有撒料板, 将散状污泥充分分散在热气流中, 由于分解炉的温度高、热熔大, 使得污泥能快速、完全燃烧。污泥烧尽后的灰渣随物料一起进入窑内缎烧。工艺流程见图3.1.

图3.1 水泥窑协同处置生活污泥工艺流程图

3.3 水泥窑协同处置的优势

(l) 焚烧温度高。

一般专业焚烧炉温度为850-1200℃,而水泥回转窑内物料温度在1450-1550℃,污泥中的有机物能够彻底分解,焚毁去除率达99.99%。

(2)燃烧状态稳定

现使用的水泥窑主要是新型干法回转窑,对于熟料生产量达2000吨/天规模的回转窑,其筒体规格为4.3×66m,以每小时100-240转的速度旋转,焚烧空间极大,不仅可以接受大量废弃物,而且可以维持均匀、稳定的焚烧气氛。

(3) 焚烧停留时间长

一般专业焚烧炉烟气停留时间为2s,水泥回转窑物料从窑尾到窑头总停留时间大于30分钟,烟气在高于1300℃温度停留时间大于4s。

(4)固化稳定有害元素

水泥回转窑内呈碱性气氛,能对酸性物质如HCl、SO2、CO32-等起中和作用,使成盐类固定下来。危险废弃物焚烧残渣及重金属被固熔在水泥熟料晶格之中,避免二次污染。对协同处置后的水泥进行了浸出毒性试验,见表3.3,结果表明协同处置污泥后生产的水泥,满足标准要求。

表5 协同处置后的水泥中重金属浸出量(mg/L)

名称 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn

处理后 0.063 0.01 0.06 0.01 0.00024 0.001 0.1 0.03

GB5085.3-2007 5 1 5 100 0.1 5 5 100

(5) 防止大气污染

水泥窑系统呈负压状态,烟气和粉尘不会外溢;水泥窑的尾气处理系统,使燃烧废气经较长路径和良好的冷却和除尘设备,达到排放标准。

4. 结论

(1)污泥经深度脱水含水率可降低到45%以内,出泥基本无臭,性质稳定。相比其他干化方式工艺简单,处理成本低,优势明显,为后续的利用提供了良好的保证。