污泥的处理方法十篇

发布时间:2024-04-26 01:49:49

污泥的处理方法篇1

关键词:城市污水污泥处理方法

伴随着人口的增加和经济的发展,我国资源相对不足的矛盾将日益突出,必须坚持资源开发与节约并举,把节约放在首位。生产、建设、流通、消费等各个领域,都必须节约和合理的利用各种资源,千方百计减少资源的占用与消耗。

一污泥制砖是水处理企业和社会发展的需要

污水处理厂产生污泥简单填埋,是所有污水处理厂处理污泥的主要方法。填埋主要采取两种方式:一种是付费给垃圾填埋场,由垃圾场填埋处置。且不说昂贵的运输和堆放成本,即使作了脱水处理,污泥含水量仍超过80%,给垃圾填埋场带来极大安全隐患。许多垃圾场将污泥拒之门外。另一种是自己置地挖坑填埋,成本更大,还极大地浪费土地资源。一方面因污泥中有机物含量高容易腐化发臭,另一方面污泥中含有大量细菌,易传播疾病,给城市生态环境构成威胁。污泥中的有害物质经过雨水侵蚀和渗漏,不同程度地污染了地下水环境。不明原因的大规模死鱼事件接踵发生就与污泥污染有关,污水处理厂由于数量太大,含水率高难以堆积而被垃圾填埋场拒收,加之历史堆积的数万吨,因此常常被环保部门重罚。这些无路可去的污泥已成为污水处理厂身上的沉重负担。

二卫生填埋处理

污泥的土地填埋技术经过40多年的发展,已经趋于成熟。但由于填埋技术对污泥的土力学性质要求较高,随着污泥量的增加,大面积选址更加困难,特别是在人口稠密的国家;同时填埋并没最终避免环境污染,而只是延缓了污染产生的时间。例如有害成分的渗漏可能会对地下水造成污染,填埋场废气排放等。这都决定了填埋处理不是可以长久依赖的污泥处置方法。

污泥填埋有填地与填海造地两种。污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内许多大型污水处理厂中常采取的方式,经过消化后的污泥有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。但由于消化装置工艺复杂、一次性投资大、运行操作难度大,实际运行经验表明往往难以达到预期的效果。况且脱水污泥含水率大大高于普通生活垃圾卫生填埋场所要求的30%含水率,因此需再经处理才能送生活垃圾填埋场填埋;或者设置专用的污泥填埋场,根据污泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋,但此法有占地较大,选址受阻及存在二次污染隐患等缺点。污泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水,必须集中加以处理;污泥填埋场四周应设围栏,并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施,未经干燥焚烧处理的污泥,宜小规模分层填埋,生污泥泥层厚度应小于0.5m,消化污泥泥层厚度应不大干3m,泥层上面铺砂土层为0.5m,彼此交替进行填埋,并设置通气装置。污泥焚烧灰渣填埋时,可不分层填埋。

三土地利用

城市污泥之所以能利用于土地。主要是因为污泥中含有丰富的有机营养成分氮、磷、钾等元素,有机物的质量分数一般为60%一70%,其含量高于农家肥,是肥田、改良土壤、园林绿化建设的好材料。但是,污泥中含有大量的病原菌、寄生虫(卵),以及铜、铝、锌、铬、砷、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质。

污泥的土地利用主要有农田回用、园林绿化、改良土壤、堆肥等。城市污水处理厂产生的污泥含有大量的有机物和n、p、K等丰富的营养成份,但经过脱水后,颗粒细微、含水率高,干化后呈硬块和粉灰状,直接施肥非常困难,国外常采用高温干化造粒或与工业废料、城市垃圾、农业桔杆混合发酵处理生产有机肥料。前者工艺简单,但耗能较高,成本高,只有少数发达国家采用。后者设备较少,耗能较低,占地面积大,成本低,几十年来各国普遍采用。

四焚烧处理

焚浇是剩雳污混中宥撬成努蒜,具有一定热值的特点来处置污泥。以焚烧为核心的污泥处理方法是比较彻底的处理方法。焚烧的优点在于其产物为戈菌、无臭的无撬残渣,逐速实现无菌化程减量诧(减少60%)的目的,引。但由于设备、能源及操作费用所限。而且由于污泥中含有大量的有机物,燃烧时会产生大量的有害物质,如二恶英、二氧化硫、盐酸等气体容易造成二次污染。同时,形成的重金属的烟雾和污泥灰烬没有好的方法进行利用,有造成二次污染的可能性。另外,焚烧浪费了污泥中的大量营养物质引。这些不利之处都限制了该种方法的广泛应用。

五处置及利用方法

目前.国内外在污泥制动物饲料、吸附剂、石油化工原料等技术方面也进行了大量研究,但这些技术都处于研究阶段,能否推广,还要等待时日。结合我国的国情和发展.现在较适用的污泥处置技术是污泥的肥用和制造建材。

⑴污泥堆肥

污泥堆肥是农业利用的有效途径.它是在好氧条件下,利用嗜温菌、嗜热菌的作用分解污泥中的有机物质并杀灭传染病菌、寄生虫卵与病毒,提高污泥肥份。用污泥对农田、林地、草坪施肥或进行土壤改良以及用于市政绿化、育苗等,不仅可改善土壤的理化性质,增加土壤肥力,促进树木、花卉及草坪等的生长,而且可避免污泥中的重金属、有毒有机物因食物链的生物富集效应对人畜产生的危害。除此之外土壤的自净能力还可使污泥进一步无害化。因此土地利用是一种积极的、生产性的污泥处置方法。污泥堆肥发酵在国内的试验较多,也取得了一定的成果。目前已经成为污泥农田利用的一个重要手段。

污泥堆肥采用的主要方法有:(1)生污泥堆肥•(2)熟污泥堆肥}(3)好气和厌气堆肥或综合堆肥。所谓生污泥即未经过好氧或厌氧消化处理的污泥,其有机物含量较高(大干55%),总碱度较低(小于pH6.5),含有大量活的寄生虫卵,病原菌等,需要补充的碳源较少。所谓熟污泥是指经过中温消化处理的污泥,此污泥的有机物在消化过程中被分解了一部分,病原菌绝大部分被消灭,污泥已基本稳定。一般情况下脱水、于化可以直接用于林业、果园。由于消化后污泥纤维素减少,不能直接用于水田和花卉。污泥厌气堆制的肥料有臭味,适用于农业、林业、园林绿化,不适用家庭用肥。污泥好气堆制的肥料不仅适用农业等用肥,还适用于家庭用肥。为减少占地面积,加速制肥速度,可综合厌气堆肥成本低和好气堆肥时间短的优点,进行综合堆肥。

⑵合微生物肥

复合微生物肥料是一种很有应用前景的无污染的生物肥料,此类肥料在我国主要依赖于进口。试验生产刚刚起步。生产工艺主要以脱水污泥作原料,制成固磷菌、解钾细菌、解磷细菌三种互不产生抵抗作用的微生物肥料。因菌种含有芽孢,所以耐高温、耐干燥,施入土壤后不仅固氮、还可分解磷钾,促吸收,比其它生物肥的存活时间要高出2~3倍。

⑶建材利用

污泥可用于制砖和制纤维板。污泥制砖有干化污泥直接制砖和污泥灰渣制砖两种方法。用干化污泥直接制砖时,当污泥与黏土按质量比l:10时,污泥砖可达普通红砖的强度,利用污泥灰渣制砖时,灰渣的化学成分与制砖黏土的化学成分是比较接近的,制砖时只需添加黏土与硅砂,比较适宜的配料质量比灰渣:黏土:硅砂为100:50:(15~20)。污泥制纤维板,主要是利用活性污泥中含有的粗蛋白(有机物)球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质,在碱性条件下加热、干燥、加压后,发生蛋白质的变性作用,从而制成活性污泥树脂,使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材,其质量优于国家三级硬质纤维板。同时,污泥还可以用来生产水泥。

⑷利用污泥生产沼气

沼气是有机物在厌氧条件下经厌氧细菌的分解作用产生的以甲烷为主的可燃性气体,是一种比较清洁的燃料。.im3沼气燃烧发热量相当于ikg煤或是0.7kg汽油,沼气中甲烷的含量约占50%~60%,二氧化碳的含量占30%左右,另外还有一氧化碳、氢气、氮气、硫化氢和极少量的氧气。污泥进行厌氧消化即可制得沼气。对日处理能力在10万m,以上的大型二级污水处理设施产生的污泥,宜采用厌氧消化制沼气。沼气的利用途径很多,在实际工程中主要用于沼气发电和用沼气发动机带动鼓风机;在污水处理厂的运行费用中,电费开支始终占了很大部分,而按我国目前的技术水平,利用沼气解决污水厂30%的能源需求是可以做到的,国内已有不少成功的先例。利用污泥制沼气,不仅可以解决污泥出路问题,而且对节约能源和降低污水厂运行费用都有很大意义。通过分析污泥的基本特性,积极开展减量化,无害化、稳定化和资源化技术的研究,以降低污泥处置费用,解决污泥的长期出路问题。目前的污泥处置方法由于各自存在的问题,给污水处理带来了沉重的负担。污泥处置已从过去仅仅作为污水处理的一个单元发展成了令污水处理厂不得不优先考虑的重要环节,因为污水处理厂50%的费用是用于污泥处置的。在经过了无害化、资源化阶段之后,剩余污泥处置必将进入一个新的减量化发展阶段。对污泥的处置,应坚持:一方面做好污泥的减量化,使得剩余污泥尽量减少,另一方面要做好剩余污泥的处置,真正做到无害化、资源化、走可持续发展的道路。城市污水处理厂污泥除了土地利用外,可以经干燥焚烧后,利用其热值发电,还可作为建筑材料而派上用场。因此,城市污水处理厂污泥的处理处置与资源化的相结合,必将成为城市污水污泥的最终出路。

污泥的处理方法篇2

[关键词]城市污泥;污泥处理处置;污泥利用

中图分类号:tD353.5文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)20-0079-01

前言:

据全国日统计污水排放量达13.4×105万吨.经处理后约0.5%~1.0%的转化为固态凝聚沉下来形成污泥。污泥的成分很复杂,是由多种生物形成的菌胶体与其吸附的有机物、无机物组成的集合,除大量的水分外这含有难降解的有机物、重金属、盐类及病原微生物和寄生虫等.大量的未经处理的城市污泥任意排放对环境造成新的污染.城市污泥处理费用相当昂贵,与污水处理费用基本相当.因而如何将大量的成分复杂的城市污泥无害化、资源,已成为全世界较为关注的问题。

1、污泥对环境的影响

尽管污泥含丰富的养分,但也含有大量病原菌、寄生虫、铜、铬、汞等重金属,盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物,这些物质对环境和人类以及动物健康有可能造成较大的危害

2污泥的脱水

从污水处理厂排出的污泥和城市沟河溏清淤产生的污泥,由于含水量高、体积庞大,容易腐败发臭不利于运输和处置。常常需要进行脱水,污泥脱水主要降低污泥的含水率,减少污泥的体积,降低运输成本。污泥脱水浓缩后可利用物质的含量相对增高,有利于污泥的后续处置和利用。

2.1机械脱水

机械脱水是使用各种机械将污泥中水份除去.常用机械有真空过滤机、板框过滤机、带压压滤机、离心机等.

2.2自然干燥

自然干燥是利用太阳能将污泥脱水、干化的方式。传统的方法一般采用干化床。这种方法适用干燥气候,占地面积较大,易给周围环境带来卫生隐患。

利用芦苇编织物进行污泥脱水试验。芦苇编制一定规格“容皿”,置于硬化的地面(水泥地面)上再将污泥移入。芦苇编织物起“格栅”作用。这种污泥脱水方法可将污泥中干固体含量由排出时的1%左右增加到50%。这种利用芦苇编织物进行污泥干燥,不需要电能,也不需要其它物质消耗,是一种可持续的过程。这种污泥脱水方法缺点是占地面积较大,地面必须硬化防止引起地下水污染。

3、污泥的预处理

污泥主要来源于污水处理厂,刚排出的污泥中含有诸多的有害成为,且体积庞大,如果直接处理会有一定的难度,因此在对污泥进行环保化处理之前会对其进行预处理,污泥的预处理方法主要包括污泥的稳定化、消化、热处理、脱水等处置方式,最终达到降低污泥中微生物含量、杀菌减量化的目的。此外,经过预处理的污泥的成分、性质发生改变,有利于后续能源和资源的再利用。

3.1污泥的稳定

污泥脱水后仍含较高的水份、大量的有机物和病原菌。污泥稳定是充分利用污泥中的微生物降解污泥中的有机物质进一步减少污泥中的含水量,杀灭污泥中病原菌,消除臭味,使污泥中的各种成分处于一种相对稳定的状态。污泥稳定的主要方法有:污泥堆肥化(污泥堆沤)、干燥、厌氧消化等。

3.2污泥堆肥化

污泥堆肥实质是利用污泥中的好氧微生物进行好氧发酵的过程。把污泥按一定比例与各种植物残体(秸杆、稻草、树叶等)、生活垃圾等混合,借助混合微生物群落地湿润环境中对有机物进行氧化分解,把有机物转化为类腐殖质。经堆肥处理的污泥质地疏松阳离子代换量显著增加,溶重减少,可被植物利用的成分增加,病原微生物被杀灭。

3.3干燥

干燥是将已脱水的污泥进一步降低其含水量,便于储存和运输,避免因微生物的作用发霉变臭,使污泥处于稳定状态。

干燥工艺除了最简单的日晒外,常用的是热干燥技术。热干燥过程也就是对污泥进行灭菌处理的过程。若干燥温度大95℃。完全可以达到杀灭病原菌的卫生要求。干燥后污泥含水率在10%左右(含水率小于23%时就能完全抑制微生物的活性)。所以干燥使污泥处于稳定状态。干燥使污泥性能全面改善,干燥后的污泥仅是最初污泥量5~10%,有机质比重增加,发热值提高,相当劣质煤,提高了污泥的有效利用的价值。

3.4厌氧消化

厌氧消化也是污泥处理中较为普遍采用的污泥稳定技术。一般是在密闭的消化池30℃条件下贮存一个月。主要是通过兼性厌氧微生物和厌氧微生物的作用,使污泥有机物分解,最终生成象甲烷等为主的气体物质,或可被植物吸收利用的简单物质。这种厌氧消化污泥产生的可燃性物质可作为能源用于发电及其他领域。利用这种方法稳定城市污泥无论是在运行管理还是在经济效益方面具广阔前景。

4城市污泥的有效利用

根据城市污泥主要成分监测和已报道过的城市污泥成分分析,城市污泥实施有效利用主要有污泥土壤施用和污泥焚烧。

4.1污泥堆肥土壤施用

城市污泥一般重金属及其他有毒成分都很低,并且含n、p等农作物生长所必需的物质。污泥中有机腐殖质是良好的土壤改良剂。将污泥土壤施用有良好的环境效益和经济效益。污泥土壤施用按含水量不同分为污泥堆肥肥料和干燥污泥肥料。影响污泥土壤施用的主要因素是:污泥可能引起重金属后污染,污泥中难降解的有机物及n、p的流失对地表水和地下表的污染。

近年来众多研究表明,城市污泥中重金属含量呈下降趋势。若严格控制污泥堆肥质量合理施用的情况下,一般不会对土壤和作物产生造成重金属污染。不会影响植物安全和生物食物链的安全。通过对污泥堆肥作为园林绿地肥料的研究表明,将污泥与生活垃圾1:1混合堆沤处理既提高了有效成分的含量,又消除了污泥的臭味,降低了有害物质的含量,非常适用于城市园林绿化。通过对园林绿地施用污泥堆肥对环境影响的研究污泥堆肥施用主要引起硝酸盐的增加。但严格控制污泥质量和施用量(60吨/公顷),不会对地表水及地下水造成影响。研究表明,污泥堆肥施用既可改良土壤,尤其是扰动土地,效果更为显著,又可增加肥力,提高植物产量和品质。

4.2污泥的焚烧

污泥中含有一定量的有机成分,经脱水干燥可用焚烧处理。干燥污泥接近于劣质煤,焚烧从技术要求来说比垃圾焚烧简单,但为防止污泥焚烧过产生二恶英等有毒气体。焚烧温度应高于850℃.污泥焚烧所产生的焚烧灰具有较好的吸水性、凝固性。

最近有人将污泥中加入引然剂、催化剂、固硫剂等添加剂制成合成燃料,用于工业和生活锅炉的燃料(目前处于实验阶段)。若能符合锅炉要求和环保要求,这将是一种污泥有效利用的理想途径。

4结论

城市污泥处理处置及其无害化,作为再生资源进行有效利用是全球共同关注的问题。一种有效的污泥处理处置方法应当兼顾到生态环境效益、社会效益和经济效益的均衡。对于我们这样一个农业国家,经济基础较为薄弱,将污泥制成污泥复合肥料用于植物造林、园林绿化、农业种植、土地改良等。污泥堆肥高水平采用大规模的机械化生产保证污泥堆肥质量增加污泥肥诳降低有害物质含水量量。为加大污泥土壤施用,一方面要加强基础性研究,确定科学的施用量,制定污泥安全标准,防止对土壤、地下水、地表水、植物、造成污染,另一方面要采取切实的管理措施,严格控制污泥堆肥质量,采取有效监控措施,防止重金属污染。

参考文献

污泥的处理方法篇3

对污水处理厂污泥处置和利用的途径进行了总结,指出了每种处置和利用方式的优缺点和适宜范围。

关键词:

污水厂污泥;综合利用;资源化

近年来,随着人们环保意识的不断提高,城市生活污水和工业废水处理率也在不断提高。污水处理过程中产生的二次污染物—剩余污泥,其质量也在不断增加,这给环境保护带来了新的问题。目前我国城市污水处理厂每年排放干污泥量约为20万t,以湿污泥计为380万-550万t[1]。

1城市污水厂污泥特性

城市污水厂污泥特性和产量与污水处理工艺有着很大的关系。污泥中有机质含量在12.68%~78%,均值41.15%;氮含量在7.77%~1.25%之间,均值3.02%;磷含量在5.21%~0.09%之间,均值1.57%;钾含量在2.97%~0.15%之间,均值0.69%;由此可见,城市污水处理厂污泥中含有大量的有机质,营养物质含量也比较丰富,除此之外,污泥中还含有大量的病原微生物和重金属。我国城市污泥的重金属含量较高,Zn、Cu、Cd、Cr、ni、Hg超过《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)标准限值要求,超标别为10%、8.6%、8%、1.2%、9.1%和9.8%[2]。

2常用的污泥处置方法

污泥处置的最终目标是实现污泥的资源化、无害化、减量化。我国现有污泥处置方式有很多种,具体到各个污水处理厂污泥处置时,要根据自身的特点以及所在区域环境特征,合理选择污泥处置方式,要做到有针对性、因地制宜。

2.1污泥填埋处理法污泥填埋处置是将脱水后的污泥经简单的消毒处理后,直接运往填埋场进行填埋。目前,国内很多污水处理厂采用该方法处理污泥,主要是将垃圾运往生活垃圾填埋场进行填埋。污泥填埋法处理污泥处理成本低,运行简单,操作方便。但该方法存在很多弊端,如占用大量的土地,填埋产生的渗滤液如果处理不当会造成环境的二次污染,容易导致土壤污染和地下水污染等问题。污泥填埋法无法做到真正的减量化和资源化,因此该方法并不提倡大量使用。

2.2污泥焚烧处理法污泥焚烧也是目前污泥处理使用较多的一种方法。污泥焚烧法处理污泥可以使污泥较大限度的减容,为污泥的后续处理提供方便。污泥焚烧包括单独焚烧和垃圾混合焚烧。垃圾焚烧可以单独使用焚烧炉,也可以利用工业焚烧炉焚烧。我国提倡使用现有工业窑炉焚烧污泥,这样可以降低污泥处置投资。污泥经焚烧处理后,体积可以减少85%~95%,质量可以减少70%~80%。污泥经焚烧后,可以减少污泥中病原微生物和有毒有害物质的含量。焚烧后的残渣,可以用于制砖、铺路等建筑行业,实现了污泥的资源化利用。即使将焚烧后的污泥直接填埋,也会大大减少填埋物的体积,节约了土地资源。但污泥焚烧时会产生一定量的空气污染物,如果处理不当容易造成二次污染,因而限制了该法的广泛应用。

2.3污泥消化处理法污泥消化可分为厌氧消化处理和好氧消化处理。好氧消化技术在我国污泥稳定化处理技术所占比例为2.81%,主要存在于是我国中、小型污水处理厂(日处理量50000m3~150000m3)的污泥处理工艺。厌氧消化技术在我国污泥稳定化处理技术所占比例为38.04%,是我国大型污水处理厂(日处理量超过150000m3)普遍采用的污泥处理工艺[3]。污泥厌氧消化过程中会产生一定量的沼气,这部分沼气可以收集后作为污水处理厂日常使用,实现了污泥的资源化利用。而且经厌氧消化后污泥的体积和质量也会大大减小。我国使用厌氧消化法处理污泥的项目较多,而且厌氧污泥可以和生活垃圾、餐厨垃圾共同处理,这样可以提高污泥处理的降解率和产气率,提高污泥的资源利用率。

2.4污泥土地利用堆肥技术是土地利用最终处置的有效途径。根据微生物的对氧的需求,堆肥可分为好氧与厌氧两种。污泥堆肥原理是在一定温度、湿度、含氧量等条件下,污泥中的微生物通过生物、物理、化学过程将污泥中的不稳定成分转化为稳定成分,即类似腐殖质的物质。该物质可以作为肥料或土壤改良剂。该方法可以实现污泥的资源化利用。由于污泥中含有大量的有机质和氮磷钾营养物质,因此经堆肥后的污泥可以用于农用、园林绿化、土地改良。污泥要想土地利用必须要符合国家对污泥土地利用的相关规定。关于污泥土地利用我国的规定有以下几种:《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)、《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/t309-009)、城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/t23486-2009)、城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质》(GB/t24600-2009)。污泥土地利用时要做到因地制宜,具体问题具体分析。污泥土体利用时要注意不得污染土壤,避免造成二次污染。

3结论

污泥处置方式的选择现已成为污水处理厂设计时需要重点考虑的内容。选择污泥处理工艺时,要充分考虑污水处理厂污泥情况和城市发展情况,因地制宜的选择污泥处理工艺,实现污泥的减量化、资源化、无害化。与此同时,也加快污泥处理工艺的研发与改进,争取早日开发出处理效率高、操作方便、运行也投资成本低的工艺。

参考文献:

[1]谱大华,吴学伟.城市综合污水处理厂污泥处理技术及应用[J].广州环境科学,2006,21(04):14-16.

[2]李艳霞,陈同斌,罗维等.中国城市污泥有机质及养分含量与土地利用[J].生态学报,2003,23(11):2464-2474.

污泥的处理方法篇4

关键词:污泥;处理;处置,污水

abstract:inordertocontrolthewaterpollutionandsewageresources,duringthe12thfive-yearplan,ourcountryputforwardhigherrequesttothecitysewagetreatment,alongwiththedeepeningrateanddegreeofsewagetreatmentfacilities,treatment,sewagetreatmentplantsludgegeneratedwillhavealargergrowth,problemtwotimespollutioncausedcannotbeneglected.therefore,howtoreasonablydisposesludge,hasbecomethecitysewagetreatmentplantandrelateddepartmentsmustpayattentiontotheproblem.Howtodealwithsuchalargeamountofsludge,whichisthesizeofmanycitywillfaceproblems.

Keywords:sludgedisposal,sewage;treatment;

中图分类号:U664.9+2文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)

国内外污泥处理与处置的方法很多,一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用(多为农用)、填埋及焚烧等,或用其中几个方法组合处置。应该说,对城市污水处理厂污泥的处理与处置,我们与先进国家相比,差距较大。

城市污水处理厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物,含有大量的有机物、重金属以及致病菌和病原菌等,不加处理任意排放,会对环境造成严重的污染。对污泥处理总的要求是稳定化、无害化和减量化。目前我国对污泥无害化、资源化的处理处置率仅占30%左右,无害化、资源化的处理处置是指将污泥焚烧、制肥、建材等。在我国,对污泥的处理主要还是填埋,但在政策上并不鼓励这种做法,只能是作为一种近期临时的处理处置方式。

国家对城市污水污染控制的技术政策及新颁布的城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002),对城市污水处理厂的污泥稳定和农田利用有明确的要求。但实际情况是,污水处理厂的建设往往只注意污水处理要达到排放标准,而忽视污泥处理与处置的问题。近几年,由于脱磷脱氮要求,演变出不少污水生物处理工艺,而对污泥处理和处置,设计中一般只是将脱水污泥简单的外运或综合利用,未计算其投资和运行费用,这势必会造成二次污染。污水处理厂建得越多,污泥的二次污染亦越广泛。未经稳定处理的污泥,因有机物含量较高,极易腐败并产生恶臭,尤其是初沉池的污泥,含有大量病菌、寄生虫卵及病毒,极易造成传染病的传播。下面结合我厂运行实际,浅谈一下城镇小型污水处理厂污泥的处理和处置。

一污泥的处理和处置

通常把污水处理厂污泥的稳定和脱水(一般脱水至含水率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。如果脱水污泥中有毒有害物质超过农用标准,就要考虑卫生填埋和污泥干化焚烧技术。从国外污泥处理的发展来看,对污泥用于农田控制越来越严,而对污泥进行干化和加热处理的比例正逐年增加。

1.污泥的处理

污泥稳定处理分为好养稳定和厌氧稳定,好养稳定有很多优点,但能耗很高,只有当污泥量较少时才采用;污泥厌氧稳定处理通常采用中温(35℃)厌氧消化方法。国内仅有十几座大型污水处理厂采用此方法,污泥经消化后,有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,污泥消化过程中还产生大量沼气(消化降解1kgCoD可产生350L沼气)可以回收利用。但由于消化装置工艺复杂,一次性投资大,运行有难度。污泥厌氧消化和沼气利用装置费用,约占污水处理厂投资和运行费的30%左右,而且大多需进口技术和设备。从调查已建消化池的实际运行看,只有少数达到预期的效果。有管理、设计问题,亦有沼气利用的经济性和安全性问题。鉴于以上存在的问题,大部分小型污水处理厂未设此设施。

污泥的稳定问题,除了采取污泥厌氧消化外,还应结合污水处理工艺中考虑少产生污泥和稳定泥质的方案。例如,污水处理工艺设计中采用延长污水曝气时间,减少污泥的产量;设计参数中增大污泥泥龄,(如泥龄20天以上),尽量采用污泥趋向稳定的污水处理工艺。对中小型污水处理厂来说,采用带有延时曝气功能处理工艺(如氧化沟等处理工艺)是可取的。有的污水处理工艺投资低(如aB法的a段),而污泥量较多,增加了污泥的处理成本。故应当把污水处理和污泥处理统一考虑,一并计算投资和运行费用。

污泥的稳定并不等于污泥无害,用于农田还需要符合国家标准中关于污泥农用时污染物控制标准限值。其中对镉、汞、砷、苯并芘、多氯联苯的要求是比较高的,应该通过严格控制工业废水源头的排放来控制污泥的性质。

国外在污泥稳定方面,除了用生物法(包括中温消化、高温消化及利用微生物和某些添加剂)外,还采用了化学法,有的将脱水后的污泥加盐酸调pH至2~3,反应一小时后再加硝酸钠;有的对脱水污泥添加石灰。

2.污泥的处置

(1)制复合肥

按我国目前的经济条件,对大多数小型污水处理厂来说,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、脱水后运至近郊作为农肥,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,污水处理厂会泥满为患,影响正常运行。于是一些污水处理厂支付费用,让农民把污泥拉走,而不问其去向,这很容易造成二次污染。

(2)卫生填埋

卫生填埋污泥分为单独填埋和混合填埋两种,脱水污泥与城市垃圾混合填埋比较多。污泥能否填埋主要考虑两个因素:污泥本身的土力学性质及填埋对环境产生的影响。

有些地方的污水处理厂对污泥处置提出“处理一点,填埋一点,利用一点”的原则,这就需要按卫生填埋要求建设污泥填埋场。根据污泥性质、含水率及力学特性等因素进行设计,填埋场底部设有盲管将渗滤液再输送到污水处理厂进行处理。此法一般占地面积大,运行工作量大,遇雨季污泥更难以压实,一般污泥填埋场都有一定的使用期限,到使用期限后还需另选场址,卫生填埋场在实际运行中的造价也不低,对有些污水处理厂来说,采用污泥卫生填埋也是不得已的权宜之计。鉴于地价上升和填埋场有臭味等因素,近几年来,污泥卫生填埋的比例越来越小,有的填埋场还将逐步关闭。

还有些地方的污水处理厂将污泥运至城镇垃圾填埋场进行混合填埋,这容易存在两个实际问题: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,属环卫部门管理,而污水处理厂的污泥属市政部门管理,设计垃圾填埋场使用年限和布点距离一般未考虑接纳污水处理厂污泥,在管理体制上需进一步理顺。二是技术方面,目前污水厂的脱水污泥含水率一般在70%~80%,而运往垃圾填埋场的污泥,要求含水率不大于30%,这类污泥不能满足填埋场的要求,且不宜碾压填埋,除非将污泥作适当干化或加石灰、絮凝剂等预处理后才能进入填埋场填埋。无论作何种填埋,污泥都易采取高干度脱水。

(3)干化、焚烧

国内近几年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾焚烧场。但污水处理厂的污泥做焚烧处置还很少见。由于污泥干化和污泥焚烧相结合比单污泥焚烧一次性投资少,处理成本低,故污泥干化往往是焚烧的前处理。污泥干化可使污泥含水率控制在10%~40%,减少了污泥的体积和重量,降低了运输费和填埋费,而且污泥的臭味大为减少。干化装置分直接干化和间接干化,其能量消耗与污泥成份和水分有关。间接干化(利用沼气通过热交换器)一般推荐用立式干化装置,并选用流化床工艺。干化与焚烧串联工艺中,干化的程度取决于污泥的热值和回收焚烧炉的热能,使干化的能量尽量平衡,不另外添加燃料。污泥流化床焚烧炉,温度在800℃以上,炉内有砂粒循环使用,外排气体要适当处理。污泥焚烧炉远比垃圾焚烧炉的工艺简单得多,且污泥焚烧不会产生二恶英。由于受条件的限制,污泥的干化和焚烧,可能将是一些大城市大型污水处理厂的发展方向,但对于中小型污水处理厂来说短期内还较难实现。

(4)填埋与焚烧的比较

国内上海与浙江一些单位做过污泥卫生填埋及焚烧处置的方案比较。其主要工艺流程为:

原污泥浓缩消化脱水卫生填埋

原污泥浓缩消化脱水焚烧焚烧灰填埋

对于焚烧处理工艺,为了避免消化后污泥热值减少,也可以不做污泥消化处置。上述两个工艺的经济性比较结果,无论采用国产设备或进口设备,二者的处置工程费用基本相同。按国产设备对污泥进行处置,运行费用折成污泥干固体,处理总成本约为800元/吨。以10000吨/日污水处理厂产生2吨计,每吨污水处理成本约为0,16元,与国内大型污水处理厂污水处理成本(不计折旧和还贷利息)0.3~0.45元/方相比,需增加成本35%~50%(中小型污水处理厂略高一些),这与国外实例相当。

既然污泥的卫生填埋与污泥的焚烧其工程费和运行成本大致相当,那么,从污泥无害化和减量化看,焚烧方案有明显的优点,这也是国外污泥焚烧发展较快的原因。焚烧后产生的焚烧灰可以用于改良土壤、路基路面的骨料、砖瓦制品、陶瓷、混凝土填料和工程建设的回填土等。

二污泥处理和处置应注意的问题

我国目前存在着重废水处理,轻污泥处理处置的倾向,污泥的处理处置起步较晚,且存在一些问题,主要表现在以下几个方面:污泥处理技术设备落后;污泥处理管理、设计水平低;污泥处理处置投资低;污泥处理处置状况较为混乱;除几个大型城市外,国内各城市的总体规划中缺少污泥处理处置内容,更无专项规划。

在十二五期间我国对污水处理厂污泥处理处置提出的主要技术目标是:1.加强源头削减和全过程控制;2.要求减量化、稳定化、无害化;3.尽量回收利用资源能源,达到安全、环保、经济;4.鼓励符合条件的污泥进行土壤改良、园林绿化等土地利用方式,不符合条件的污泥则推行干化后焚烧或者运往燃煤电厂、水泥厂协同处置;5.污泥脱水稳定后填满处置。

针对以上现实情况,以后在进行污泥处理处置时更应注意:

1.设计城市污水处理设施时,要把工业污染源控制、污水处理工艺和污泥的处理和处置作为一个系统来考虑,不认真处置污水处理厂的污泥,污水处理是不完整的。

污泥的处理方法篇5

1.1为提高城镇污水处理厂污泥处理处置水平,保护和改善生态环境,促进经济社会和环境可持续发展,根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国城乡规划法》等相关法律法规,制定*技术政策。

1.2*技术政策所称城镇污水处理厂污泥,是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质,不包括栅渣、浮渣和沉砂。

1.3*技术政策适用于污泥的产生、储存、处理、运输及最终处置全过程的管理和技术选择,指导污泥处理处置设施的规划、设计、环评、建设、验收、运营和管理。

1.4污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分。污泥处理处置应遵循源头削减和全过程控制原则,加强对有毒有害物质的源头控制,根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,实施污泥处理处置全过程管理。

1.5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。坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用,达到节能减排和发展循环经济的目的。

1.6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。地方人民政府应优先采购符合国家相关标准的污泥衍生产品。

1.7国家鼓励采用节能减排的污泥处理处置技术;鼓励充分利用社会资源处理处置污泥;鼓励污泥处理处置技术创新和科技进步;鼓励研发适合我国国情和地区特点的污泥处理处置新技术、新工艺和新设备。

2.污泥处理处置规划和建设

2.1污泥处理处置规划应纳入国家和地方城镇污水处理设施建设规划。污泥处理处置规划应符合城乡规划,并结合当地实际与环境卫生、园林绿化、土地利用等相关专业规划相协调。

2.2污泥处理处置应统一规划,合理布局。污泥处理处置设施宜相对集中设置,鼓励将若干城镇污水处理厂的污泥集中处理处置。

2.3应根据城镇污水处理厂的规划污泥产生量,合理确定污泥处理处置设施的规模;近期建设规模,应根据近期污水量和进水水质确定,充分发挥设施的投资和运行效益。

2.4城镇污水处理厂新建、改建和扩建时,污泥处理处置设施应与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。污泥处理必须满足污泥处置的要求,达不到规定要求的项目不能通过验收;目前污泥处理设施尚未满足处置要求的,应加快整改、建设,确保污泥安全处置。

2.5城镇污水处理厂建设应统筹兼顾污泥处理处置,减少污泥产生量,节约污泥处理处置费用。对于污泥未妥善处理处置的,可按照有关规定核减城镇污水处理厂对主要污染物的削减量。

2.6严格控制污泥中的重金属和有毒有害物质。工业废水必须按规定在企业内进行预处理,去除重金属和其他有毒有害物质,达到国家、地方或者行业规定的排放标准。

3.污泥处置技术路线

3.1应综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素,因地制宜地确定污泥处置方式。污泥处置是指处理后污泥的消纳过程,处置方式有土地利用、填埋、建筑材料综合利用等。

3.2鼓励符合标准的污泥进行土地利用。污泥土地利用应符合国家及地方的标准和规定。污泥土地利用主要包括土地改良和园林绿化等。鼓励符合标准的污泥用于土地改良和园林绿化,并列入政府采购名录。允许符合标准的污泥限制性农用。

3.2.1污泥用于园林绿化时,泥质应满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》的规定和有关标准要求。污泥必须首先进行稳定化和无害化处理,并根据不同地域的土质和植物习性等,确定合理的施用范围、施用量、施用方法和施用时间。

3.2.2污泥用于盐碱地、沙化地和废弃矿场等土地改良时,泥质应符合《城镇污水处理厂污泥处置土地改良泥质》的规定;并应根据当地实际,进行环境影响评价,经有关主管部门批准后实施。

3.2.3污泥农用时,污泥必须进行稳定化和无害化处理,并达到《农用污泥中污染物控制标准》等国家和地方现行的有关农用标准和规定。污泥衍生产品应通过场地适用性环境影响评价和环境风险评估,并经有关部门审批后方可实施。污泥农用应严格控制施用量和施用期限。

3.3污泥建筑材料综合利用。有条件的地区,应积极推广污泥建筑材料综合利用。污泥建筑材料综合利用是指污泥的无机化处理,用于制作水泥添加料、制砖、制轻质骨料和路基材料等。污泥建筑材料利用应符合国家和地方的相关标准和规范要求,并严格防范在生产和使用中造成二次污染。

3.4污泥填埋。不具备土地利用和建筑材料综合利用条件的污泥,可采用填埋处置。国家将逐步限制未经无机化处理的污泥在垃圾填埋场填埋。污泥填埋应满足《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》(CJ/t249)的规定;填埋前的污泥需进行稳定化处理;横向剪切强度应大于25kn/m2;填埋场应有沼气利用系统,渗滤液能达标排放。

4.污泥处理技术路线

4.1在污泥浓缩、调理和脱水等实现污泥减量化的常规处理工艺基础上,根据污泥处置要求和相应的泥质标准,选择适宜的污泥处理技术路线。

4.2污泥以园林绿化、农业利用为处置方式时,鼓励采用厌氧消化或高温好氧发酵(堆肥)等方式处理污泥。

4.2.1厌氧消化处理污泥。鼓励城镇污水处理厂采用污泥厌氧消化工艺,产生的沼气应综合利用;厌氧消化后污泥在园林绿化、农业利用前,还应按要求进行无害化处理。

4.2.2高温好氧发酵处理污泥。鼓励利用剪枝、落叶等园林废弃物和砻糠、谷壳、秸杆等农业废弃物作为高温好氧发酵添加的辅助填充料,污泥处理过程中要防止臭气污染。

4.3污泥以填埋为处置方式时,可采用高温好氧发酵、石灰稳定等方式处理污泥,也可添加粉煤灰和陈化垃圾对污泥进行改性。

4.3.1高温好氧发酵后的污泥含水率应低于40%。

4.3.2鼓励采用石灰等无机药剂对污泥进行调理,降低含水率,提高污泥横向剪切力。

4.4污泥以建筑材料综合利用为处置方式时,可采用污泥热干化、污泥焚烧等处理方式。

4.4.1污泥热干化。采用污泥热干化工艺应与利用余热相结合,鼓励利用污泥厌氧消化过程中产生的沼气热能、垃圾和污泥焚烧余热、发电厂余热或其他余热作为污泥干化处理的热源;不宜采用优质一次能源作为主要干化热源;要严格防范热干化可能产生的安全事故。

4.4.2污泥焚烧。经济较为发达的大中城市,可采用污泥焚烧工艺。鼓励采用干化焚烧的联用方式,提高污泥的热能利用效率;鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建;在有条件的地区,鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧。

4.4.3污泥焚烧的烟气应进行处理,并满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485)等有关规定。污泥焚烧的炉渣和除尘设备收集的飞灰应分别收集、储存、运输。鼓励对符合要求的炉渣进行综合利用;飞灰需经鉴别后妥善处置。

5.污泥运输和储存

5.1污泥运输。鼓励采用管道、密闭车辆和密闭驳船等方式;运输过程中应进行全过程监控和管理,防止因暴露、洒落或滴漏造成的环境二次污染;严禁随意倾倒、偷排污泥。

5.2污泥中转和储存。需要设置污泥中转站和储存设施的,可参照《城市环境卫生设施设置标准》(CJJ27)等规定,并经相关主管部门批准后方可建设和使用。

6.污泥处理处置安全运行与监管

6.1国家和地方相关主管部门应加强对污泥处理处置设施规划、建设和运行的监管;污泥处理处置设施运营单位(以下简称运营单位)应保障污泥处理处置设施的安全稳定运行。

6.2运营单位应严格执行国家有关安全生产法律法规和管理规定,落实安全生产责任制;执行国家相关职业卫生标准和规范,保证从业人员的卫生健康;应制定相关的应急处置预案,防止危及公共安全的事故发生。

6.3城镇污水处理厂、污泥运输单位和各污泥接收单位应建立污泥转运联单制度,并定期将记录的联单结果上报地方相关主管部门。

6.4运营单位应建立完备的检测、记录、存档和报告制度,并对处理处置后的污泥及其副产物的去向、用途、用量等进行跟踪、记录和报告,相关资料至少保存5年。

6.5地方相关主管部门应按照各自的职责分工,对污泥土地利用全过程进行监督和管理。污泥土地利用单位应委托具有相关资质的第三方机构,定期对污泥衍生产品土地利用后的环境质量状况变化进行评价。污泥处理处置场所应禁止放养家畜、家禽。

6.6地方相关主管部门应加强对填埋场的监督和管理。填埋场运营单位应按照国家相关标准和规范,定期对污泥泥质、填埋场场地的水、气、土壤等*底值及作业影响进行监测。

6.7污泥焚烧运营单位应按照国家相关标准和规范,定期对污泥性质、污泥量、排放废水、烟气、炉渣、飞灰等进行监测。污泥综合利用单位还需对污泥衍生产品的性质和数量进行监测和记录。

7.污泥处理处置保障措施

7.1国务院有关部门和地方主管部门应加强污泥处理处置标准规范的制定和修订,规范污泥处理处置设施的规划、建设和运营。

污泥的处理方法篇6

关键词:污泥处理,污泥处置,现状分析,未来发展

中图分类号:tU992.3文献标识码:a

我国污泥处理处置现状

污泥处理、处置定义

我国污泥处理处置的总体目标是实现污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化。但目前我国还没有分别针对污泥处理和处置的准确解释,这一遗漏造成概念不清。过去,污泥处理与处置的区别即草率地以污水处理厂为界划分,厂内为污泥处理,场外为污泥处置[3]。这导致了责任主体的不清。处理、处置概念的混乱导致污泥处理、污泥处置目标不明,进而影响到管理、技术路线选取和技术标准的制定。

基于这一现状余杰等人的建议对污泥处理、处置分别定义如下:[4]

污泥处理:城市污水处理厂在污水处理单元操作过程中产生的污泥通过兼容、减量、稳定以及无害化的过程称为污泥处理。

污泥处置:经处理后的污泥或污泥产品以自然或人工的方式使其能够达到长期稳定并对生态环境无不良影响的最终消纳方式。

基于这一定义,污泥处理的工艺单元主要包括污泥浓缩、脱水、消化(厌氧消化和好氧消化)、堆肥和干化等工艺过程。而污泥处置则主要包括土地利用、污泥农用、卫生填埋、焚烧以及综合利用等方式。污泥处理处置的总体目标中,减量化、稳定化、无害化的目标可以认为是针对污泥处理提出的,而资源化的目标则是针对污泥处置提出的。

我国污泥处理现状

由于我国污水处理厂建设存在严重的“重水轻泥”现象,大多数污水处理厂中的污泥处理工艺还停留在传统的调制——脱水模式上。实现污泥稳定化处理的污水厂仍然不多。污泥的稳定化是污泥处理过程中重要的一个步骤。未经稳定的生污泥可被认为是污染物,含有易腐有机物、恶臭物质、病原体等,脱水效率低,卫生条件差。不进行污泥稳定化处理即脱水外运会造成如下结果[5]:

污泥体积庞大,造成污泥处置费用庞大;

污泥极不稳定,污泥中有机成分一旦发生腐败变质对环境会造成严重的二次污染;

污泥中的有用资源未得到利用,带来了资源的浪费,不符合可此续发展的目标。

但现实情况是,我国2600多座污水处理厂中只有近60座配有污泥厌氧消化设施,而其中正常运行的不到20座。未经稳定化处理的污泥占总污泥量的55.7%[5]。采用污泥好氧消化技术进行稳定处理的污泥约有26%[2]。与厌氧消化相比,好氧消化需要消耗更多的能量,运行费用较高,处理后污泥较难使用机械方法脱水,且不能像厌氧消化一样产生有价值的副产品(沼气)。

我国污泥处置现状

在各种污泥处置方式中,污泥的卫生填埋是目前我国普遍采用的处置方法。但由于脱水污泥的含水率较高及填埋场对污泥剪切力的要求,填埋场对污泥进场的要求越来越高。除此之外,污泥填埋不仅会严重危害填埋场的安全,而且会严重污染附近的生态环境。填埋的污泥会造成填埋场渗滤系统的严重堵塞,大大缩短垃圾填埋场的寿命,还会严重污染附近的地下水。

污泥的土地利用是我国污泥的另一个主要的处置方式。但是我国既没有系统、科学的管理办法,也没有配套的污泥标准系统,故污泥土地利用的安全性正在受到质疑。在土地利用时,由于施用处理不到位的污泥,使得污泥中有效成分不能被充分利用,有的导致土地盐害、烧苗和病虫害等问题,污泥在很多地区反而成为了一种污染源。

近年来污泥干化系统设备的国产化发展很快,污泥单独干化焚烧的案例不多,污泥协同焚烧是污泥热处理的发展趋势之一,国内已有实现了规模化的工程示范应用。

其他处置方法如污泥制砖、制陶粒等方式也有相应的应用案例。

此外,据估计我国约14%的污泥没有得到任何处置,这将给环境带来巨大的危害。

造成污泥处理处置现状的原因

技术原因

我国目前的污泥性质与国外发达国家相比存在差异主要表现在:

低有机质(发达国家VSS/SS为60-80%,我国VSS/SS为30-50%);

高含砂量(污水处理厂普遍采用了圆形沉砂池,脱砂效率低;大量的基建、施工建设,导致泥砂水排入污水管网系统等);

重金属含量高(工业污水源头重金属处理系统不完善)。

由于污泥含沙量高、有机物低、热值低,大大影响了污泥能源化处理的经济效益。重金属含量高直接影响了污泥土地利用的可能性。

除去我国污泥性质对污泥处理造成度阻碍之外,我国的污泥处理技术的发展也相对滞后。

污泥的厌氧消化是最重要的污泥稳定化的方式。其有良好的有机物降解率(40-60%),可使污泥体积明显减小;厌氧消化的高温环境可以杀灭病原菌,实现污泥的无害化;更重要的是厌氧消化相对好氧消化省去了曝气所需的能量消耗,还能够产生沼气,为污水处理厂供给能量。但厌氧消化同样存在缺点:设备多、工艺复杂,前期投资大;系统受环境条件变化影响较大,一旦受到扰动后恢复缓慢。对工作人员的要求很高。

我国目前还没有生产厌氧消化设备的能力,厌氧发酵工艺的建设主要依赖进口设备,且水厂管理操作人员的素质也很难达到厌氧消化设备所需要的水平。正是这些技术方面的不足,使得我国实现厌氧消化的水厂十分的稀少。

在污泥处置方面,较为新兴的污泥处置的方式中污泥干化焚烧工艺也依然部分依赖国外进口设备。

由此可见,在污泥处理的技术方面,我国仍有待提高,大量的技术空白仍有待科学研究的填补。

政策原因

除了技术原因之外,政策方面的不足是阻碍我国污泥处理处置进步的重要因素。

相较于污水处理,污泥的处理处置投资更大收益缺微小。发达国家污水处理厂的污泥处理投资成本和运行成本占污水处理厂总投资的30-50%[1]。但若污泥处理处置不当,则会造成严重污染。因此,基于污泥处理处置投资大、回收少的特点,管理上的严格标准,政策上的大力扶持显得更为重要。

在立法方面,关于污泥的立法明显滞后,缺乏与污泥处置相关的污染环境防治法规,所以社会对污泥的处理、处置不够重视。尤其是对污泥的生产者来说尚未有切实的紧迫感。

另外,污泥的处理处置涉及到的部门广,需要各方面协调和配合,如农业部门、林业部门、环保部门以及建设部门等。这一因素也增加了污泥处理处置的管理协调难度。

应对现状的措施及未来发展

面对严峻的污泥处理处置的形式,未来的发展方向在何处,具体的操作措施又当如何制定,这是我们面临的最直观最迫切的问题。国外在污泥处理处置方面走在了我们的前面,他们丰富的经验和技术值得我们借鉴。

国外发达国家很早就意识到污泥的处理处置是污水处理过程中必不可少的环节,从法律和政策上都对污泥处理处置的目标作了明确规定,并在执行上通过一系列政策予以保障。

美国有约16000座污水处理厂,年产污泥量3500万t(以80%含水率计)。建有650座集中厌氧消化设施处理58%的污泥。污泥处理中,除了对产生污泥的处理,还将整个污水处理系统与污泥处理系统看做是一个有机的整体,在污水处理中即实现了污泥的共处理(cotreatment)[8]。污泥的最终处置方式分布为:60%农用、3%生态修复、17%填埋和20%焚烧。

自1998年起,欧盟便立法禁止海洋排放污泥,同时规定污泥的卫生填埋需被逐渐禁止[6]。

欧盟国家的50000座污水处理厂年产污泥量4000万t(以80%含水率计),有50%以上的污泥进行了厌氧消化稳定处理,其中英国的污泥厌氧消化率达到66%。污泥的最终处置方式为:50%以上农用、20%填埋、20%焚烧,污泥填埋量持续减少,土地利用量逐渐增加,焚烧量维持不变。

我国城镇污泥处理处置起步晚且任务紧迫,可以充分吸取西方发达国家的成功经验。

技术方面,进一步加快污泥处理处置设备的国产化,从而降低污泥处理处置工艺的基建费用。同时还需要提高水厂的管理运行水平,以满足污泥处理的需求。另一方面,在新兴污泥处置领域,当大积极开发污泥资源化处置技术,为污泥的出路广开源。

政策方面,更有效地协调涉及多单位的污泥处理处置的管理方式。制定更具约束力的强制性污泥排放标准,进而改变水厂以往“重水轻泥”的态度。积极扶持污泥处理处置新技术的研发应用,鼓励水厂对污泥处理的投入。通过政策调控的手段控制污泥的减量化、稳定化、无害化,鼓励污泥的资源化。

参考文献

1.戴晓虎我国城镇污泥处理处置现状及思考.给水排水v.48;no.359,1-5(2012).

2.余杰,田宁宁&王凯军我国污泥处理、处置技术政策探讨.中国给水排水,84-87(2005).

3.杭世珺,陈吉宁,郑兴灿,王凯军&王洪臣污泥处理处置的认识误区与控制对策.中国环保产业,11-14(2005).

4.余杰,田宁宁,王凯军&任远中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析.环境工程学报,82-86(2007).

5.许晓萍我国市政污泥处理现状与发展探析.江西化工no.99,24-32(2010).

6.Fytili,D.&Zabaniotou,a.UtilizationofsewagesludgeineUapplicationofoldandnewmethods—areview.RenewableandSustainableenergyReviews12,116-140(2008).

7.余杰&田宁宁我国污泥处理处置有关政策探讨分析.中国建设信息(水工业市场),7-9(2009).

污泥的处理方法篇7

一、含油污泥的来源

含油污泥一般指由各种原因造成的落地原油与泥土混合形成的污泥,或是在油田生产过程中排出的含油泥砂,是一种富含矿物油的固体物,主要成分为原油、泥和水。

在石油开采、运输、炼制及含油污水处理等过程中都能产生大量含油污泥。原油开采过程中产生的含油污泥主要来自三个方面[1]:一是原油从地层中携带至地面,在各类容器、大罐和污油池等地面设施中淤积;二是油井作业、集输油管道穿孔和盗油产生的落地原油。三是采油污水处理过程中产生的含油污泥,加上污水净化处理中投加的净水剂形成的絮体、设备及管道腐蚀产物和垢物、细菌(尸体)等组成了含油污泥。此种含油污泥一般具有含油量高、粘度大、颗粒细、脱水难等特点,它不仅影响外输原油质量,还影响注水水质,同时导致外排污水难以达标。

二、含油污泥的危害

含油污泥的组成成分较为复杂,污泥中一般含油率在10~50%,含水率在40~90%。污泥中含有大量原油、机械杂质、细菌、并含有苯系物、酚类、蒽、蓖、多氯联苯、二恶英、放射性核素等致癌性物质以及砷、汞、铬等有毒重金属元素。污水处理系统中还投加了大量的絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等药剂。

含油污泥体积庞大,若不加处理直接排放,不仅占用大量土地,而且不易分解的原油渗透扩散会对周围土壤、水体、空气和植被等环境因素造成严重的污染。含油污泥降解产生的挥发性有机物会在空气中聚集,危害人体健康。含油污泥的存在使回注水中悬浮物含量严重超标,堵塞地层,造成油层吸水能力下降,注水压力不断升高,同时使水井增注措施有效期下降,增加处理费用。

三、含油污泥处理技术现状

含油污泥的处理与处置的方法很多,处理工序一般是浓缩、调理、脱水、排放或综合利用。国外对含油污泥治理技术的研究较早,尤其是美国、加拿大荷兰等欧美国家,工艺技术比较成熟。而我国在这方面起步较晚,各油田含油污水处理系统中,有污泥处理设施的还不到四分之一,处理工艺、配套设备较为完善的还不到十分之一,正常运行生产的比例则更小。

1.国内常用的处理方法

目前,国内油田常用的含油污泥的处理方法主要是脱水干化之后直接进行填埋,而最终的无害化处置技术还没有形成规模。脱水干化的方法主要有以下三种:自然干化法、浓缩干化法和机械脱水法。

1.1自然干化法

含油污泥进入污泥存放池,经过长时间的静置后将上层的污水回收,底部污泥自然干化后人工清理外运填埋。这种方法需要很大的污泥存放池,在我国西部干旱地区的油田应用较多,不适应寒冷的北方地区和多雨的东部油田。此流程虽然简单,但是污水常会从池中溢出,容易造成环境的二次污染。

1.2浓缩干化法

浓缩干化法是含油污泥先经过污泥浓缩池,上层污水回收,下层污泥进入污泥干化场,经过渗水成为干泥。该处理工艺操作简单,运行平稳、投资少、运行费用低,但需要较大的干化场,否则污泥的蒸发时间不够,会使污泥的含水率较高,给清理运输带来困难。另外,如果浓缩池的污泥含油量高会堵塞干化场的深水层孔隙,水无法透过渗水层,干化场则失去作用。

1.3机械脱水法

机械脱水法是将经过浓缩、沉降以后的下层污泥经过机械脱水,用到的脱水机械主要有:真空过滤脱水机、板框式压滤脱水机、带式压滤脱水机以及卧式螺旋卸料离心机。具体选择何种类型的脱水机械,应根据污泥的沉降性质、污泥粒径分布、现场条件,综合考虑技术、经济、环境和运行管理等因素,全面分析作出合理的选择。

2.无害化和资源化处理利用

目前,国外应用比较成熟的含油污泥无害化处理和综合利用的方法主要有:溶剂萃取法、热化学洗油、焚烧法、生物法、固化法、焦化法、含油污泥调剖等,这些方法的可行性和操作性已受到很多学者的关注。国内在含油污泥的资源化利用方面仍处于研究与应用的试验阶段。

2.1溶剂萃取法

萃取法是利用“相似相溶”原理,选择一种合适的有机溶剂作萃取剂,将含油污泥中的石油类有机物从污泥中分离出来,然后蒸馏回收萃取剂进行循环使用,并回收利用分离出来的有机物。

2.2热化学洗油

热化学洗油是将含油污泥加水稀释后在加热和加入一定量化学药剂的条件下,使油从固体表面脱附或聚集分离的污泥除油方法,在含油量较高、乳化较轻的落地原油和油砂等的回收油处理中应用较多。采用化学热洗可将油泥中的油、水、泥三相分离,回收其大部分油品,实现资源化,不足之处是仍存在二次处理问题。

2.3焚烧法

焚烧是利用污泥中有机成分高、具有一定热值的特点来处理污泥。含油污泥焚烧主要分为三大类[5]:一是脱水后直接进焚烧炉焚烧;二是将脱水污泥先干化再送进焚烧炉燃烧;三是将污泥与其他可燃物(如煤)混合作燃料。

2.4生物法

生物处理含油污泥是利用微生物降解石油烃类有机物为无害的土壤成份而减少含油污泥对环境的危害。主要有三种处理技术:土地处理法法、堆肥处理法和污泥生物反应器法。

2.5固化法

污泥固化处理是把将离心分离后的含油污泥与水泥、塑料、石膏、水玻璃等凝胶材料按照一定比例混合充分后进行固化,或是在污泥中加入硅酸钠、黏土之类的添加剂烧结固化(玻璃化)。污泥中的有害物质被封闭在固化体中不析出污染环境,从而达到稳定化、无害化、减量化的目的。

污泥的处理方法篇8

关键词:给水厂,污泥处理,技术,分析

引言:城市生活用水来自于给水厂,给水厂通过净化地下水和污水来获取符合饮用标准的生活用水,在这个流程中需要添加混凝剂以及其它药剂,因此生活用水的获得还会产生废水以及污泥,这部分的废水必须经过处理后再排出水厂,否则会严重的损害周边环境,也会造成巨大的资源浪费。当前国内的给水厂污水及污泥处理技术大多套用污水处理厂技术,因此在污泥的处理上并不存在单独的针对性技术,这就导致污泥的处理效果并不理想,有必要针对给水厂污泥处理技术进行研究和探索。

给水厂污泥主要源自沉淀池的排泥水和过滤池的冲洗排水两个环节,因此主要是包含石灰软化污泥和化学絮状污泥两类。给水厂的污泥中掺杂了大量从污水中净化出的有机物、金属杂质、净化药剂等物质,因此要想降低污泥数量,就必须降低混凝剂的使用量。

1给水厂污泥处理技术发展概述

国外的给水厂已经普遍推广了污泥处理配套设施,最早在19世纪30年代末期美国就开始了针对给水厂污泥处理技术的研究,而在19世纪的70年代中期已经形成了完善的法律法规体系,用以规范给水厂的污泥处理工艺,各项给水厂污泥处理技术蓬勃发展。而在国内的给水厂污泥处理技术研究开始于20世纪80年代,上海的一家自来水公司首次针对污泥处理建立了项目研究组,并在90年代开始尝试建设给水厂污泥处理设施,当前国内的给水厂污泥处理设施主要在大型城市推广,中小城市尚未普及。

2给水厂污泥处理技术分析

给水厂的污泥处理技术主要包括6个环节,各个环节的技术要点以及对污泥处理效果的影响程度都不一样,分述如下:

2.1污泥定量

给水厂的污泥来源是多方面的,因此污泥的最终含量很难准确界定,所以在进行给水厂污泥处理设备的容量设计时,必须考虑到给水厂净化的各个流程,包括净化水的总量、混凝剂的用量、水质情况等等,此外净化工艺也会影响到污泥的产生量,这些因素综合起来,才能保证污泥处理设施的设计容量满足实际需要。

2.2污泥调质

自来水厂排泥水处理一般在污泥脱水前需进行预处理,即污泥调质。尤其是采用铝盐(或铁盐)处理低浊度原水产生的污泥,由于污泥成份中金属氢氧化物的比例很高,污泥的脱水性能很差,更需要进行污泥调质。污泥调质有两方面的目的:其一是改善污泥性质和污泥的脱水性能,使污泥可以更快、更容易地脱水,大部份污泥调质是为实现这一目的:其二是防止脱水过程中过滤介质的堵塞,使污泥脱水可以保持稳定运行。

2.3污泥减容

污泥中含有大量的金属、药剂和有机物,如果能够从污泥中剥离和溶解这些物质,就能够进一步降低污泥处理的总量,从而实现污泥处理费用的节约,污泥碱容就是这样一种污泥处理工艺优化手段,利用碱容技术可以剔除污泥中的绝大多数化学污泥成分,从而降低污泥处理负担。

2.4污泥浓缩

浓缩的目的是提高污泥的含固率,减少污泥体积和后续处理设备的负荷。特别是对于机械脱水,浓缩通常是污泥脱水工艺必不可少的环节。

最常用的浓缩方法是重力式浓缩池。根据处理水量的大小,可设计为间歇式和连续式两种运行方式。对小型水厂,可使用带浮动式撇水装置的间歇式浓缩池。一般是采用带搅拌装置的连续流重力浓缩池。对污泥进行慢速搅拌造成的扰动有利于污泥颗粒之间的空隙水和气泡上升逸出,加速污泥的浓缩。速度太快容易打碎已凝结的污泥颗粒,反而造成污泥浓缩性能恶化。工程上常用的搅拌方法是在刮泥机的水平桁架上设置垂直搅拌栅。为保持不同半径圆周上的搅拌强度均匀,栅条的间距沿径向逐渐增大。

2.5污泥脱水

污泥脱水的主要目的在于将污泥从流状固化成污泥饼,进而实现其搬运和远距离处理,所以脱水工艺是保证污泥最终处理效果的最后环节,同时这一环节的净化费用也是最高的。

污泥脱水一般分为非机械式污泥脱水和机械式污泥脱水两大类。非机械式污泥脱水又可以分为污泥塘和污泥干化床等,其中污泥干化床的应用和研究较多。机械式污泥脱水包括真空过滤机、离心机、带式压滤机、滚压式脱水机和板框压滤机等几种主要形式。

2.6泥饼处置

脱水以后泥饼的处置是污泥处理的关键问题,污泥的最终处置费用高,环境影响大,处置方法多。脱水污泥也是一种资源,至少可以作为填土或垃圾填埋场的覆盖土,有些还可以制砖、烧水泥,不投加pam富含有机物的脱水污泥还可以作为肥料。目前主要有泥饼的农用、泥饼的焚烧处理、泥饼的卫生填埋、泥饼的海洋投弃、泥饼资源化等。

首先泥饼可以直接向海洋投放,脱水之后的污泥变成泥饼,将泥饼运输至海洋深处后直接投放,但是要注意不得在禁止投放的区域进行污泥投放,而且污泥的投放也是有诸多的危害的,长时间在同一地点进行污泥投放会影响区域生态平衡,因此这种方法会逐步淘汰。

其次泥饼可以直接进行焚烧,因其内部化学成分较多,直接进行焚烧也可,但是这种方式会造成二次大气污染。

泥饼的填埋方法主要是在地质条件允许的区域进行有条件的填埋,填埋前还要对泥饼进行一定的物理、化学处理。

最后泥饼还可以应用在农业生产上,泥饼中的有机物可以作为农业种植的底肥用,将泥饼填埋至土壤表层,能够适当的提高土壤的有机物含量,但是在使用泥饼时,要确保泥饼中不含有大量有毒物质或是病毒物质,且重金属含量也要监测并保证不会危害植物生长。

结语:给水厂的污泥处理技术主要包括污泥量的确定、污泥调质、污泥减容、污泥浓缩、污泥脱水以及泥饼处置等关键技术环节,这些环节都是针对污泥的成分以及存在状态制定的针对性技术,也是保证污泥有效利用和净化的保障。虽然国内给水厂已经开始引入上述技术,并意识到针对性的污泥处理技术有利于环境保护和资源利用,但是限于发展时间以及工程技术人员水平的制约,尚不能完全的满足当前的环境保护需求,因此必须更加深入的探究适合国内给水厂的污泥处理技术和工艺,为我国水资源利用和环境保护做出应有的贡献。

参考文献

[1]程爱华,尹向辉.利用给水厂污泥制备透水砖的试验研究[J].绿色科技,2013(2):129-131.

[2]朱亚琴,徐乐中.给水厂污泥处置与资源化利用[J].广东化工,2011(12):92-93.

污泥的处理方法篇9

关键词:污泥;处理;减量化;资源化;

中图分类号:U664文献标识码:a

1、前言

城市化、工业化进程的加速,对环境的影响日益严重,城市水环境的保护比以往显得更加重要,大量城市污水处理厂的出现,有效缓解了水环境的压力,但同时也带来了污水处理厂污泥如何处理的问题。污泥由多种微生物形成的菌胶团及有机物、重金属和盐类及寄生虫卵等组成,处理不好,易造成二次污染。不妥善解决污泥的出路问题,会影响到污水处理厂的正常运行。因此应根据各地的实际情况,综合利用污泥处理技术,找出适合的处理方式,就此,谈一点自己的看法。

2、污水处理厂污泥处理的现状和面临的问题

2.1处理现状

以南京为例,城区目前已投入运行的大型污水处理厂共有4座,污水处理能力约100万吨,每天产生的含水率80%的脱水后污泥达数百吨,目前的方式为脱水后外运掺烧发电、填埋、堆肥等。

其中焚烧发电约占50%,污泥脱水后运送至电厂与煤按一定比例进行混合,后进入焚烧炉燃烧产生热量用于发电;其它的用于填埋和堆肥,污泥脱水后利用废矿坑进行填埋,或经过堆肥工艺制成肥料。

2.2面临问题

根据《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》的相关要求,污泥处理技术总的目标是实现“四化”,既“稳定化、减量化、无害化、资源化”,目前南京在污泥处理方面还存在着问题,主要表现在以下几方面:

2.2.1处理方式比较单一,缺乏深度处理工艺

现各厂污泥处理工艺基本为机械脱水工艺,既将剩余污泥加高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺)后直接脱水后,脱水后污泥含水率达80%左右,运输的大部分是水,造成运力浪费;且运输途中,撒漏在所难免,对沿途环境影响很大,不符合减量化的要求。其次是污泥中有机物含量高,易分解有恶臭,黏性大,不符合稳定化的要求。

2.2.2污泥处理处理运营单位缺乏有效的监管

根据水染污防治法,污水处理过程中产生的污泥也应当被有效处理,参与脱水后污泥的焚烧、堆肥、运输等相关处理的单位,均被定义为污水处理设施运营单位,应有相关资质和执行标准,与目前的实际情况相比,各相关处理单位大多处于起步阶段,有的还不是主营业务,与要求比有一定差距的。另外对这些污泥处理运营单位的监管方面,相关制度和政策还不是很明了。

2.2.3污泥处理处理经费和政策的支持

污泥的性质决定了污泥的处理是一个比较复杂的问题,要真正实现污泥处理的无害化和资源化,单独依靠污水处理厂自身是完成不了的,必须实现污泥深度处理的产业化工作。

要实现产业化首先要保证有充足的污泥处理资金,污泥处理费用应当在污水处理费中占一定的比例。其次是要有相应的推行污泥资源化的政策,才能有效促进产业健康发展。

3污泥的资源化利用

3.1污泥堆肥

污泥中含有大量的植物所需的养分,其含量高于农家肥,但是污泥中也含有有害成分,重金属离子易在土壤和植物体内积累,因此在土地利用之前,必须对污泥进行稳定化。堆肥化处理是采用较多的一种方法。

堆肥化是利用微生物的作用,将不稳定的有机质降解和转化成稳定的有机质,并使挥发性有机质含量降低,减少臭气;通过堆肥化,污泥的物理性状明显改善(如含水率降低,呈疏松、分散、粒状),便于贮存、运输和使用;高温堆肥还可以杀灭病原菌、虫卵和草籽,使产物更适合作为土壤改良剂和植物营养源。

3.2污泥燃料化

污泥燃料化方法目前有两种,一种是污泥能量回收系统(HeRS法,HyperionenergyRecoverySystem),另一种是污泥燃料化法(SF法,SludgeFue1)。HeRS法即利用污泥消化制沼气,将污泥进行厌氧消化,其中的有机物经厌氧细菌分解产生以甲烷为主的可燃性气体,经脱硫后即可用作发电燃料。SF法即污泥低温热解制燃料油,是将未消化的混合污泥经机械脱水后,加入重油,调制成流动性浆液进行多效蒸发,污泥有机质在加热条件下部分热裂解,产生衍生燃料。污泥燃料燃烧产生蒸汽还可作污泥干燥的热源和发电,回收能量。

污泥燃料化技术是一种适合处理所有污泥,又能利用污泥中有效成分,实现污泥减量化、无害化、稳定化和资源化的污泥处理技术,是当前污泥处理技术研究开发的方向。

3.3剩余污泥制可降解塑料

1974年有人从活性污泥中提取到一类可完成生物降解、具有良好加工性能和广阔应用前景的新型热塑材料pHa,为利用活性污泥生产pHa奠定了基础。研究表明:活性污泥经过相关的培养后,可大幅度增加其中含有的可降解塑料。因此,利用剩余污泥制备可降解塑料可有效地解决化学合成塑料所造成的“白色污染”,既让废物得到了利用又避免了对环境的二次污染,对环境保护及可持续发展作出了一定的贡献,创造了良好的环境效益和经济效益。

3.4污泥的建材利用

污泥中的无机物主要由硅、铁、铝和钙等构成,含量约为20%-30%。因此即使采用传统的污泥焚烧工艺大幅度地实现污泥减量,但仍有较多以焚烧灰形式存在的无机物需做填埋处置。而污泥的建材利用可充分利用污泥中的有机物和无机物,实现污泥资源化。

污泥的建材利用主要有:制轻质陶粒、生产水泥、制熔融材料及熔融微晶玻璃等。污泥制轻质陶粒,是直接以脱水污泥为原料,将粉末状物料加热到熔点以上,使一部分物料变成液相,冷却后成为有相当强度的固体,烧结后物料相互之间往往产生化学结合,但大多是形成新的玻璃体或晶体。污泥中含有较多的灰分,其中的铝、铁成份是混凝法处理废水时形成的,可作为建筑材料添加剂。将污泥烘干研磨后,按照一定的质量比添加石灰并混合均匀,控制好温度条件和焚烧时间可制得水泥[9]。

污泥制轻质陶粒可用作混凝土的骨料、路基材料或花卉覆盖材料,也可作为污水厂生物滤池的滤料,微生物挂膜在陶粒上可有效降低污水中的BoD、CoD及氨氮含量,效果良好;污泥制熔融材料也可用于路基路面、混凝土的骨料或地下管道的衬垫材料;污泥制微晶玻璃的外观、强度、耐热性优良,可应用于建筑内外的装饰材料;污泥生产水泥可用于素混凝土,地基的增强固化材料,以及用作道路铺装混凝土,大坝混凝土,重力式挡土墙,水泥竹纤维板等。

4、污泥处理方法的选用

一种有效的污泥处理方法,应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益,污泥的处理方法多种多样,各有优缺点,选用什么样的方法不但与当地的自然条件及经济社会发展水平有关外,还与污水处理工艺、污水来源等有很大关系。应根据污水处理厂的具体情况进行区别对待,统筹安排。

例如对于污水收集范围内无工业污染源以生活污水为主,污泥量较少的厂,完全可以考虑采取土地利用的方式,制成复合肥料后作为再生资源有效利用。

进厂污水既有工业污水又有生活污水的,如果污泥中有机物含量较高的,仍可以考虑采取土地利用的方式,作为再生林地和市政绿化的肥料利用,不易造成食物链的污染,也可成为污泥土地利用的有效方式。

如果污泥中重金属等污染较重,不符合农用污泥标准的污泥,需考虑采取焚烧的方法处理,以彻底消除二次污染。

对于城市有垃圾发电项目的,可考虑将污泥加入稳定剂后采用新技术脱水机将今水率降低至60%以下,作为覆盖土填埋入垃圾场,可有效利用其中含有的有机成份,产生沼气后用于发电,可低成本实现资源化目标。

5、结语

“十二五”期间,节能减排工作的标准进一步提高,城市污水处理厂污泥的处理工作得到重视,做好污泥的深度处理工作十分重要,需要创新思路,充分参考国内外情况,结合自身实际情况,找出一条适合的技术路线,实现污泥处理的“减量化、无害化、资源化“的目标。

参考文献:

污泥的处理方法篇10

关键词:市政污泥;资源化利用;工艺

前言:国内外污泥处理处置的方法很多,一般采用浓缩、消化、脱水、干化等工艺处理后有效利用(主要为农用)、填埋及焚烧等方法处置,或用其中某几种方法组合处置[1]。污泥的最终出路不外是资源化利用或以某种形式回到环境中去,随着海洋投弃被禁止,污泥弃置的比例正逐渐减小,同时土地填埋也受到越来越严格的限制[2]。在我国,污泥农用约占44.3%,卫生填埋约占31%,其他方法约占11%,没有处置的约占13.7%[3]。人们认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃,污泥减量化、稳定化、无害化处理后作为资源回用已经成为主流[4]。

污泥处理处置方案的选定,应根据当地污泥的性质与数量;投资情况与运行管理费用;环境保护要求及有关法律与法规;城市发展动态及污泥资源化利用,综合考虑后选定[5]。随着人们环保意识的增强,充分利用污泥中有用成分,提升污泥附加值的污泥资源化技术正在持续升温,污泥资源化利用是污泥处理可持续发展的重要途径[6]。

一、污泥资源化利用工艺选择

1.污泥制陶粒

污泥制作陶粒是利用污泥成分与粘土相近的原理,将污泥与粘土或者粉煤灰按照一定比例混合,在高温下烧制成陶粒的污泥处置方法。烧制陶粒时,原料的化学成分是影响陶粒膨胀系数的主要因素,烧制陶粒的物料(料粒或料球)要膨胀必须具备两个基本条件:一是在膨胀温度下能够产生适当的粘度和表面张力;二是同时产生足够的气体,只有同时具备上述两个条件,才可能获得膨胀良好的均质多孔性陶粒。用不同污水处理厂的生物污泥代替部分粘土配料都可以烧制出符合国家标准的轻质陶粒,污泥配料烧制轻质陶粒的烧结温度为1200℃左右,根据污水处理厂生物污泥成分的差别,配方要作适当的调整。通常条件下,烧制陶粒使用污泥量较低,掺烧比例大约在1%左右。陶粒烧制工艺原理流程如图1-1。

2.污泥制砖

污泥制砖的方法有两种,一种是用干化污泥直接制砖,另一种是用污泥灰渣制砖。用干化污泥制砖时,污泥的无机成分与制砖粘土的化学成分相近,可部分替代粘土作为制砖原料,将经过粉碎筛分的污泥与辅料混合制坯干燥后采用隧道窑制砖工艺高温焙烧即可制得污泥砖,工艺路线见图1-2。污泥与粘土按重量比1:5配料最佳,污泥砖可达普通红砖的强度。

利用污泥焚烧灰渣制砖时,由于污泥灰制砖工艺与干污泥制砖工艺基本相同,灰渣的化学成分与制砖粘土的化学成分也基本相近,制坯时只需添加适量粘土与调和剂,直接将污泥灰与其他制砖原料混合掺配,成型烧结制砖,比较适宜的配料重量比为灰渣:粘土:污泥=100:50:(15~20)。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,烧制出的砖没有异味。污泥烧砖既实现了废物利用,又减轻了污泥处理负担,是污泥资源化利用的较好途径。

3.生产肥料

污泥生产肥料是污泥资源化利用的一种主要方式。污泥中含有丰富的有机质和植物生长所需要的氮、磷、钾及多种微量元素,非常适合生产土壤改良剂或其它优质缓释复合肥。但是未经处理的污泥含水率较高、粘度大、且含有大量病原菌,不能直接施用于土壤,一般都采用生物发酵技术生产肥料。

质量达标的干化污泥由于其臭味、病原菌、粘度等负面特性都得到显著改善,因此可以直接施用于土壤,也可以利用好氧发酵技术及复混肥生产技术开发精制肥,其技术路线如图1-3。干化污泥首先送至储料仓进行发酵腐熟,在发酵过程中污泥腐熟更加充分,有机质结构、颗粒大小、含水率等条件更适合农用,可以作为精制有机肥直接装袋销售。将腐熟污泥烘干、粉碎后按一定比例与磷酸一铵、氯化钾、过磷酸钙等无机原料混合、造粒后还可以做为优质缓释复合肥,达到资源化利用最大化。

4.烧制水泥

污泥烧制水泥在一定程度上可以实现部分成本回收,是目前污泥处置比较彻底的工业方案之一。污泥无机部分的化学特性与水泥生产所用的原料基本相似,由污泥制造的水泥与普通硅酸盐水泥相比,在颗粒度、比重等方面基本相似,而在稳固性、膨胀密度、固化时间等指标方面较好。作为替代原料,污泥要求干化到含固率92%-95%以上,颗粒越细越好。直接添加的水泥烧制工艺要求作为水泥原料的污泥必须达到经过研磨的污泥87%以上粒径小于90微米,研磨后的含固率在98%以上。干化污泥按照3~8%的比例添加,污泥(热值3000Kal/kg)热值可以满足水泥烧制过程中28%的热能需求。间接添加污泥的水泥烧制工艺是以污泥为代用燃料,剩余灰分作为水泥原料,热利用率低于前者。

通常情况下,污泥作为水泥原料要与粉煤灰、石膏、黏土等原料混合后烧制水泥,水泥烧制温度为1450~1700℃,燃料消耗量和二氧化碳排放量低于传统水泥烧制,其工艺原理流程见图1-4。污泥生产生态水泥技术不要求对原料进行预处理,污泥中的污染物可以被破坏,因此利用水泥回转窑处理城市污水厂污泥不仅具有焚烧法的减容、减量化特点,且燃烧后的残渣成为水泥熟料的一部分,是一种体现固体废物处理的无害化、减量化、资源化原则的较好的污泥处理处置和利用方法。