污泥处置协议

2024-06-18

污泥处置协议(精选9篇)

1.污泥处置协议 篇一

污泥处置防范措施和处置预案

为有效防范突发环境事件的发生,及时、合理处置可能发生的各类重大、特大污泥污染事故,保障人们群众身心健康及正常生产、生活活动,依据《中华人民共和国环境保护法》的规定,制定本预案。

一、指导思想

突发环境事件控制和处置必须以“三个代表”重要思想为指导,贯彻“预防为主”、“以人为本”的原则,以规范和强化我厂环境保护系统应对突发污泥外漏事件应急处置工作为目标,以预防突发环境事件为重点,逐步完善我厂处置突发环境事件的预警、处置及善后工作机制,建立全厂环境保护系统防范有力、指挥有序、快速高效和统一协调的突发环境事件应急处置体系。

二、适用范围

全厂范围内发生的突发污泥外漏事件的控制和处置行为,均适用本预案的规定。

三、组织领导机构及职责

1、厂环保应急领导组组成及其职责 组长:厂长

副组长:生产副厂长

成员:调度室、化验室、维修班、生产车间的负责人。主要职责:

①宣传学习国家突发污泥外漏事件应急工作的方针、政策,贯彻落实上级领导污泥外漏事故应急的指示精神;

②掌握有关突发事件应急情报信息和事态变化情况; ③负责部门间污泥外漏污染事件应急协调工作; ④负责有关突发污泥外漏事件应急工作措施落实情况、工作进展情况,信息联络等工作;

⑥应急处置的其他工作。

2、厂应急领导组下设应急处置小组主要职责: 应急处置小组:组长 各班班长

成员 生产部门全体职工

①调度人员、设备、物质等,指挥各应急小组迅速赶赴现场,展开工作; ②指挥应急处置小组进行现场处置、调查、取证工作;

③指挥应急监测小组开展应急监测,确定污染物种类、范围、程度; ④协调有关部门,知道污染区域的警戒工作;

⑤根据现场调查、取证结果并参考专家意见,确定事件处置的技术措施; ⑥负责对外组织协调、分析事件原因、向应急领导组报告现场处置情况; ⑦应急领导组交办的其他工作。

3、主要任务

①划定隔离区域,制定处置措施,控制事件现场;

②进行现场调查,认定突发污泥外漏事件等级,按规定向当地政府环保局报告; ③查明事件原因,判明污染区域,提出处置措施,防止污染扩大; ④负责污染警报的设立和解除;

⑤负责对污染事故进行调查取证,立案查处,并参与对有关负责人的处理; ⑥参与指挥急救、疏散、恢复正常秩序、安定群众情绪等方面的工作。

四、基本原则

1、贯彻“预防为主”的方针,建立和加强突发环境事件的预警机制,切实做到及时发现、及时报告、快速反应、及时控制;

2、按照“先控制后处理”的原则,迅速查明事件原因,果断提出处置措施,防止污染扩大,尽量减小污染范围;

3、以事实为依据,重视证据、重视技术手段,防止主观臆断;

4、制定安全防护措施,确保处置人员及周围群众的人身安全;

5、明确自身职责,妥善协调参与处置突发事件有关部门或人员的关系;

6、建立以生产部为主、部门联动,快速反应的工作机制。

五、处置程序

1、迅速报告

发现污泥外漏事件报警后,必须第一时间向应急领导组办公室报告。对重特大污泥外漏经认定后及时向当地政府环保局报告。同时,立即启动应急指挥系统。

2、快速出击

接到指令后,应急现场指挥组率各应急小组携带环境应急专用设备,在最短的时间内赶赴事发现场。

3、现场控制

应急处置小组达到现场后,应迅速控制现场、划定紧急隔离区域、设置警告标志、制定处置措施,切断污染源,防止污染物扩散。

4、现场调查

应急处置小组应迅速展开现场调查、取证工作,查明事件原因、影响程度等。

5、现场报告

各应急小组将现场调查情况及时报告应急现场指挥组。

应急现场指挥组按6小时速报、24小时确报的要求,负责向应急领导组报告突发事件现场处置动态情况。

应急领导组根据事件影响范围、程度,决定是否增调有关专家、人员、设备、物质前往现场增援。

6、污染处置

各应急小组根据现场调查和查阅有关资料,向应急现场指挥组提出污染处置方案。

对造成污泥外漏事故的,应急监测小组需测量流速、流量,估算污染物转移、扩散速率。

迅速联合当地环境监察人员对事故周围环境(居民住宅区、农田保护区、水流域、地形)和人员反应作初步调查。

7、污染跟踪

应急小组要对污染状况进行跟踪调查,根据监测数据和其他有关数据编制分析图标,预测污染迁移强度、速度和影响范围,及时调整对策。每24小时向应急现场指挥组报告一次污染事故处理动态和下一步对策(续报),直至突发事件消失。

8、污染警报解除

污染警报解除由应急现场指挥组根据监测数据报应急领导组同意后发布。

9、调查取证

全程详细记录污泥外漏事故过程、污染范围、周围环境状况、污染物排放情况、污染途径、危害程度等内容,调查、分析事故原因。尽可能采用原始的第一手材料,科学分析确定事故责任人。

10、结案归档

污染事故处理完毕后,及时归纳、整理,形成总结报告,按照一事一卷要求存档备案,并上报有关部门。污泥外运应急预案

1、污泥由签订合同的公司运输填埋,当泥饼仓的污泥太多时,应立即通知运输单位及时运走污泥,以防泥饼仓负荷过重。

2、当发现污泥重金属含量超标时,应立即通知运输单位运走污泥进行卫生填埋。

七、日常防范

各部门要组织开展对生产过程中可能造成突发环境事件的普查,建立重大危险数据库。加强对污水处理各个环节的日常管理和安全防范工作,明确职责,严防各种突发环境事件的发生。

安全环保部

2010年6月

2.污泥处置协议 篇二

关键词:污泥,物理调理,化学调理,深度脱水

1 前言

“十一五”末, 全国污水处理能力已达1.25亿立方米/日, 污泥产量每年约3000万吨【1】。随着城市污水处理能力的增长, 污泥处理处置问题已十分突出, 污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化问题亟待解决。污泥处理处置的目的是实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化, 因此污泥的最终处置决定污泥的处理工艺。

2 污泥处置常见工艺

污泥处置方法一般包括深度脱水、厌氧消化、热干化、好氧堆肥、石灰稳定等。

2.1 深度脱水:是将湿污泥投入高压机械压滤脱水系统中, 经过连续挤压, 含水率降至30%~50%的处理方式。

2.2 厌氧消化:在厌氧条件下, 利用微生物降解污泥中的有机物, 实现污泥稳定和减量的过程。

2.3 污泥热干化:在外部加热的条件下, 通过传热和传质过程, 使污泥中水分蒸发, 从泥中分离出去的过程。

2.4 好氧堆肥:污泥中的有机物在好氧发酵微生物的作用下降解, 同时经好氧高温杀死病原微生物的污泥处理过程。

2.5 石灰稳定:投加石灰, 改变污泥p H值, 杀灭致病菌, 实现污泥稳定化的过程。

3 污泥最终处置的主要方式

有填埋、土地利用、焚烧、建材利用等【2】。

4 SCDD污泥处理处置工艺

不论是填埋、土地利用、建材利用, 还是协同焚烧, 都必须对污泥进行深度脱水、半干化、干化处理, 才能进行最终处置。深度脱水干化是污泥处置的必要环节, 可以有效实现污泥减量稳定化, 具有投资小、运营成本低的优势。

因此SCDD污泥处理处置工艺, 即“调理 (sludge conditioning) -深度脱水 (high pressure filtration dewatering) -综合处置 (comprehensive disposal) ”工艺路线一经推广就取得良好的环境和社会效应, 已经在多个市政和工业污泥处理处置项目中得到了验证。

SCDD“污泥预处理调理+深度脱水+综合处置”工艺针对市政污泥和工业污泥处理, 有两种处理对接方式:一是预处理系统接收含水率为80%的湿污泥;二是预处理污泥料仓直接接收含水率97%左右的浓缩污泥, 进行调质和深度脱水处理。第二种对接方式更可省去污水厂原有的污泥脱水、加药等设备, 节省污泥处理运行费用。SCDD污泥处理处置工艺对湿污泥进行调理后, 再深度脱水至含水率50%以下, 实现了污泥的减量化、稳定化、无害化。干化后的污泥具有较高的热值利用价值, 可送至燃煤电厂、水泥厂或垃圾电厂进行协同焚烧, 也可作土地、园林利用、建材利用等处置。该技术跨越了污泥厌氧处理、热干化和直接焚烧处理固定投资大、运行成本高的限制, 经工程实践应用, 证明经济技术性好、适用范围广, 是适合我国大多数城市污泥处理处置的新型工艺技术。

4.1 预处理调理系统

污泥调理主要是对污泥颗粒表面的有机物进行改性, 破坏污泥的细胞和胶体结构, 改变污泥的水分结合状态, 同时降低污泥的压塑性, 使污泥能满足深度脱水干化处理的要求。预处理调理系统由污泥计量系统、输送设备、污泥储仓、调理剂制备设备、调理混合设备等组成。

4.1.1 调理系统工作原理

湿污泥由螺旋输送器直接送入调理系统, 或进入污泥储罐再由螺杆泵送至调理系统。调理过程包括污泥转化和污泥稳定, 转化阶段污泥和调理剂均匀混合, 经稳定处理后完成污泥的调理。

4.1.2 调理系统的特点

采用了压力梯度控制;输送进料时间控制;输送泵自动变频控制;出液和反吹控制。可实现自动控制调理液浓度;自动控制调理混合速度、储存时间;适合的PH值调节;可有效破坏污泥的胶体絮团, 增强颗粒刚性;有效释放污泥内包容的自由水、间隙水和吸附水。调理剂的特点比表面积大、化学活性高、扩散渗透性强;采用纳米粉体加工工艺;针对不同污泥泥质可进行复合配方的调整;添加量小, 不含硫、氯元素;成本经济, 运行费用低。

4.2 深度脱水系统

此系统主要有进泥系统 (隔膜泵或污泥泵) /高压压滤设备/吹脱系统/污泥卸料系统等组成。深度脱水系统:深度脱水是指脱水后污泥含水率达到50%以下, 特殊条件下污泥含水率更低。目前, 我国城镇污水处理厂脱水污泥的含水率大都在78%~85%之间【3】。高含水率给污泥后续处理、运输及处置带来了很大的难度。因此, 必须进行污泥的深度脱水。深度脱水系统采用高压污泥压滤设备, 在进料过程结束后, 对污泥进行压榨, 可实现压力梯度控制, 压滤时间控制;密闭的高压脱水过程可以获得很好的脱水效率, 增加污泥滤饼的干度, 降低污染和减少劳动力。脱水后, 通过吹风操作或自然风干, 污泥泥饼含水率可迅速降低。

4.2.1 深度脱水系统的工作原理

高压压滤设备是污泥深度脱水系统的核心设备, 机架采用特种材质的钢结构, 满足了高压工况的需要。高压污泥压滤设备主要由固定滤板、活动滤板、横梁、过滤介质、压紧装置、集液槽等组成。滤板采用耐高压材料, 使用时间长, 故障率低。设备的工作过程是:调理后的污泥由污泥输送泵送入压滤设备滤室, 滤室进泥完成后自动关闭进料阀, 向滤室内通入气体或液体, 使得滤布膨胀变形, 从而达到对滤饼的二次压榨的作用, 高压将滤饼之中的毛细水、结合水等水分脱出。压榨完成后可实现自动卸泥。

4.2.2 深度压滤脱水系统的特点

采用液压高压压紧装置, 具有自动进程、回程和保压控制功能;采用独立的液压系统和自动控制系统, 操作安全、简单;机架强度高, 承压支撑性好;有效过滤面积大, 过滤速度快;滤板材质强度高、耐腐蚀、使用寿命长;滤板抗疲劳、抗老化、密封性能好。

4.3 污泥综合处置

污泥的主要处置方式有填埋、焚烧、土地利用、建材利用等。

4.3.1 土地填埋

土地填埋是成熟传统的污泥处置方式, 是将城市污泥经处理后, 直接倾倒于垃圾或污泥填埋厂。填埋处置对前期的污泥处理要求较低, 一般进行减容稳定即可。由于填埋需要占用土地和大量的运输费用, 且地基需做防渗处理以免污染地下水, 故污泥填埋处置所占比例会逐步减少。污泥深度脱水干化后含水率在60%以下, PH<10, 符合《城镇污水厂污泥处置混合填埋泥质》标准可直接填埋。

4.3.2 焚烧

焚烧是最彻底的处理处置方法, 是指将脱水污泥先干化再焚烧。焚烧要求污泥有较高的热值, 其最大优点是可以迅速和较大程度实现污泥减量, 不需要大的污泥存储设备, 能够满足越来越严格的环境要求, 也适用于处理处置不适合资源化利用的部分污泥。但污泥焚烧所需的基建投资和运行费用较高。利用燃煤电厂将污泥与煤混合焚烧。为提高污泥处置的经济性, 污泥含水率应在50%以下, 可实现自持混合燃烧。污泥生活垃圾混合焚烧污泥直接进料到焚烧设备, 或以混合进料的方式与生活垃圾混合焚烧。污泥的水泥窑协同焚烧处置, 污泥进入水泥窑煅烧可替代部分黏土作为水泥原料, 达到协同处置污泥的目的。干化后的污泥可在窑尾烟室或上升烟道、预分解炉等处喂料。利用水泥窑系统处置污泥时, 须控制污泥中硫、氯和碱等有害元素含量, 其硫碱元素的当量比控制在0.6~1.0, 氯元素应控制为0.03~0.04%。经过深度脱水的泥饼, 干基热值在2000千卡/千克左右, 可以作为低热值燃料, 协同焚烧。

4.3.3 土地利用

是将污泥经稳定化和无害化处理后用于园林绿化、林地利用或土壤修复及改良。污泥的土地利用可使污泥最终剩余物问题得到真正解决, 有机物重新进入自然环境。污泥中的各种微量元素Ca、Mg、Cu、Fe等, 能够改良土壤、增加土壤肥力【4】。因污泥中含有微生物和部分重金属元素, 因此, 污泥土地利用前必须进行无害化处理。深度脱水后泥质达到《城镇污水厂污泥处置园林绿化用泥质》即可土地利用。

4.3.4 建材利用

污泥也可作为原料制造建筑材料, 经烧结的最终产物可以用于建筑工程或路基材料。主要方式有:制作水泥添加料、制陶粒、制路基材料等。

5 总结

SCDD污泥预处理调理+深度脱水+综合处置工艺结合当前国内污泥处理的实际, 解决了困扰污泥处置的高含水率难题, 为污泥最终处置提供了更大的选择空间, 对城市污泥处理处置和生态环境的改善具有重要的现实意义。

参考文献

【1】《2011年中国污水处理行业研究报告》

【2】车承丹, 朱南文, 李艳林等.城市污水处理厂污泥固化处理技术研究【J】安全与环境学报, 2008, 8 (3) :56-59

【3】李春萍.电石渣和石灰对污泥的改性效果比较.【J】环境工程, 2011 (5) :117-120

3.污泥处置争议白热化 篇三

从卫生填埋、焚烧发电、堆肥到水泥、环保砖、微晶玻璃、陶粒等建材利用……目前市场上似乎不乏污泥无害化处置的办法,但多个权威报告认为,中国近80%的污泥没有得到有效处置,“毒泥围城”的现象依然普遍存在。

“国内污泥处理市场很混乱,缺乏对不同技术的判别和选用标准,是目前污泥处理处置进展缓慢的重要原因。”不少业内人士认为,尽管近年来国内涌现出多种污泥处理技术,但由于技术尚未探明、争议不断而停滞不前。

卫生填埋——

填埋场是稀缺资源,一埋了事只是“鸵鸟心理”

污泥卫生填埋的常用方式是城市污泥经过简单的灭菌处理后,直接倾倒于低地或谷地制造人工平原。它的好处是处理成本低、不需要高度脱水(自然干化),既解决了污泥出路问题,又可以增加城市建设用地。但污泥含水率过高,在运输和填埋过程中容易变质发臭滋生病菌,加上含水率过高导致黏性大,无法与其他垃圾均匀混合,会阻碍填埋场垃圾的生物发酵、降解过程,其产生的渗滤液如收集不完善,也将污染土壤、地下水体。

据美国环保部门统计,今后几十年内,美国6500个填埋场将有5000个被关闭。这意味着填埋并不能最终避免环境污染,而只是延缓了污染产生的时间。环境保护部环境保护对外合作中心副主任熊康也曾向媒体透露,污泥填埋方式因无害化程度低,在国外已逐渐被禁用。德国、丹麦和法国等欧洲国家规定,只能将污泥焚烧灰渣作填埋处置,而不能直接将污泥填埋。

反观国内,目前,填埋这种原始、粗放的办法仍是我国污水处理厂处置污泥的主要方式。据住建部的统计数据显示,截至2013年底,中国有99%的城市建设有污水处理厂,全国的市、县累积处理城镇污水约445亿立方米,其中产生含水量的污泥超过3000万吨。如此数量庞大的污泥进行土地填埋处理的就占了60%~65%。

污泥填埋除了占地、存在污染隐患、产生温室气体等“罪状”外,最关键的是,在中国成本最为低廉的填埋,极大程度上阻碍了对其它污泥处理处置技术的探索和应用。事实上,国内很多地方对污泥的填埋大多并非规范的卫生填埋,甚至有的是打着填埋的旗号而中途随意倾倒。

在一些发达国家,污泥的填埋处置费比最贵的处理处置方式成本都要高得多,这是推动厌氧、干化焚烧等相关处理技术应用成熟的根本原因。而在国内,如果花三五十元就能将污泥拉出去填埋,谁还会花上几百元去正规处理处置?

生物堆肥——

只用于园林绿化,也不能保证不影响农田

“污泥的主要成分是有机物,通俗地说就是碳,污泥堆肥通过碳循环让这部分碳回到土地中去。”北京沃土天地生物科技有限公司总经理彭生平认为,污泥堆肥能达到资源循环利用效率和效益的最大化。

土地需要富含有机质营养物,而污泥作为“人以衣食形式消费掉的土地组成部分”,让其回归大地是遵循社会发展规律的选择。生物堆肥看似污泥未来的大趋势,但目前我国污泥堆肥真正走向农田的并不多,主要用于园林、绿化、丰产林,用于农田的主要是棉花等经济作物,还有一部分作为原料加工有机复混肥,但占比就更低了。

“污泥富含营养有机质,但有害物质含量也很高。”上海市政工程设计研究院总工程师张辰认为,污泥堆肥产物土地利用可能带来的环境风险主要在重金属和病原菌两个方面。

为此,在污泥堆肥过程中,生产方通常会使用一些技术和工业手段,如对重金属进行钝化,使其迁移速度变慢,钝化后的重金属不会进入植物的果实;对于病原菌微生物,使用高温好氧技术,温度达到55℃的情况下,几天之后病原微生物基本被杀灭掉;而有机污染物在发酵过程中都能被微生物分解。

据了解,住建部2009年发布的《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》中对污泥泥质的无害化指标提出了明确要求;《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》还根据重金属含量等指标对污泥堆肥产物进行分级,什么泥质用于什么作物作了明确的规定,如对用于蔬菜和粮食作物的泥质要求比对用于油料作物的更为苛刻。

按理说,严格按照标准执行,生产出来的农作物应该是可以放心食用,但不管是政府农业部门决策者亦或普通市民,对污泥堆肥培育出来的农产品仍然不看好、不买帐。

张辰认为,根据现行的政策,污泥处理达标后只能用于园林绿化,但目前没有保障措施保证它不流向农田。很多农业专家更担心的是,在目前农产品监管和农田土壤污染的严峻现实下,如果再让处理处置不达标的污泥流入农田,那就是雪上加霜。

焚烧发电——

“环保经济”或只是表象,烟气处理效果令人堪忧

相对于污泥填埋、堆肥而言,焚烧法处理污泥可消去病原体、大幅度地减少污泥体积、回收部分能量,在无害化、减量化、资源化方面优势明显。但是由于我国污泥的热值较低,焚烧发电大部分达不到能量平衡,污泥焚烧产生1度电有可能需要消耗2度电的能量,也因此,电厂通常做法是掺杂到煤里面进行掺烧。如此处理,效果及效益如何呢?

江苏省常州广源热电厂是我国污泥掺烧的“创始者”。据了解,早在2006年,常州市所属的城市污水处理厂产生的脱水污泥,就开始全部通过该热电厂循环流化床锅炉进行了焚烧。由于污泥与煤按比例用特殊工艺进行混合焚烧,经比利时专家测验,该热电厂焚烧污泥产生的废气只有欧洲焚烧垃圾污染的1/20。在焚烧过程中,所排放的二恶英、氮氧化物等污染物,经过系统处理,均优于焚烧污染控制的标准限值。此外,相比于污泥在垃圾厂焚烧每吨超1000元、单独建设焚烧装置的成本每吨350元的处理费用,该热电厂污泥掺烧的成本更低,只收取每吨98元。

“污泥能发电!污泥焚烧无污染!廉价的污泥处置能赚钱!”常州市广源热电厂给污泥处理处置业界贡献了三个“好处”,正是电厂污泥掺烧“火遍”全国的开始。浙江富阳市污泥焚烧发电厂,投建两条75吨/小时的循环流化床燃煤锅炉生产线,污泥添加率约为24%;江苏南京协鑫污泥掺烧发电有限公司也通过循环流化床锅炉,每月污泥掺烧量约为6500吨……

然而,正当污泥电厂掺烧处理技术被炒得热火朝天之时,业内对其环境安全性和能源合理性的问题也有不少质疑的声音,更有媒体直接曝光常州广源热电厂的宣传与实际情况有着巨大差距。“由于隐瞒主要收入而低报处理费,使排水业界产生错误的印象,以为它是一个极为经济廉价的处理方式,其实它在煤价、电价补贴上另有计算;声称比欧盟排放标准还低20倍的安全焚烧,但实际上它利用了国家生活垃圾焚烧标准中对掺烧未作规定的缺失,只不过采用大比例烟气稀释的方式,将所有可能产生的污染都排到了天上。”

值得庆幸的是,真正采用湿泥掺烧的项目终归还是少数。据悉,上海外高桥电厂在政府压力下也曾进行过长达半年的论证,最终还是否定了电厂掺烧方案。这说明,业内同行并非不了解这种技术的“奥妙”。随着火电行业排放限值的实施,那些采用了该处置办法的企业,或将无法逃脱被关停的命运。

“在尚未找到绝佳的污治处理处置的情况下,我们只能通过不断尝试、不断改进去寻找和总结出一个更好、更适合的技术路线。”北京市市政工程设计研究总院高级工程师戴明华认为,污泥的处理处置,是一项艰巨而又迫在眉睫的任务。在设计、实施该项目前期,要对各种因素做出全面、详尽的认识与分析。随着污泥处理处置方法的日趋完善,还会不断有新的技术路线涌现出来。相信未来几年,中国污泥处理处置规范化的比例会有所改善,这也是让人期待的。

链接

污泥建材化,低成本做法必须禁止

污泥的建材化利用如水泥、陶粒、砖生化纤维板等,因使污泥实现资源化的同时,减少天然资源和能源的消耗,体现绿色建材理念,而一度备受欢迎。然而,由于污泥建材化曾以低成本方式在国内出现,不久就由于在实际应用中发生了普遍的品质低劣和二次污染现象,已落到名声狼藉的地步;这种处境,类似某些所谓可以不再产生污泥的污水处理厂改良技术,也已不被行业所普遍认可。建材化,如果做到足够的安全,其成本并不低,这一点,在日本等发达国家的成功案例中可以看到。

4.我国城市污泥处置方法研究 篇四

我国城市污泥处置方法研究

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作 者:张寅 作者单位:贵州大学明德学院,贵州,贵阳,550003刊 名:科海故事博览・科教创新英文刊名:KEHAI GUSHI BOLAN(BAIKE LUNTAN)年,卷(期):2009“”(6)分类号:X2关键词:城市污泥 危害 处置方法

5.污水厂污泥处置标准体系研究 篇五

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作 者:孙晓 王国华 SUN Xiao WANG Guohua 作者单位:上海市政工程设计研究总院刊 名:上海建设科技英文刊名:SHANGHAI CONSTRUCTION SCIENCE & TECHNOLOGY年,卷(期):2009“”(3)分类号:U4关键词:污水污泥 污泥处置 标准规范

6.浅谈城市污水厂污泥的处置 篇六

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作 者:房井新 汪文生 张仁鹏 Fang Jingxin Wang Wensheg Zhang Renpeng 作者单位:房井新,汪文生,Fang Jingxin,Wang Wensheg(上海宝钢工程技术有限公司,梅山设计队,南京,210039)

张仁鹏,Zhang Renpeng(上海梅山钢铁股份有限公司,能源环保部,南京,210039)

7.污水处理厂污泥的处理处置研究 篇七

1 污泥对生态环境的影响

(1) 重金属污染。

在污水处理过程中, 通过吸附或沉淀而转移到污泥中的重金属占70%~90%。一部分重金属元素主要来源于工业排放的废水如镉、铬;另一部分重金属来源于家庭生活的管道系统如铜、锌等重金属。由于污泥施用于土壤后, 重金属将积累于地表层。所以重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素。同时重金属一般溶解度很小, 性质较稳定、难去除, 所以其潜在毒性易于在作物和动物以及人类中积累。

(2) 病原微生物。

污水中的病原体经过处理还会进入污泥。新鲜污泥中检测得到的病原体多达千种, 其中危害较大的是寄生虫。污泥农用引起的潜在疾病的流行, 被认为主要与沙门氏菌和绦虫卵有关。

(3) 污泥盐分污染。

污泥含盐量较高, 会明显提高土壤电导率, 破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收, 甚至对植物根系造成直接的伤害, 而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的淋失。

(4) 有机物高聚物污染。

苯、氯酚等是城市污泥的主要有毒成分。尽管目前国内外对城市污泥中有机污染物的研究并不多, 但是一些国家对城市污泥中有机污染物的特征及其在农业环境中的行为、生态效应和调控措施等方面进行了一定的研究。我国还未能制订出较完善的城市污泥有机污染物限制标准。迄今为止的试验研究表明, 通过根部有效的吸收和在植物中转移的二恶英/呋。

(5) 氮磷等养分的污染。

在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后, 当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时, N、P等养分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化, 进入地下引起地下水的污染。

2 污泥处理与处置

污泥进入环境之前应注意对污泥处理, 进入环境之后要加强处置污泥。处理和处置的目的是: (1) 降低含水率, 使其变流态为固态, 同时减少数量; (2) 稳定有机物, 使其不易腐化, 避免对环境造成二次污染。污泥处置是指污泥在环境中如何消纳, 常见的处置方式有:在填埋场填埋、在土地中加以利用、制成建材后利用等。污泥处理则是指为了满足污泥进入环境消纳要求, 而要采取的必要措施, 以使其在处置中不会对环境产生有害的影响。处理得当的污泥, 最终处置时才会最大程度地避免其有害影响。

对污泥的处理, 一定要按照污泥处置的方式和要求来确定。就像污水处理采用何种工艺、达到何种出水标准, 需要根据出水的受纳水体功能来决定一样。所以, 首先要明确污泥如何处置, 也就是说, 应该先要明确污泥到哪去、做什么。当然, 在实际中究竟如何选择污泥的处置方式, 还需要根据污泥的性质、成分、污泥处理的技术水平、当地条件来决定。减量和稳定是满足任何处置要求的最基本处理措施。通过机械脱水去除空隙水、附着水和毛细水后, 固体物含量可达20%~35%。通过污泥干燥去除吸附水和内部水后, 固体物含量可达95%。

3 怎样处理和处置污泥

我们一般情况是把污水厂污泥的稳定和脱水 (一般脱水至含水率达70%~80%) 称作污泥的处理;将污泥的堆肥、填埋、干化和加热处理及最终利用, 称为污泥的处置。怎样处理和处置污泥呢?我们常常进行污泥稳定化处理。

(1) 污泥稳定化处理。

所谓的污泥稳定化处理是指降低污泥中有机物的含量, 使污泥在后续处理与处置过程中不致发生腐败或变化。主要的稳定化技术包括:污泥的厌氧消化技术、污泥的好氧消化技术等。

其机理是促使活性污泥进入内源呼吸阶段, 通过自身氧化降低污泥中的有机物的含量, 使污泥达到稳定化。其反应方程式如下:

只有约80%的细胞组织能被氧化, 剩余的20%则是不能被生物降解的。

(2) 污泥的处置。

污泥的处置, 主要采取以下几种方式。

(1) 自然干化。自然干化主要采用的是污泥干化床, 其中主要的干化机理是自然蒸发与渗透。一般经过自然干化处理后的出泥的含水率可接近65%。但由于自然干化床的占的面积较大, 一般仅适用于中小规模的污水处理厂。

(2) 机械脱水。据统计, 西欧国家经脱水处理的污泥占其污泥总量的69.3%, 其中机械脱水占51.4%、自然干化16.9%、其它1%;主要的脱水机械有:转筒离心机、板框压滤机、压式压滤机、真空过滤机, 分别占21.7%, 15.8%, 11.4%和2.5%。

其次, 复合肥化。根据目前的经济条件, 对许多污水厂来说, 污泥用于农田是比较可行和现实的方案。污泥中的氮、磷、钾和微量元素, 对农作物有增产作用;污泥中的有机质、腐殖质是良好的土壤改良剂。污泥经适当浓缩、脱水后运至市郊或邻近省份作为农肥, 是许多污水厂采用的方法。但农田施肥有季节性, 不需要泥肥时, 污水厂会泥满为患, 影响正常运行。于是一些污水厂支付费用, 让农民把污泥拉走, 而不问其去向, 这会造成二次污染。

最后, 卫生填埋。国内有些城市拟将污水厂的污泥运至城市垃圾填埋场一并处置, 这存在两个实际问题:一是管理体制上的问题。垃圾的中转站和填埋场的布点、设计和投资, 属环卫局管理, 而污水厂的污泥属市政系统管理, 设计垃圾填埋场使用年限和布点距离未考虑接纳污水厂污泥;二是脱水污泥含水率过高。运往垃圾填埋场的污泥, 要求含水率不大于30%, 而目前污水厂的脱水污泥含水率在70%~80%, 这类污泥不易碾压填埋, 除非将污泥作适当干化或加石灰、絮凝剂处理。无论作何种填埋, 污泥宜采取高干度脱水方案。

摘要:处理污水所产生的污泥未经处理处置直接进入环境后, 将对环境造成二次污染, 其对生态环境和人类活动构成了严重威胁。污泥处理和处置是解决污泥问题密不可分的两个环节, 污泥如何处理、达到何种处理程度取决于污泥处置的方式, 处置决定处理。因此如何合理地处理、处置污泥, 已成为城市污水厂和相关部门必需引起重视的问题。

关键词:污泥,处理,处置,填埋,焚烧

参考文献

[1]刘海燕, 张璐.城市污水厂污泥处理技术进展[J].中国建设信息 (水工业市场) , 2009 (4) .

[2]赵丽君, 张大群, 陈宝柱.污泥处理与处置技术的进展[J].中国给水排水, 2001 (6) .

[3]田宁宁, 王凯军, 杨丽萍, 等.污水处理厂污泥处置及利用途径研究[J].环境保护, 2000 (2) .

8.污泥处理处置工程的研究设计 篇八

关键词:污泥处理;污染物净化;废水处理

中图分类号:X505 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)20-0098-02

1 污泥处理处置原则

污泥的处理处置同其他固体废弃物的处理处置一样,应遵循减量化、稳定化、无害化和资源化的原则。

减量化:污泥含水量高、体积大,呈流动性,不利于贮存、运输和消纳。污泥减量是要降低污泥含水率、减小体积和重量。

稳定化:污泥中有机物含量高,易腐败并产生刺激性气味。污泥稳定化是通过在污泥中添加化学药剂或提高pH值抑制细菌代谢、减少有机物的含量,易腐败的有机物被分解、转化,刺激性气味大幅度降低,便于运输处置。

无害化:污泥中含有大量的病原菌、寄生虫卵和病毒,处置不当极易造成传染性疾病的大范围扩散,大面积传播,污泥中重金属离子和有毒有害物质极易造成二次污染,那么污泥处理处置过程必须充分考虑无害化的原则。

资源化:污泥含有非常多的热量,其热值高于煤和焦炭。污泥中有丰富的氮磷钾,是具有较高肥效的有机

肥料。

2 污泥处理处置流程

污泥处理处置常见的流程包括四个阶段:污泥浓缩、污泥消化、污泥脱水和污泥处置。

污泥浓缩:主要是为降低含水率、减小体积,常用的工艺形式有三种:重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩,目前国内常采用重力浓缩。

污泥消化:进一步降低污泥中的含固量,提高污泥脱水性能。通过消化,分解污泥中的有机物,减小体积。污泥消化分为厌氧消化和好氧消化,常用的是厌氧消化,厌氧消化包括水解、酸化、产乙酸、产甲烷等过程,其中固态有机物水解、液化是污泥厌氧消化的主要过程。污泥经过厌氧消化产生沼气,沼气可作为清洁能源加以利用。

污泥脱水:利用物理、化学方法去除污泥中的水分,减小体积,减轻质量。经脱水处理后,污泥含水率降低20%~35%。主要方法包括真空过滤法、压滤法、离心法和自然干化法,其中真空过滤、压滤、离心是机械脱水。

污泥处置:经过前三道处理后,污泥最终处理处置和利用方法包括污泥填埋、污泥焚烧、污泥堆肥和污泥工业利用。

3 污泥处理处置研究

减量化是国家对污泥处理处置的一个政策要求,我国大中型污水处理厂大多采用厌氧消化处理污泥,基本可以解决污泥稳定化、减量化的问题,但厌氧消化工艺技术复杂、处理设备多、设备硬件要求高、建设工程资金需求量大、运行成本高,因此在实际使用的过程中受到了规模限制和资金阻碍。大中型污水厂在经过脱水等处理措施后,处置一般都是外排或者填埋。

目前我国湿污泥标准化卫生填埋的费用是200元/吨,燃煤电厂掺烧补贴为300元/吨,热能干化成本为400元/吨。经济性决定了焚烧、填埋、干化这些高投资、高耗能的污泥处理处置方式不适合我国的基本国情。

改变高投资、高能耗处理处置污泥的现状需要一种能够取而代之的新技术,生物高温堆肥方法处理污泥被提上了议事日程。生物高温堆肥处理污泥,其特点是节能、低碳、环保,符合科学发展观的要求,也符合全球温室气体减排的趋势。

随着现代生物技术和高度机械化的有机结合,堆肥技术和设备得到优化配置,堆肥工艺及核心技术得到进一步改善和增强,生物堆肥技术将逐步取代传统的处理方式,成为污泥处理处置的主要手段和方式。

4 污泥处理处置设计

4.1 污泥量检测

污水经过浓缩脱水排放的污泥量,按照污水处理量减去生物耗氧量和化学耗氧量折算出污泥量的理论数据,再经浓缩、脱水的污泥含水率修正。

污泥泥质基本控制项目和限值为:

pH值:5~10、含水率<80%、粪大肠杆菌群值>0.01

细菌总数MPN/kg干污泥<108

重金属:镉、汞、铅、铬、砷、铜、锌、镍

矿物油、挥发分、总氰化物

4.2 工程选址原则

位于城市的下风向;硬化路面可以直接进入污泥排放车间;交通运输便利;处理处置的污泥有专门的贮存地点。

4.3 污泥堆肥物料预处理

污泥具有高亲水性,污泥中的水分与固态颗粒有很强的粘合力,与辅料混合难以分解,用常规的混合、搅拌机械对污泥进行预处理,效率低、能耗高,效果不明显,故而成为污泥堆肥技术的难点。污泥堆肥流程中,物料调质预处理的工作量比重占到堆肥全过程的80%以上,是堆肥技术的关键环节。在进行预处理时,将破碎、搅拌、混合、均质、脱水、接种等工序一次完成,因为物料已经经过调质机处理,粒度均匀、水分分布均匀、物料空隙大、通风畅通、供氧能力提升、微生物接种菌群与物料接触的面积扩大,为高温发酵提供有利条件,缩短了堆肥处理的时间。

4.4 污泥堆肥集成技术

污泥堆肥集成技术包括物料调质、高温发酵除臭、重金属消解和污泥堆肥产品研发。

除臭:污泥中水含量和固态有机质含量高,散发出恶臭,采用物理、化学、生物组合方法对污泥恶臭进行降解、吸附、分散、氧化。

重金属消解:污泥堆肥产生的腐殖质对污泥中的重金属进行整合,通过矿物环境材料的吸附、钝化、微生物降解抑制其生物有效性。

产品研发:污泥堆肥养分齐全,供肥持久恒定,还能够改善土壤结构,可以在农业生产中发挥一定的作用。

5 污泥堆肥基本原理

污泥堆肥是在一定的水分、温度、碳氮比和通风条件下,经过微生物的高温发酵,将污水污泥转化为有机肥料。经过堆肥流程,污泥中的有机物转化为腐殖质,其不含病原体和寄生虫卵,无刺激性气味,可安全贮存和运输。

6 污泥堆肥土地利用

科学合理地处理处置城市污水污泥,是亟待解决的环保问题之一,污泥来源范围广、产量大,经堆肥处理的污泥,可安全利用。污泥中含有大量的有机质和微量元素,具有良好的肥效性,能缓解土壤盐渍化现象。

污泥土地利用是污泥处理最终消纳的方式,通过覆盖、喷洒、注射,将污泥肥料施入土壤。

污水污泥与土壤之间存在相容性,为利用污泥提供了重要科学依据,污泥与土壤化学结构相近,污泥回归土壤,符合客观规律和科学发展观的要求。污泥还可以改善土壤的理化性质,提高土壤肥力,促进植物生长。

7 结语

我国是世界上最大的发展中国家,也是一个农业大国,但人均拥有土地面积仅为世界平均水平的三分之一,人口众多,土地资源紧张。合理、充分地利用土地,采用科学的发展模式,成为了我国经济社会发展的首要问题。城市污水污泥含有大量的有机质和氮磷钾等植物生长需要的营养元素,污泥堆肥为可持续发展增添了活力。堆肥工程有利于环境保护和发展循环经济,有利于环保设施的不断完善,有利于环境工程的合理布局和纵深配置,有利于改善生态和农业条件。

参考文献

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9.污泥处置协议 篇九

摘要:城市污泥如果处理不当进入环境,会对周围环境造成一定的危害。污泥经过减容、稳定和无害化处理后,可以作为资源加以综合利用。当前国内外各污水处理厂传统的污泥处理方法主要有调理、浓缩、脱水、干燥、消化、堆肥等,这些方法在工程实践中不断的暴露出一些缺点和不足,于是又有一些新的污泥处理方法被应用到实践中,包括污泥湿式氧化法、蚯蚓处理污泥、膜生物反应器、污泥酸化、污泥人工湿地处理技术、污泥焚烧。污泥的处置方法主要有2种:卫生填埋、污泥投海。在污泥的资源化利用上,各种技术也得到大力的发展,有污泥发电、制作建材、污泥作吸附剂、土地利用与堆肥、低温热解、提取重金属、污泥制动物饲料、污泥制油、污泥作粘结剂等多种技术。防止了污泥的二次污染,也为污水处理厂解决污泥处理问题带来了可观的经济效益和社会效益。关键词:城市污泥;处理处置;资源化 Sludge disposal and reutilization Abstract:If mishandled sewage sludge into the environment, can cause certain harm to the environment.Sludge after reducing capacity, stable and harmless handling, can be used as a comprehensive utilization of resources.The current domestic and foreign various sewage treatment plant sludge treatment methods mainly include traditional nursing, concentration, dehydration, drying, digestion, composting, etc., these methods in engineering practice constantly exposed some shortcomings and the insufficiency, and some new methods of sludge treatment is applied to the practice, including wet oxidation process, the earthworm treatment sludge, sludge membrane bioreactor, sludge acidification, sludge artificial wetland treatment, sludge incineration technology.Sludge disposal method mainly has two kinds: sanitary landfill, sludge to the sea.On the resource utilization of sludge, the development of various technologies have been vigorously, power generation and production of building materials with sludge, sludge adsorbent, land use, extraction of heavy metals, sludge and compost, under low temperature pyrolysis animal feed, as binder in fabrication of sludge oil, sludge and other technology.To prevent the secondary pollution of the sludge, and also for the sewage treatment plant sludge treatment solution has brought considerable economic benefits and social benefits.Keywords: Urban sludge;treatment & disposal;Resource recovery 引言

随着我国经济的高速发展,城市化建设步伐的不断加快,环境污染日益严重。人们对环境质量的要求日益提高,环保意识不断增强,环境保护与治理已成为国家可持续发展中不可或缺的一个重要工作。城市中大量的污水处理厂建立起来,而污水处理过程中产生的大量污泥,其含水率高,还含有大量的N、P、K、Ca及有机质,且 N、P以有机态为主,可以缓慢释放,具有长效性。有机物部分充满着各种各样的细菌、病毒和寄生物,容易腐烂发臭;污泥中还浓缩了锌、铜、铅和镉等重金属化合物,有毒的有机化合物等,如不妥善处理,会形成严重的二次污染。我国目前的环保基础建设全由政府投资,建成后运行费用还要政府补贴,每年的投入预算都不小,因此必须对此予以足够的重视。进行资源化利用,使污泥中的有用成分变废为宝,这是符合可持续发展的战略方针,有利于建立循环型经济,近年来获得广泛的关注。本文旨在通过对当前污泥处理与处置技术及其发展趋势的分析,探讨我国城市污水处理厂污泥如何进一步综合利用并使其达到资源化,从而使我国城市污水处理厂污泥的达到最佳的无害化处理、资源化利用与产业化发展。2 城市污泥的成分、特性和分类 2.1

城市污泥的成分、特性

城市污泥是城市污水处理的产物,成分很复杂,它包括混入生活污水或工业废水中的泥砂、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物、由多种微生物形成的菌胶团及其吸附的有机物、重金属元素和盐类、少量的病原微生物、寄生虫卵等综合固体物质[1]。污泥的主要特性是含水率高(可高达99%以上),有机物含量高,容易腐化发臭,并且颗粒较细,比重较小,呈胶体液状。2.2

城市污泥的分类

污泥的分类方法有很多。按污泥的性质,可将其分为有机污泥和沉渣;按污水的处理方法可分为:①初沉污泥②活性污泥③腐殖污泥④化学污泥;依据污泥的不同产生阶段可分为:①生污泥②消化污泥③浓缩污泥④脱水干化污泥⑤干燥污泥。3 城市污泥的处理与处置 3.1

城市污泥的处理

当前国内外各污水处理厂的污泥处理方法主要有调理、浓缩、脱水、干燥、消化、堆肥等。这些方法在工程实践中不断的暴露出一些缺点和不足,于是又有一些新的污泥处理方法被应用到实践中。

3.1.1 污泥湿式氧化法

湿式空气氧化技术(WO法)是将污泥置于密闭反应器中,在高温高压条件下通入空气或氧气作氧化剂,按浸没燃烧原理使污泥中有机物氧化分解,将有机物转化为无机物的过程。该法主要适用于处理各种难降解的有机污泥,缺点是设备复杂,运行和维护费用高。3.1.2 蚯蚓处理污泥

蚯蚓能够有效地处理废水筛余物和污泥,得到一种无气味、类似腐殖质且含有高营养的蚯蚓肥料。经过蚯蚓净化处理,污泥中的 Cu、Zn、Ni 含量均有明显降低;污泥经处理后转变为无臭、疏松、高效的有机颗粒肥料,但处理污泥后的蚯蚓体内有重金属富集,因此不宜作为饲料以免进入人体食物链。3.1.3 膜生物反应器

膜生物反应器是指将膜分离技术中的膜系统与污水生物处理工程中的生物反应器相互结合而成的新工艺。膜生物反应器中污泥的停留时间很长,甚至可避免排泥,但是膜的堵塞和膜材料价格问题限制了该方法的推广应用。3.1.4 污泥酸化

污泥酸化是基于剩余污泥有机物含量高的特点而开发的处理方法[2]。其基本原理是将剩余污泥水解酸化后返回到废水处理系统中一同代谢,从而达到减少或基本无污泥排放的目的。3.1.5 污泥人工湿地处理技术

污泥人工湿地处理技术是一种新型污泥处理技术,它是集污泥浓缩、脱水、降解于一体,可以大量节减基建投资和运行费用。据报道,丹麦采用人工湿地芦苇床系统进行污泥脱水与矿化处理,污泥由于脱水及矿化在床中减少率年平均为90%及96%。该处理技术对污泥处理起主要作用的成分是人工基质、微生物和植物。人工基质为微生物的生长提供稳定的依附表面,为耐水耐污植物提供载体和营养物质,并通过一些物理和化学途径降解污泥;耐水耐污植物除直接吸收利用污泥中的营养物质及吸附、富集一些有毒有害物质外,还有输送氧气到根区和维持水力传输的作用;微生物的代谢作用是污泥中有机污染物降解的主要机制。同时它们相互联系,互为因果,形成一个系统,3.1.6 污泥焚烧

污泥中含有一定量的有机成分,经脱水干燥的污泥可用焚烧加以处理,从而使有机物全部碳化,杀死病原体,最大限度地减少污泥体积。但是其缺点在于处理设施投资大,处理费用高,同时有机物焚烧会产生有毒物质。在国外,特别是西欧和日本已得到了广泛的应用,在日本,污泥焚烧处理已经占污泥处理总量的60%以上,欧盟也在 10%以上。在我国由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到广泛应用。3.2

污泥的处置

不论用何种方式处理污泥,处理后的污泥处置都是必须要面对的问题。当前国内外污泥的处置方法主要有2种:卫生填埋、污泥投海; 3.2.1 卫生填埋

卫生填埋操作简单,投资费用较小,处理费用较低,适应性强,但是其侵占土地严重,如果防渗技术不够,将导致潜在的土壤污染和地下水污染。在我国,卫生填埋也是主要的处置方法。由于渗滤液对地下水的潜在污染和城市用地的减少等原因,卫生填埋的处理技术标准要求越来越高,许多国家和地区甚至坚决反对新建填埋场。1992年欧盟大约40%的污泥采用填埋处置,近年来污泥填埋处置所占比例越来越小,例如英国污泥填埋比例由1980年的 27%下降到1995年的10%。3.2.2 污泥投海

这是一种操作简单而经济的处理方法,但是,随着生态环境意识的加强,人们越来越多地关注污泥投海对海洋生态环境可能存在的影响。美国于1988 年已禁止污泥海洋倾倒,并于1991年全面加以禁止;日本对污泥的海洋投弃做了严格的规定;中国政府于1994年2 月20日起不在海上处置工业废物和污水污泥[3]。4 城市污水处理厂污泥的综合利用 4.1

发电

目前城市污水处理厂污泥发电的方法主要有两种:一种是污泥燃烧发电,另一种是污泥厌氧发酵产沼气发电。而污泥燃烧发电又有两种:一种是利用污泥中含有的大量有机物,使污泥与煤、生活垃圾、农产品秸秆等混合燃烧来进行热力发电,还有一种是将污泥(已经机械脱水过)首先进行热干燥,然后再在沸腾炉中燃烧产生高压蒸汽,推动蒸汽机发电[2]。4.1.1 污泥燃烧发电

污泥通常是由有机残体、菌体、无机颗粒、胶体等组成,其中活性污泥有机物含量高达 60%~70%[4],将污泥干化处理后可与煤、生活垃圾、农产品秸秆等混合焚烧具有相当高的热值。绍兴市垃圾和污泥处理综合利用(焚烧发电)工程可日处理绍兴市污水处理厂产生的 1000~1500t 污泥和市区、绍兴县的1200t生活垃圾,年上网电量 2.66×108kW•h,每小时供蒸汽150t以上,实现了污泥与生活垃圾的联合利用。苏州市区娄江污水处理厂产生的污泥,被运往吴中区江远热电厂焚烧发电,6t污泥经能量置换后相当于1t原煤,实现了污泥的无害化和资源化。另外,美国Hyder环保公司提出了一种将污泥(已经机械脱水过)首先进行热干燥,然后再在沸腾炉中燃烧产生高压蒸汽,推动蒸汽机发电的综合系统。和焚烧系统相比,全年处理9.5×104t干污泥,可节省资金 60%。在脱水污泥中加入引燃剂、催化剂、疏松剂和固硫剂等添加剂制成合成燃料的污泥处置方法,目前也引起了人们的重视,该合成燃料可用于工业和生活锅炉,燃烧稳定,热工测试和环保测试良好,是污泥有效利用的一种理想途径[4]。

4.1.1 污泥厌氧发酵产沼气发电

主要是通过污泥厌氧发酵,产生沼气,然后沼气在燃气内燃机的气缸内燃烧做功,把化学能转换成机械能,最终产生电能和热能。这种方法无需对污泥进行脱水处理,经厌氧罐发酵后,能消化75%~80%的污泥,剩余20%~25%的沼渣经脱水无害化处理后,还可制成有机肥;产生的沼气回收到沼气罐内,随时可用于发电,供污水处理厂循环自用;发电产生的余热一部分用来加温发酵池,剩下部分用于区域供热,实现热电联产。麦岛污水处理厂就是利用污泥厌氧发酵,产生沼气,产生的沼气回收到沼气罐内,随时用于发电。污泥发电不仅可以得到电能,经厌氧罐发酵后,也能将污泥的臭味去除,同时减少污泥的体积,节约土地。经调查,到2008年6月,青岛市麦岛污水处理厂的四台500kW沼气发电机组分别顺利完成试车,运行2台机组可给厂内提供700kW•h 的电力输出,每天可节约市电 16800kW•h,节省费用可达1.2万元;运行3台机组可给厂内提供1100kW•h的电力输出,每天可节约市电 26400kW•h,节省费用可达到1.9万元。目前,青岛市麦岛污水处理厂日均耗电达35000kW•h,沼气发电机组的运行,日均节约电耗可达 48%~75.4%,将大大地减少污水处理厂市场电能消耗,降低运行成本,提高经济效益。4.2

建材

由于城市污水处理厂污泥中含有一定的热能,且污泥无机部分含有较多的SiO2和 Al2O3,无机成分可以调整到与粘土相近,因此城市污水处理厂污泥经过处理后可用来生产一些建材而进行利用,如陶粒、水泥、砖瓦等等。4.2.1 污泥制取水泥质材料

污泥含有大量的灰分,尤其是混凝法处理废水的污泥中含有大量的Al、Fe 等成分,是建筑材料可用的添加剂。不过在作为建筑材料之前,有关强度的提高、凝结特性和长期稳定性还需进一步研究。另外,成本高,而且人们对产品的安全产生忧虑,仅在日本等国有少量投产。4.2.1 污泥制陶粒

轻质陶粒一般可做路基、混凝土骨料或花卉覆盖材料使用。污泥制轻质陶粒的方法按原料不同可以分为两种,一是用生活污泥或厌氧发酵污泥的焚烧灰造粒后烧结,这种方法20 世纪 80 年代已趋成熟,并投入应用。利用焚烧灰制轻质陶粒需要单独建设焚烧炉,污泥中的有机成分没有得到有效利用。近年来开发了直接从脱水污泥制陶粒的新技术[1]。4.2.1 污泥制微晶玻璃 微晶玻璃类似人造大理石,可以作为建筑内外装饰材料应用。生产微晶玻璃的原料目前常用污泥焚烧灰,沉砂池的沉砂和废混凝土。原料调整后,熔融温度控制在 1 400~1 500 ℃。熔融物放置一定时间,然后注入模具中成型,随温度的降低生成晶核(FeS),再加热处理,促使晶体成长。热处理后自然冷却,得到各种形状的微晶玻璃。4.2.1 污泥制砖

台湾的一个研究小组发现,下水道污泥可压制成普通的建筑用“生态砖”。这种污泥生态砖是在黏土砖中混入10%污泥,并在900℃条件下烧制,可达到最佳效果。这种方法不仅处理了污泥,还在烧制过程将有毒重金属都封存在污泥中,也杀死了所有有害细菌和有机物,而且这种砖完全没有异味。4.3 吸附剂

活性污泥具有良好的吸附性,通过对剩余污泥经高温分解或添加化学活化剂等方法进行再活化,可以将城市污水处理厂的污泥制成具有良好吸附性的吸附剂。陈春云等[10]通过对污泥吸附剂的制备及其吸附性能的研究表明,按一定比例添加活化剂ZnCl2于处理过的干污泥中,在 550℃下恒温热解 60min后具有最大比表面积,污泥与活化剂质量比为5:3。利用量大面广的城市污水处理厂活性污泥制备吸附剂,达到以废治废的目的,符合国家的产业政策,是变废为利的综合利用途径。但因使用了较贵的氯化锌而使研制成本较高,且与商品活性炭相比,污泥改性吸附剂的吸附性能尚有一定差距,需进一步研究。4.4

土地利用与堆肥

污泥的土地利用就是把污泥或污泥堆肥用于林地、育苗、观赏植物、草皮、公园、农田、牧草、果树、蔬菜、高尔夫球场、垦荒地、填埋矿坑、固定海滩、高速公路绿化带及建筑供游乐的海岛等。城市污水处理厂的污泥是一种十分有效的生物资源,它含有丰富的有益于植物生长的养分(N、P、K 等)和大量的有机物质,可以进行有效的利用来进行堆肥。但是由于污泥的含水率很高,易腐烂发臭,且含有病原菌、重金属及毒性有的降解相差不大。污泥堆肥可采用自动控制系统大大的提高了污泥堆肥的效率与成功率,堆肥的产品稳定性更佳。高定等[11]通过对城市污泥堆肥过程自动测控系统进行的研究表明,与定时控制相比,利用堆肥自动测控系统进行自动监测和控制的堆肥时间缩短了28%,有机物降解更加充分,减量化明显,可以提高堆肥产品质量,后续脱水成本较低,具有明显的优越性。与传统堆肥相比,堆肥时间至少可缩短15~30d,堆肥的成功率和堆肥产品质量得以明显提高。采用堆肥过程控制系统可以更准确、更及时、更有效地监控堆肥过程,产品质量稳定,同时可以节约大量的人力、财力和物力。莱芜污水处理厂污泥堆肥经检测,处理污泥后水分含量≤30%,非毛秺孔隙度≥15%,蠕虫卵死亡率>95%,未检出沙门氏菌等具有传染性的病原体。肥质比较疏松,无明显的恶臭,有机质含量在 250g/kg以上,pH值在6.5~8.0之间,基本符合园林绿化介质土的准入条件。莱芜市市区园林绿化面积1000hm2,以腐熟堆肥每亩施用1t计,则仅园林地种植笑纳腐熟堆肥量就为 1.5万t,而本工程年堆肥1.2万t,因此具有很大的市场空间,预计经济效益明显。4.5

低温热解

污泥可通过干馏提取油、气等,不但可做燃料也可以用于制造四氯化碳等化工产品,具有工业利用前景,且能量回收率高,其经济性优于对污泥的焚烧。但现在对于污泥低温热解的热解机理和动力学研究还比较欠缺,在工艺和设备的改进方面有待新的突破,待这些理论与工艺问题解决后,低温热解将是一种极有前途的污泥资源化技术。4.6 提取重金属

城市污水处理厂的污泥中还会含有部分重金属,如:Hg、Pb、Cu、Zn 等,可以通过对污泥的调理,向污泥中添加化学药剂等,改变污泥中重金属的形态,利用重金属或其化合物的特性从污泥中分离提取出来。向污泥中添加一些还原剂可以将Hg等挥发性重金属还原为金属单质,然后对污泥低温加热使Hg等挥发性重金属挥发进行提取,从而回收利用。也可使一些重金属生成沉淀物沉淀下来,或利用离子交换对重金属进行分离提纯。但由于污泥中重金属的含量较低,分离提纯的成本较高,现在很少在城市污水处理厂里有实际应用,大多数还停留在研究阶段。4.7 污泥制动物饲料

污泥中含有大量有价值的物质,粗蛋白占 28.7%~40.9%、灰分占26.4~46.0%、纤维素占26.6%~44.0%、脂肪酸占0~3.7%。污泥蛋白中含有几乎所有家畜饲料所需的氨基酸,且各种氨基酸之间相对平衡,因此可以作为饲料蛋白加以利用[1]。4.8 污泥制油

把含水率为65%的干污泥在隔绝空气下,加热升温450℃左右,在催化剂作用下把污泥中的有机物转化为碳氢化合物,其性质与柴油相似。目前加拿大正在进行中试实验,澳大利亚Perth也正在建造利用热化学方法将污泥制油的工厂[1]。4.9 污泥作粘结剂

活性污泥作粘结剂将无烟粉煤加工成型煤,而污泥在高温气化炉内被处理,防止了污染;污泥作为型煤粘结剂,替代白泥可改善在高温下型煤的内部孔结构,提高了型煤的气化反应性,降低灰渣中的残炭,提高碳转化率,污泥既可作为一种粘结剂,同时也是一种疏松剂。5 结语与展望 目前,国内污泥处理利用技术较国外一些发达国家还比较落后,人们对污泥资源化利用的必要性认识还不够,许多问题亟待解决。城市污泥的处理方法多种多样,我们应根据污泥量,污泥性质,重金属含量等具体情况作具体分析;一种有效的污泥处置方法,应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益。不同地区应当因地制宜采用不同的处理方法,尽量走资源化的道路,减少对环境的影响,避免形成二次污染。为了解决国内污泥处理处置中存在的问题,充分利用污泥资源,必须大力发展污泥资源化利用的各种技术,建立与完善污泥处理处置相关的技术、产业政策,制定污泥处理处置过程中相应的标准和法律法规;尤其要鼓励污泥资源化利用的科学技术进步,如污泥的等离子体气化,积极开发应用新工艺、新材料和新设备,降低现有工艺(如污泥发电、建材利用等)的成本,使污泥的资源化利用向低能耗、低成本、高效率的方向发展,为污水处理厂解决污泥处理问题并带来可观的经济效益和社会效益,这应是今后研究中的重点。参考文献:

[1] 周少奇编著.2002.城市污泥处理处置与资源化[M].广州:华南理工大学出版社.150-168.[2] 朱小山.2002.城市污泥的处理技术及资源化展望[J].四川环境,1(4):8-12.[3] 徐强.2003.污泥处理处置技术及装置[M].北京:化学工业出版社.156-180.[4] 杨子江.城市污泥的综合利用研究[J].再生资源研究,2004,25(1):32-36.Yang Zi-jiang.Study on the utilization of urban sludge [J].Recycling Research,2004, 25(1):32-36(.in Chinese)[5] 刘亮,张翠珍.污泥燃烧热解特性及其焚烧技术[M].长沙:中南大学出版社,2006.Liu Liang,Zhang Cui-zhen.Characteristics of Sludge Combus - tion Pyrogenation and Incineration Techniques[M].Changsha: Central South University Press,2006(.in Chinese)

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