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市政污泥的处理和处置现状8篇

时间:2023-08-10 08:00:02 公文范文 来源:网友投稿

篇一:市政污泥的处理和处置现状

  

  市政污泥的处置及资源化利用

  摘要:市政污泥既是污染物,也是一种可利用的资源,如处理不当,不仅会造成水、土壤、大气等环境污染,还会造成资源浪费,不利于生态文明的建设。污泥的资源化利用需要根据现场的实际情况进行选择,在考虑环境效益和社会效益的同时,也要考虑经济效益,因地制宜实现污泥的变废为宝和资源化利用。

  关键词:市政污泥;处置;资源化利用

  随着人口和经济发展的增长,污泥产量逐年增加,污泥处理问题已提上日程。

  如何合理有效地利用污泥资源化利用,消除二次污染问题,减少一次能源消耗已成为各国关注的焦点。

  市政污泥的处置

  1.1污泥填埋

  污泥填埋主要分为单独填埋和混合填埋。单独填埋是指在专用填埋场地对污泥进行单独填埋处置。在美国多采用污泥单独填埋,有许多类似的实例。混合填埋是指将污泥和生活垃圾混合在一起进行填埋,是一种通过填充、推平、压实、覆盖、再压实和封场等工序处置污泥的方法。在我国,大部分采用的都是混合填埋。污泥采取何种方式填埋主要取决于填埋场地特性、污泥含水率及填埋后对环境的影响等因素。污泥填埋具有投资低、处理量大、运行简单等优点,但同时也存在如占地面积大、选址困难、运输成本高等缺点,还可能导致渗滤液污染地下水及产生的沼气发生爆炸等风险。因此,目前已逐渐减少了以该种方法处理污泥。

  1.2污泥焚烧

  污泥焚烧是指在一定温度和氧气条件下,利用污泥中有机成分高、可燃烧的特点来处置污泥。该种方法具有减量化和无害化程度高等优点,使得污泥体积最大限度地减小以及病原微生物彻底被灭杀,处理较为彻底。但也存在处理成本高、设备复杂、操作要求高、焚烧过程中会产生二英、焚烧飞灰易造成二次污染等缺点。这些都限制了污泥焚烧工艺的发展。

  1.3污泥投海

  污泥投海是指将污泥倾倒入海洋,利用其洋流作用对污泥进行稀释、扩散的处理方式。美国、英国和日本等临海国家曾多次采用该种方式处理污泥。但是由于其污染物没有从根本上得到解决,投放到海洋后,会使得海洋生态系统受到严重破坏,并且会随着海水流动导致全球性污染。因此,该方法已逐渐被全面禁止。

  1.4土地利用

  市政污泥中由于含有大量的N、P、K等营养元素,可以作为土壤改良剂直接投入土地利用,不仅具有投资少、能耗低、运行费用低等优点,而且可实现污泥变废为宝,改良土壤。但由于污泥中还含有大量病原菌、重金属、多氯联苯等污染物,如不处理就直接投入土地利用,会导致土壤和水体等环境污染,使得土壤板结和重金属在植物上富集,进而影响人类健康。这在一定程度上限制了污泥在土地利用方面的应用进展。

  市政污泥的资源化利用

  2.1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。

  2.2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。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。

  2.3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。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-铵、氯化钾、过磷酸钙等无机原料混合、造粒后还可以作为优质缓释复合肥,达到资源化利用最大化。

  2.4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。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。

  2.5生物质燃料技术

  生物质燃料技术是利用污泥制造低品质燃料的技术。该工艺采用间接加热式减压干燥技术,以废食用油为热介质直接混入污泥中并进行加热,使生物细胞被破坏,组织内部的水分蒸发。这种技术通过在干燥装置内部输气孔的轴上安装热交换板,利用加热热交换板产生的蒸汽提高干燥效率,使含水率80%的污泥经处理后含水率达到1%左右,所生产的生物质燃料发热量为3700—6200kcal/kg,可用于焚烧设施、水泥厂及电厂的辅助燃料。

  综上所述,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。

  参考文献:

  [1]市政污泥处置研究进展[J].魏子凯,杨昂超,张文学,甘栋元.云南化工.2021(12)

  [2]市政污泥的处置及资源化利用综述[J].栗志翔.科技风.2021(07)

  [3]污泥处理及资源化技术研究进展[J].林昱廷,彭娅娅,苏冰琴,陶艳,芮创学.化工设计通讯.2021(01)

  [4]城市污泥的特性及资源化利用技术研究进展[J].曹斌.环境与发展.2020(08)

篇二:市政污泥的处理和处置现状

  

  城市污泥处理现状及对策分析

  摘要:污水处理产生的污泥中含有不同的有机和无机污染物,其处置以减量化、稳定化和无害化为目的,经浓缩和脱水后,视不同情况采用焚烧、填埋和资源化等处理技术。分析了我国城市污泥处理现状,分析了城市污泥处理存在问题,并借鉴发达国家的污泥处理经验,并提出相应的对策。

  关键词:城市;污泥;问题;对策;分析

  1城市污泥处理现状

  根据国务院2000年11月发布的文件,“十五”期间,所有设市城市都必须建设污水处理设施。

  在很多人包括一些领导看来,一个城市只要设立了污水处理厂,这个城市的供水环保问题就得到了解决。而事实是,城市污水处理厂在污水处理的过程中必然产生污泥。而且随着城市污水处理率的不断提高,污泥的产量同样在不断增大。目前全国每年污泥产生总量达900万吨,而北京预计到2008年,每年的污泥总量将达到80万吨。还不包括城市管道清疏和河道疏浚产生的大量含水率极高的污泥。目前全国污水处理厂污泥的规范化处置率不到20%,而处理的方法主要是填埋。甚至有一些农户将污泥直接拉到田里做有机肥,随意大量施用污泥容易导致严重的环境和卫生风险。污泥处理处置问题已经成为制约整个污水处理行业健康发展的瓶颈问题。

  2城市污泥处理存在问题

  目前我国城市污泥的处置工序主要分三步。首先污水处理厂产生的污泥在厂区完成简单的稳定脱水处理,然后污泥被运到污泥销纳中心进行中转;最后,一部分用作有机肥的污泥被送往田地,大部分被运往垃圾填埋场填埋。经过这样处理的污泥已经无害了吗?按照目前的处理方法,污泥仍然存在污染隐患。因为经过简单处理后的污泥,稳定状态很容易被打破,一场雨就可以使污泥恢复原形。用作有机肥的部分,没有经过专门处理的污泥中虽然含有部分有机质,但其中含有的重金属、病原菌和其他长效有机污染物都会对土壤产生危害,并且使作物的品质受到严重影响。在一些地方随意施用污泥肥已经导致土地盐害、烧苗和病虫1害等问题。填埋法的问题是,由于垃圾填埋场大多为露天,经过几场雨后恢复原形的污泥就对场地的安全构成严重的危害。雨水使露天堆放的污泥涨成了浑浊的稀汤,褐色的污水混着污泥在场区到处蔓延,而不远处就是农户的田地。“这样的情景在全国并不新鲜”,中国科学院地理科学与资源研究所研究员、国际水质协会污泥管理专业委员会城市污泥堆肥处理专家陈同斌对记者说,城市污水处理厂成为污染大户!这是一个让大家接受起来有些困难的事实。不仅污泥到处蔓延,污泥对垃圾填埋场防护设施的腐蚀渗透现象也很严重,不少垃圾填埋场的寿命被大大缩短。

  对污泥的主要处理要求只有一项,即要求将污泥脱水至含水量80%以下?记者找到了建设部的这份《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(GJ3025-93)?在污泥排放标准一栏里记者看到共有5条规定,除规定了综合利用的原则以外,具体的规定还有污泥须经稳定化处理,不得任意弃置以及农用污泥需参考农业有关规定?而确定具体指标的确实只有一项“在厂内经稳定处理后的城市污水处理厂污泥宜进行脱水处理,其含水率宜小于80%”?

  3发达国家的污泥处理经验

  来至美国环保局(USEPA)的数据,2000年美国污泥处置中,土地利用占55.5%,焚烧占22%,填埋占14%,其它有利利用7.5%?根据规划,到2005年,美国污泥处置中,土地利用比例将达到58%,焚烧比例20%,填埋13%?而根据英国有关部门的规划,在2005年的污泥处置中,土地利用的比例达66%,焚烧比例为28%,而填埋只占6%?并且根据《欧洲废物处理处置政策》,从2000年开始欧洲已经对污泥填埋征收填埋税,要求减少污泥填埋直至完全废止?而对污泥的处置的原则是遵循着“减量化”――“循环利用”――“焚烧”――“填埋”的顺序。

  德国给污水处理厂规定了严格的排放控制标准,污水处理厂产生的污泥必须经过规范的处理。不少污水处理企业为了免交罚款,不得不请有关公司帮助解决污泥问题。在德国1吨污水的处理费相当于6吨自来水价格。

  4污泥处理与利用

  污泥是放错位置的资源。以一座20万吨级的污水处理厂为例,每年产生的污泥中,含有硫酸铵46~232吨?过磷酸钙30~150吨?硫酸钾4.8~24吨?有机质含量40%~60%,相当于100~400多吨标准肥和大量有机肥?具备了农用的可能性?城市污泥问题是伴随着世界城市化的进程产生的?不同国家对污泥采取了不同的处理方式?处理方法大体有填海?填埋?焚烧和土地利用?其中填海由于出现了严重的污染问题,已经被国际海洋法所禁止,各国都基本上废止。余下的几种处置方式各有优劣。从技术难度比较,填埋的技术难度最低,其次是土地利用,难度最高的是焚烧。从投资成本来看,焚烧的投入成本最高,其次是填埋,土地利用成本最低。而从环境风险来比较,焚烧和填埋分别存在尾气和地下水污染的风险,而土地利用的风险也需要控制。

  而国内的污泥资源化处理技术基础研究已经完成。2003年9月,中国科学院和河南省漯河市合作,建成了一家10万吨级污水处理厂的污泥资源化利用示范工程。基地全面采用了课题组的技术工艺成果,污泥的堆肥时间被大大缩短,原本需要三个月到半年的堆肥时间被减到了7~12天,并且病原菌传播、土壤重金属危害以及肥效不稳定等一系列技术难点也都已经被克服。基地生产出的有机复合肥甚至可以用于高尔夫球场、花卉栽培等特种领域,填补了国内空白。污泥资源化利用的前景似乎一片大好,但事实却并不如此。谁来动这滩污泥?污泥的危害已经日趋严重,相关的技术储备也已经完成。从表面上看,似乎只要污水处理厂将技术拿来用上就行。但现实是,目前谁都不愿动这滩污泥。原因就在于,污泥的资源化利用将是一个涉及社会各个层面的复杂工程。需要一套成熟的产业链来支撑,同时也需要国家的建设投资和运行费支持。而国内无论是污水处理厂还是投资公司,谁都没有足够的能力独立承担这项巨大的工程。

  从科学角度来看,污泥的资源化利用涉及环境保护、水处理、农学、园林学、肥料研究、机械制造等一系列学科。而要把这项研究的成果应用于实际,必然要调动每个学科背后的产业。需要农业、化肥工业、水处理行业以及机械行业等一系列产业的合作才能将一套污泥处理工艺变成现实。而这还是最初要解决的问题。根据国家计委和国家环境保护总局《环境保护先进技术发展规划》:在2010年之前,我国在城市污泥处理及设备方面将投入242亿元。因此,城市污3泥处理蕴含着巨大的技术和产品市场。但是,到目前为止,国内尚无产业化推广应用的城市污泥资源化处理技术。因此,许多企业对此问题十分关注。如果企业运作得当,无疑可以带动并形成一个新型的环保产业。

  根据中国水利局的资料,随着城市化的进程,城市规模不断扩大。城市给水排水已经成为一项高投入高稳定收入的产业。2000年我国香港某投资商曾经投资了北京的污泥处置工业。结果却因为相关的技术储备不足导致企业运行失败。尽管在许多人看来,城市污泥处理处置是一个备受关注的环保产业,但是想要进入这项产业的企业必须有风险意识。首先要意识到这类环保产业的特殊性和地域性特点,在获得充分的技术储备和了解本国国情的前提下,还要强调跨行业协作和理顺整个产业链的关系,要形成一个环保产业还需要有一整套相关的政策和制度支持。

篇三:市政污泥的处理和处置现状

  

  污泥处理现状及技术综述

  我国的污水处理厂的数量从1977年的35座增加到2004年的667座,污水处理能力从过去的每天处理污水100多万吨增长到2004年的每天处理污水近3000万吨.到2010年,城市污水处理厂数量将达到1000余座,污水处理能力增加至5×10~6×10m3/d;到2015年,我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2亿多吨,污水处理率将达到80%以上,剩余污泥产量也随之急剧增多.污泥是污水处理过程中产生的固体废物,除含有大量水分外,还含有难降解的有机物、重金属和盐类,以及少量病原微生物和寄生虫卵等,是污水处理厂重要的二次污染物。通常每万吨污水产生污泥约1.5-2.0t,如果属于深度处理,污泥量会增加一倍。污水处理效率的提高必然导致污泥数量的增加.据2004年我国城市污水处理能力的统计,每天将产生约7000吨的污泥饼.2008年,国家环境保护部组织有关专家起草了《城镇污水处理厂污泥处理处置技术政策(试行)》,提出应按照“减量化、稳定化、无害化”原则对污泥进行处理和处置.一、污泥处置的现状

  我国的污泥处置系统发展较为缓慢,这主要是受经济条件的7制约。由于污泥处置的基建费用及运行费用较高,其投资和运行费用已占全厂总投资和运行费用的20-50%,因此许多污水处理厂把污泥处置放在二期工程,有些污水厂即使有污泥处置设施,也很少运转。目前,我国污水厂中只有不到10%具备完善的污泥处理处置工艺,面对污泥的处置,往往只考虑将脱水污泥外运和综合利用,这有可能会造成严重的二次污染。

  根据《城镇污水处理厂污泥处置分类》我国城市污水污泥的处置途径包括土地利用、填埋、建筑材料利用、焚烧处置,这些方法都能够容纳大量的城市污水污泥。污泥土地利用和填埋的处置方式技术较为简单,投资少,是目前我国城市污水处理厂污泥的主要处置方式。①污泥土地利用不仅可利用土壤的自净能力对污泥进行进一步无害化处理,而且,污泥中的有效成分还可改善土壤结构,回收利用有机质,促进植物生长,是一种较好的土壤改良剂。就污泥的对土壤植被生态系统有益的化学组分而言,可把污泥的化学组分分为两类提供植物所需的养分以及植物、微生物生长必需的微量元素和污泥中有机物对土壤的改良作用。②填埋可利用专门的填埋场或和在生活垃圾填埋场进行混合填埋,虽然占用大量土地,但是投资少、容量大、见效快、适应性强。③焚烧处置虽然具有处置彻底、处理速度快、不需长期储存、可以回收能量等优点,但其一次性投资和处理成本都高于其他污泥处理方式,因此,在经济尚不发达的我国,污泥焚烧的处置方式所占比例很小,还在推广过程中。污泥焚烧在国内主要的应用领域也限

  于小规模、特殊行业。大规模市政污泥焚烧技术的应用开始于年建成运行的上海石洞口污水处理厂污泥焚烧系统。④污泥建筑材料利用一般包括用作水泥添加料、制砖、制轻质骨料以及其他建筑材料等,但这些工艺目前还存在技术不够成熟或者消纳量太小等缺点。此外,制成品一般成本较高,因此,目前我国污泥的建筑材料利用仍处在研究阶段。

  二、污泥处理的工艺

  污泥的处理主要是去除污泥中的大量水分,污泥中初始水分一般在90%以上。根据污泥中所含水分与污泥结合的情况,污泥中所含的水分可分为自由水和结合水两大类。自由水(freeorbulkwater)指的是不直接与污泥结合也不受污泥颗粒影响的一部分水,这部分水可以通过浓缩去除,污泥中大部分水以这种形式存在。结合水可分为空隙水、毛细水、水合水。间隙水存在于絮体或有机体的空隙之间,条件变化时(如有絮体破坏时)可变成自由水。毛细水(vicinalwater)指的是结合力大、结合紧的多层水分子,重力浓缩时不能脱出的那一部分水,必须人工干化、机械脱水或热处理去除。水合水(waterofhydration)存在与细胞内,只有热能才能脱出这部分水分。

  污泥处理的目的是使污泥减量化、稳定化、无害化及资源化综合利用。污泥的处理技术一般为浓缩、稳定以及脱水。经过处理以后,含水率从99.3%左右降至60%-80%,其体积降至原体积的1/10-1/15,有利于运输和后续处理。

  不同含水量下的污泥相态状态有所不同,以污水污泥为例,如表1-5[11]所示。

  (一)污泥浓缩

  污泥浓缩仅仅去除污泥中的部分自由水和间隙水。常用的方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩法等方法。重力浓缩可分为间隙式和连续式两种,前者主要用于小型污水处理厂或工业企业的污水处理厂,后者用于大、中型污水处理厂。气浮浓缩适用于

  易于产生污泥膨胀的生化处理工艺中。离心浓缩占地小,不会产生恶臭,对于富磷污泥可以避免磷的二次释放,提高污泥处理系统总的除磷率,但运行费用的机械维修费用高,经济性差,一般很少用于污泥浓缩,但对于难以浓缩的剩余污泥可以考虑使用。

  (二)污泥消化

  污泥消化包括厌氧消化和好氧消化。污泥厌氧消化是污泥处理的重要方法之一,在国内外应用较为广泛,它是利用厌氧微生物的分解作用,使污泥中的有机物分解并趋于稳定。厌氧消化过程中可回收能源,但消化后的污泥含水率较高,仍需进一步脱水。

  好氧消化主要用于小型污水处理厂(规模小于2×10m3/d)中,与厌氧消化相比,该工艺的特点是初期投资较低,动力消耗较大,因为好氧消化需要靠充氧来维持。广州大坦沙污水处理厂、深圳罗芳污水处理厂、天津石化公司污水厂等污水处理厂,污泥未经消化直接脱水,效果亦好,这样就省去消化池等的基建投资和占地,使污泥处理系统简化,并且没有沼气产生,也使运行安全度增加,但是污泥脱水前使用絮凝剂的成本也较高。

  (三)污泥调理和脱水

  a、污泥调理

  由于有机污泥均是以有机物微粒为主体的悬浊液,颗粒很细且具有胶体特性,和水有很大的亲和力,重力浓缩后的含水率仍在95~97%,尤其以活性污泥更是如此,脱水性能差。因此,有必要对污泥进行调理,改善污泥的脱水性能,提高污泥脱水效率。常用的方法有洗涤法、加药法、加热法、冻融法等。

  b、污泥脱水

  污泥经浓缩、消化后,尚有约95%~97%的含水率,需对污泥干化和脱水处理,方法主要有自然干燥及机械脱水两种。污泥脱水还有其他一些方式,比如改变污泥颗粒的结构,破坏菌胶团表面的有机质疏水膜的技术如超声波和热水解处理技术;改变污泥胶粒表面的双电层结构的电渗析和混凝技术等。

  污水污泥一般都需要进行机械脱水,以减少污泥中的含水量。由于污泥特性不同,所采用的机械脱水方式也各不相同,常

  64用的污泥脱水方式有:板框压滤、带式压滤、离心脱水和螺旋压榨式脱水,四种脱水机械的性能比较见表1-9。

  三、污泥处置的方向

  (一)处置路线逐渐清晰

  填埋处置由于占用大量土地,并存在渗滤液污染土壤、地下水等问题应逐渐废止。建筑材料利用虽然是污泥资源化的有效途径,但技术上还有待成熟,制品成本过高,短期内无法推广。而面对日益紧张的人口和土地问题,减量化程度最高的焚烧无疑是我国污泥处置的最优选择之一。由于单独处置技术设备较为复杂、成本偏高,更适于大中城市污水处理厂。在有条件的地区,可考虑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岸。

  土地利用是目前经济可行的方法,但由于污泥农用存在一定的隐患和风险,而我国关于污泥农用风险的研究体系尚不健全,数据通常是基于短期(1-3年)的试验获得,而长期(10年以上)的田间试验数据较为缺乏。因此,虽然我国已经出台了污泥农用的泥质标准,但仍不适宜推广大面积的污泥农用。而污泥用于土地改良以及园林绿化由于其实现了污泥资源化,并且远离了食物链,对人群风险较小,是今后污泥处置的主要方向之一。

  (二)技术研发仍是重点

  目前,污泥焚烧和建筑材料利用未能得到普遍利用的主要原因之一是其技术尚不成熟,存在二次污染、成本过高等技术瓶颈,因此技术研发仍是解决污泥处置问题的重点。

  污泥焚烧技术今后的研究发展方向应该结合我国特点进行①开发具有自主知识产权的成套技术,努力降低投资和运行成本②解决污泥焚烧处置的二次污染问题③完善焚烧炉渣、飞灰的处置。

  (三)源头消减和全过程控制是根本

  仅以探讨污泥最终处置方式来解决城市污水处理厂污泥问题无异于末端治理,并不能彻底解决问题。因此,对污泥从“质”和“量”两方面进行源头与全过程控制才是根本的解决途径。处

  理生活污水过程中产生的污泥经过简单处理后就是肥效较高、环境风险较小的农肥,不会有重金属污染之虞。然而,许多工业废水处理未达标就排人了市政管网,这不仅给污水处理厂带来了冲击负荷,而且也增加了后续污泥处置的难度。因此应加大工业废水的处理力度,只有达标方可排人市政管网,以从源头降低污泥中各种污染物的浓度,降低污水处理难度,控制污泥泥质,削减污泥产生量,从而利于污泥最终处置。

  此外,应在污水处理、污泥处理、污泥处置的工艺技术选择的全过程中,在保证污水处理效果的同时,充分考虑污泥处理处置减量化、稳定化、无害化的需要,从污泥产生、贮存、处理、运输到最终处置的全过程实现污泥的综合利用。

  污泥处理案例:

  1、北京金隅新北水污泥处置

  在国家发改委、北京市发改委、北京市财政局、北京市水务局等部门批准的近5000万元资金的支持下,一座日处理污泥500吨的生产线2008年10月28日进入建设阶段,2009年10月竣工投入运行,年可处置污泥17万吨,达到全市污泥处理总量的25%。这标志着新北水在北京市全面处置污泥难题方面迈出了实质性的第一步,其首创的将污水厂污泥干化及最终处置与水泥新型干法生产工艺全面结合的污泥处置技术,为污泥无害化处理找到了一条新的出路。

  2010年3月15日

篇四:市政污泥的处理和处置现状

  

  我国城市污水污泥处理现状

  随着我国城市化进程的加快,城市污水处理率逐年提高,城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。如处置不当的污泥进入环境后,直接会给水体和大气带来二次污染,一个城市污水处理厂、污泥处理就不能够充分发挥它消除污染保护环境的作用,同时还将对生态环境和人类活动构成了严重威胁。本文将对我国污泥处理处置现状及存在的问题进行阐述。

  1.污泥处理与处置的目的城市污水污泥既会造成污染,又可进行综合利用。污泥中所含的有机物是有效的生物能源,污泥中的有机物分解产生的腐殖质可以改良土壤,避免板结,而污泥中丰富的氮、磷、钾等则是植物和农作物生长不可缺少的营养物。干燥的污泥可产生16.65—20.93兆焦/t的热能。是一种低热值的燃料.当今世界上,越来越多的人对“地球上的一切资源都足有限的”这一客观存在的事实有了越来越深刻的认识,因此,污水污泥的处理处置与污泥资源化的相结合,必将成为城市污水污泥唯一的最终出路。

  2.国内外污泥处理技术及其发展趋势

  目前国外广泛采用的污泥处置技术可以归纳为三大类:①土地处置,包括污泥农用和应用于森林或园艺;②单独或者与生活垃圾等共同填埋;③热处置。由于可使用土地面积、处理成本、越来越严格的环境标准以及资源回收政策的普及等因素,越来越多的国家普遍认识到污泥的填埋处置不是一种可持续的发展方法,在不久的将来,对于土地匮乏的一些国家,可能仅有污泥焚烧灰是适宜于填埋的污泥形式。

  3.我国污泥处理处置的现状

  据估算,目前我国城市污水处理厂每年排放的污泥量(干重)大约为130万吨,而且年增长率大于10%,特别是在我国城市化水平较高的几个城市与地区,污泥出路问题已经十分突出。如果城市污水全部得到处理,则将产生污泥量(干重)为840万吨,占我国总固体废弃物的3.2%。系统的、科学的污泥处理处置标准是监控污泥处理处置、选取合理技术路线和采取有效技术政策的重要前提。目前我国与污泥处理处置相关的标准仅有《农用污泥中污染物控制标准》、《城镇污水处理厂污染物排放标准》和《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(CJ3025—93)三项。对有机污染物、病原菌并没有准确、完整的指标,对重金属更是没有任何的限制。因此,城市污水处理厂污泥排放无据可依,将对环境造成二次污染。

  此外,我国标准的制订、评价、修改缺乏规范化和完整性的体系,致使标准修订不及时,各标准间缺乏协调和统一性。

  4.我国污泥处理处置存在的问题

  4.1目前我国虽然对污泥问题开始关注,但仍然停留在技术层次2003年开始,我国主要大城市,开始尝试进行污泥处理处置规划,对其技术方案进行了充分论证。但由关于污泥处理处置的技术路线,目前存在夸大其资源化和追求技术路线统一两大认识误区。首先是对资源化的认识,目前污泥处理处置技术的发展程度,尚不能高效地实现能量回收和物质回用,以实现经济效益和节约能源的效果。污泥的资源化必须总体考虑,不能分割整个处理处置过程而强调某一局部单元工艺的效果,从而得出污泥资源化的概念。部分决策者误认为污泥就是资源,污泥的处理处置可以盈利,对污泥处理处置认识误区将影响到整个体系的有效运行。其次因地制宜是重要的原则,我国地域辽阔,不同地区的自然环境、人文环境、产业结构和经济发展水平都不同,各地区应从自身特点出发,采取适宜的技术

  路线。设计院为主导组织编制的污泥处理处置规划,主要内容为技术规划和技术方案,其系统性不够强,基本未涉及管理体制、责任划分、相关政策、公众参与等内容。但事实上却恰恰相反,污泥问题的解决极需管理体制、市场机制、标准体系、技术政策等方面的系统性支撑。

  4.2污泥处理处置责任主体不明确,是制约污泥处理处置管理体制得以理顺的关键因素责任主体不明确有三个主要原因:一是传统的污水处理厂并非一个民事法人主体,而是事业单位,是为政府义务服务的附属实施机构,无法独立承担有关责任;二是污泥处理没有专门的经济支撑体系,一般城市污水收费尚不足以维系运行,污泥处理运行费更无着落,使得责任被旁置;三是过份强调“资源化”技术路线,误导了企业和政府把污泥处理处置作为有价值的资源,而非一种责任。同时,国外技术必须和我国具体国情相结合,切不可生搬硬套。

  4.3污泥监管严重缺位政府高效监管是有效解决污泥处理处置问题的关键。但是对污泥的长期忽视以及污泥排放的间歇性造成了监控的难度,与污水处理的监管相比,政府对污泥处理处置的监管更为困难。污泥处理处置的管理缺位还表现在缺少系统规划。国内各城市的总体规划中尚未涉及到污泥处理处置内容,更无专项规划。各地区应根据自身的具体情况尽快编制专项规划,并注意近远期相结合,同时尽可能与污水处理规划同时编制以便于协调和统一。

  4.4相关标准缺乏系统性、科学性理处置问题的重视,并使污泥处理处置的若干认识误区得以澄清,进而帮助和促进有关技术路线和技术政策的制定,使城市污水处理行业得以健康发展。

  4.5污泥技术路线的若干误区关于污泥处理处置的技术路线,目前存在夸大其资源化和追求技术路线统一两大认识误区。首先是对资源化的认识,目前污泥处理处置技术的发展程度,尚不能高效地实现能量回收和物质回用,以实现经济效益和节约能源的效果。污泥的资源化必须总体考虑,不能分割整个处理处置过程而强调某一局部单元工艺的效果,从而得出污泥资源化的概念。部分决策者误认为污泥就是资源,污泥的处理处置可以盈利,对污泥处理处置认识误区将影响到整个体系的有效运行。其次因地制宜是重要的原则,我国地域辽阔,不同地区的自然环境、人文环境、产业结构和经济发展水平都不同,各地区应从自身特

  点出发,采取适宜的技术路线。同时,国外技术必须和我国具体国情相结合,切不可生搬硬套。

  4.6技术政策基本空白技术政策是技术路线的有效实施的重要保障。我国污泥处理处置的技术政策现在仍属空白,应建立污泥处理处置的评估体系,制定有关建设和运行的保障性鼓励措施解决污泥处理处置资金不足问题并采取财税倾斜政策,通过财政补贴、税收优惠等经济杠杆来引导企业积极采用能量回收和物质回用的工艺技术,同时建立接纳和鼓励外资、民营资本积极参与污泥处理处置投资和运营的相关政策体系,因势利导的发展和探索适合我国国情的污泥处理处置工艺,促进污泥处置的市场化发展。(

篇五:市政污泥的处理和处置现状

  

  市政污泥的处理处置与资源化利用现状分析前言市政污泥的成分复杂,含有大量的不稳定有机物、病原微生物以及重金属元素,如不进行妥善地处置,将会对自然环境和人体健康造成严重的危害。然而目前在我国的污水污泥处理过程中,“重水轻泥”的情况十分严重,相较于已非常成熟的污水处理技术而言,作为城市污水处理系统中重要的组成部分的污泥处理处置技术仍然存在很大的欠缺,现有统计结果显示我国的污泥处理率仅有33%。因此,需要在充分了解市政污泥的特性后,采取合理有效的措施进行污泥的无害化处理。本文简述了目前国内外使用的市政污泥处理处置方法,并对市政污泥资源化利用的三种途径进行了介绍。一、市政污泥的主要成分及特性1.市政污泥的主要成分市政污泥是污水处理厂污水处理过程中的主要副产物之一,是由砂子、残存粪便、微生物残体等无机物和有机物组成的复杂混合物,通常含有重金属、寄生虫卵和病原体等有害物质,同时含有碳水化合物、蛋白质、脂肪以及氮、磷等营养物质。受水体水质及处理工艺的影响,不同地区市政污泥的组成成分存在差异,具体表现为:有机质及营养成分呈现大城市高于小城市、北方城市高于南

  方城市的特点,重金属成分呈现工业发达地区高于工业欠发达地区的特点。通过统计全国90座污水处理厂的污泥泥质数据,市政污泥营养物质及重金属成分如表1所示。2.市政污泥的特性不同地区市政污泥的主要成分虽有不同,但都具备类似的特性,主要包括:(1)含水率高,水的存在形式复杂,难以脱水;(2)形状不规则、质地不均匀,呈现胶体性质;(3)含有大量持久性有机物,难以降解,对人体和环境有害;(4)存在苯并芘、多氯联苯类、有机农药等不稳定有机化合物,其化学性质不稳定,易挥发、易分解、易变质并产生其他有毒有害物质;(5)含有细菌、病毒、寄生虫卵等微生物病原体;(6)含有氮、磷、钾等植物营养元

  素,可提供植物生长的肥料,且硅铝含量较高,可以替代部分建筑材料。基于市政污泥的以上特性,需要对其进行处理才能避免对人体健康和自然环境的危害。二、市政污泥处理方法1.污泥浓缩污泥浓缩的目的是降低污泥体积和含水率,经浓缩后污泥的含水率可降至80%左右,其体积可减少为原来的1/20[7]。污泥浓缩主要去除污泥颗粒间的孔隙水,常用方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。其中,重力浓缩法的原理是向污泥中投放一定量的絮凝剂使污泥絮凝,利用重力作用使污泥沉淀、分离和压密在同一系统发生;气浮浓缩法的原理是先将过量空气溶于水中,之后迅速降低压力使其中的气体析出,利用产生的微小气泡上浮使污泥浮于水面上;离心浓缩法则是在专用的离心机里对污泥进行浓缩,离心浓缩法对污泥的浓缩程度高于重力浓缩法,但由于成本和技术条件的限制,目前重力浓缩法仍是大部分国家主要采用的方法。2.污泥稳定量,同时消灭病菌并去除臭味。污泥稳定方法主要包括好氧消化、厌氧消化、石灰稳定、氯氧稳定、热处理技术等。污泥好氧消化和厌氧消化技术的原理是利用好氧或厌氧微生物对污泥中的有机物进行降解,使污泥达到稳定的同时缩小污泥的体积;污泥的石灰稳定法的原理是利用加入石灰后产生的强碱性抑制和消灭病原菌,但在石灰稳

  定法中没有有机物被直接降解,加入石灰后,不仅原有的物质不会减少,还会增加固体物的体积,因此其成本因此往往比别的方法更高;污泥的氯氧稳定法就是向污泥内通入氯气,利用氯气的强氧化性与污泥反应,在脱水后能够得到稳定的污泥;污泥的热处理方法的原理是将污泥在一定压力下加热一定的时间,能同时起到污泥稳定和污泥调理的作用,这种方法能够破坏污泥的凝胶胶体结构,减弱污泥与水的结合力,使污泥中的固体物凝聚起来。3.污泥调理与污泥脱水污泥脱水是指将流态的污泥转化为固态或半固态块体的过程,污泥脱水前需要进行有效调理以降低污泥的水分结合容量。经过脱水处理后污泥的含水率可降至60%,体积缩小,运输成本和土地占用面积显著减少。污泥脱水方法包括自然干化脱水和机械脱水等。机械脱水的原理是利用压力差使污泥中的水分通过过滤层,泥水分离形成滤液和滤饼两部分;自然干化脱水是利用湿地、石子衬砌干燥床等区域对污泥进行脱水的方法,在20世纪80年代初,自然干化脱水曾是主流的污泥脱水处理方式,但由于其占地面积大、脱水时间长,现已很少使用,目前国内外主要采用的对污泥进行脱水处理的方式为机械脱水方法。4.污泥干燥传统的污泥浓缩和污泥脱水工艺很难将污

  泥的含水率降至60%以下,只有通过热干燥才能继续对污泥进行脱水。污泥热干燥处理的优点非常多,进行热干燥处理后的污泥,其稳定性与安全性都大幅提高,一般不需要再进行稳定和消毒处理,同时,相较于污泥的稳定处理和消毒处理环节而言,污泥干燥的过程同样可以达到污泥除臭和污泥消毒杀菌的安全性要求,甚至更好。尽管污泥热干燥处理的投资成本很高,但随着世界各国对于环保要求的逐渐提高,污泥稳定及消毒处理的运行成本也随之增加,污泥热干燥技术已得到较为广泛的推广。5.污泥热解污泥热解是利用有机物的热不稳定性使其在无氧或缺氧条件下受热分解,形成气体、液体和固体残留物的过程。污泥能够减少污泥的二次污染和土地填埋占用量,实现污泥无害化处理,同时还能回收污泥中燃料油气以及碳黑等物质。其原理是在一定的加热条件下使污泥转化为反应水、油、碳以及不凝性气体,是一种仍处于实验阶段的新兴技术。三、市政污泥处置方式1.污泥填埋污泥填埋是处理市政污泥的一种有效方式,根据填埋场的不同类型可分为两类:一类是在专门的污水污泥填埋场进行填埋处置;另一类是与生活垃圾一起在城市固体废物填埋场进行填埋处置,该方法是将污泥与生活垃圾混合后进行平展、压实、覆土。

  污泥填埋是我国目前最主要的污泥处置方式,但随着我国可供填埋场地的不断减少,在未来势必会被更加合理的资源化利用方式所取代。2.污泥土地利用按照污泥施用对象的不同,污泥的土地利用可分为与食物链相关土地利用和基本避开食物链的土地利用两种。与食物链相关的土地利用主要是指污泥的农业利用,也就是将污泥或污泥堆肥用于粮食生产;基本避开食物链的土地利用是指污泥的林地利用、市政绿化利用、改良严重扰动的土地等。需要注意的是,在进行土地利用前,需要对污泥进行稳定化、无害化处理,否则将不能达到污泥安全有效处置的目的。3.污泥焚烧污泥焚烧与污泥热解一样,都属于污泥的热化学处理方法。污泥热化学处理指通过加热使污泥发生化学反应,达到污泥稳定和减容的目的。污泥焚烧是最为彻底的一种污泥处置方式,主要包括焚烧脱水污泥和焚烧干化污泥两种形式,是较彻底的处置方式,一般有焚烧脱水污泥和干化污泥两种形式,干化污泥焚烧是将脱水后的污泥先进行干燥,之后再进行焚烧。污泥焚烧可以使有机物碳化,使污泥成为灰烬,大幅减少污泥体积,同时能彻底消灭污泥中的有害病原体。污泥焚烧后的灰渣可直接填埋,也可用于制砖、铺路及废弃物处理等。污泥直接焚烧的主要问题在于运行成本高,但其带来的环境效益也十分显著,在国内外都有着良

  好的发展前景。四、市政污泥资源化利用技术分析1.污泥能源化利用污泥能源化利用包括污泥制沼气、污泥制氢、污泥热解制油、污泥制合成燃料、污泥发电等。市政污泥在厌氧条件下,由厌氧菌将污泥中的有机物分解,能制得甲烷、二氧化碳、水等物质;利用污泥和产氢菌在厌氧条件下能制得氢气;将污泥与水混合,在高温高压下经过一系列化学反应能够生成低分子油状物;将脱水干燥后的污泥在小于400℃的温度中加热,能够得到主要成分为苯系物、脂肪酸、烃类等的热解油;将污泥与生活垃圾等可燃物混合,能够制得合成燃料;将污泥与微生物制成燃料电池能将污泥中的部分有机物直接转化为电能进行利用。2.污泥建材化利用污泥的建材化利用主要包括污泥制砖、污泥制水泥、污泥制陶粒、污泥制微晶玻璃等。污泥中含有大量无机物和金属元素,与部分建筑原材料的组成成分接近,这为污泥建材化利用提供了方向。将污泥处理并筛分后与其他制砖原料混合,采取适当的生产加工工艺,能够有效的消灭污泥中的有害病原微生物,制备出符合国家标准的普通烧结砖,同时起到固结污泥中的重金属元素的作用;污泥经过高温灼烧产生的废渣能替代黏土生产硅酸盐水泥,利用污泥作为配料污泥稳定的目的是降解污泥中的有机物质,实现污泥减烧制水泥熟料,能够改善水泥熟料的易

  烧性和强度,同时能够少量减少烧制熟料所需的煤耗;污泥能够替代黏土与其他原料混合经过脱碳、烧胀制备轻质陶粒;以污泥焚烧后的焚烧灰为原料能制备微晶玻璃,但制备微晶玻璃成本高、污泥利用率低,如何提高污泥灰的利用率和降低制备成本将是未来利用污泥制微晶玻璃的研究重点。3.污泥材料化处理污泥的材料化处理主要包括污泥制备活性炭、污泥制备絮凝剂、污泥合成可降解塑料以及污泥做粘结剂等。以市政污泥为原料,使用化学活化法,能够制备污泥基活性炭;脱水前污泥中微生物的细胞内外含有大量多糖、蛋白质等有机物,可作为黏结剂使用,胞内物质还具有一定的絮凝活性,可作为原料制备生物絮凝剂;污泥的厌氧消化过程中会产生挥发性脂肪酸,可用于生物可降解塑料的生产。五、结语市政污泥含有大量的难降解有机物、病原微生物及重金属等有毒有害物质,是城市废弃物的重要组成部分,同时它又是一种可利用的资源,若处理得当,不仅不会对环境造成污染,还能带来经济效益。因此,在市政污泥的实际处理中,应根据污泥的特性和城市发展阶段因地制宜地建立一个完整的、多元化的污泥处理处置系统,实现自然资源的最终循环利用。

篇六:市政污泥的处理和处置现状

  

  科技风

  2021年

  月环境科学DOI:

  10.19392/j.

  cnki.

  1671-7341.202107057市政污泥的处置及资源化利用综述栗志翔中建三局一公司上海200000摘要:市政污泥为污水处理过程中的副产物,主要性质包括:高含水率、含有有机毒性物质、比表面积和孔隙率较大、易

  产生刺激性气体等。利用市政污泥的复杂特性对其进行合理处理处置以及资源化利用具有重要现实意义,本文针对市政污泥的发展及应用相关问题进行综述。关键词:市政污泥;工业污泥;资源化随着城市发展不断加快和人民生活水平不断提高,人类

  害物质;(4)污泥在堆放时,易产岀氨气、硫化氢、硫醇等刺激

  性气体;(5)含有病原微生物、病毒、细菌、寄生虫卵&1"#市政

  产出的废弃物也越来越多,其中,对人类影响最直接和最难

  处置废弃物一市政污泥,已经成为环境学者关注重点。市政

  污泥的特性对其资源化利用有着重要影响#2.2市政污泥的处理处置问题污泥为城市污水处理厂污水处理过程中的副产物,其中包含浮渣和经不同方式凝结而成的絮状物、沉淀物,污泥组成成

  国内污泥处理工艺起步较晚,主要存在以下几个问题:

  分与城市污水处理厂处理工艺和污水性质有关,属于较顽固

  废物。1我国污泥处理处置现状(1)污泥处理效率低下#早期城市污水处理厂忽视处理阶段

  产岀的污泥,只对污水进行有效处理,造成市政污泥随意堆

  放,污染环境;(2)“重水轻泥”现象严重,污泥处理措施落

  随着环境问题的日益加剧,人们都纷纷对自己赖以生存

  后#近几年污水处理技术迅速发展,而污泥处理技术却停滞

  不前,相对于十几年前的技术没有太大进步;(3)技术方案陈

  的自然环境条件堪忧,都自发地提升了环保意识,在此基础

  上,城市污水处理设施建设便得到了空前发展。随着近年来

  我国城市污水排放量和处理量的逐年增长,大量处理污泥便

  旧老套#个别企业以营利为目的,对于较高成本新技术和新

  工艺难以实施下去,污泥处理措施停滞不前;(4)监督管理部

  门制度问题#对于长期污泥处理忽视,政府有关部门制度不

  给城市环境保护带来了不小的压力。据统计,2019年全国全

  年湿污泥产生量就高达595万吨,如果将城市污水全部处理

  完善,对污泥监管困难;(5)收费机制不合理#污泥为污水处

  完,所产生的污泥量将突破840万吨,约占全国总固体废弃

  物的3%#污泥中除包含大量水分外,还包含有大量难降解

  理过程中的副产物,在污水处理费用中附加污泥处理费是必

  然,但从实际情况来看,征需污泥处置费用困难,政府对于污

  的有毒成分,如有机物、重金属、盐类、病原微生物及寄生虫

  卵等,因此,将其进行资源化处理亦是困难重重#泥处理补贴也存在不合理现象,造成企业更多以实际效益为

  目标#3国内污泥传统处置方法3.1卫生填埋技术从当前我国城市污泥资源化处理现状来看,主要无害化

  处理技术有农用、堆肥燃烧、制备建筑材料以及填埋等,其中

  农用处理约占4成左右、填埋约占3成,其他处置方式约占1卫生填埋技术是早期国内外处理污泥常用方法,优点包

  成、其余都是还没有经过任理的#为妥善处理掉这些污泥,

  污水处理厂需多耗费掉20%

  -50%资金,这对于污水处理厂

  括:处理效率高,速度快,处理量大和填埋成本低等优点,其

  缺点是:运输和建设成本高、占地面积大,填埋环境复杂的地

  来说,是极其大的一笔开支,但相对于耗费更高的西方国家

  区要充分考虑填埋技术措施#在填埋之前对市政污泥进行减容和降低含水率预处理,

  来说(50%

  -70%),我国对于污泥处理明显处于滞后状态#2市政污泥主要特点及处置问题将预处理的污泥运输到填埋场填埋#同时污泥填埋场的建

  设要充分考虑其环境、水文地质、土壤等问题,在建设过程中

  涉及污水污泥防渗和卫生措施也是影响填埋场正常运行的2.

  1市政污泥特点和组成成分不同城市污水处理厂虽然产出的污泥不同,但其主要特

  性包括:(1)具有高度不均匀、外观形状不规则特点,比表面

  积与孔隙率较高,类似泡沫状和网状结构,呈现胶体性质;

  关键条件#随着污泥产量不断增加、国内可用土地资源逐渐

  减少,卫生填埋技术将逐渐被其他技术替代#3.2农业利用技术(2)高含水率,且水在污泥中存在的形式不同,可以分为:表

  面吸附水、间隙水、毛细结合水和内部结合水,研究学者表明

  利用污泥中铁、钙、铜、钾等元素和有机质、腐殖质是实

  现资源化利用的方法之一#污泥中微量元素可以保证农作

  各组分水在去除阶段的蒸发速率不同,不宜脱水;(3)存在不

  稳定有机化合物苯并芘、多氯联苯类、有机农药等和有机衍

  物正常生长以及水分吸收,同时有机质和腐殖质为农作物提

  供保水保肥作用#但市政污泥常与工业废水混合,掺杂的重121生物,这些物质在不同状态下易分解、易变质并产生其他有

  飞z环境科学金属离子直接与土壤接触,污染种植物以及地下水,并产生

  危害。污泥制肥料不仅可以代替耕种肥料还可以对污泥资

  源化利用,但也要考虑生产工艺以及费用。因此,农业利用技术是一项有待评估的技术措施&2"

  #3.3污泥焚烧技术污泥焚烧是最直接、有效减量污泥方式之一。高温促使污泥中有机物燃烧释放高热量,可用于发电与供暖,同时高

  温可以杀死并分解病原微生物和毒性化学物质。目前在水

  泥厂、发电厂应用污泥焚烧技术较多&3"#虽然污泥焚烧技术

  在减量化、稳定化方面存在较大优势,但在处理过程中产生

  飞灰、烟尘颗粒如果处理不当会污染大气环境,需处理达标

  后进行排放。另外,焚烧技术对设备、施工工艺要求较高,投

  入成本较大。4市政污泥资源化利用技术发展4.

  1制燃气燃油市政污泥通过热解后在无氧、厌氧菌环境下,产出甲烷、二氧化碳等气体,且有学者研究表明产岀甲烷含量达到

  60%

  [4],利用产岀的气体进行工业发电、供暖等途径;污泥制

  油作为一种新型技术,在工艺中对生产条件要求较高,在常

  压或高压下,惰性气体为保护对象,500V以上的温度环境中污泥热解生产出生物油。在污泥处理过程中,应用最广泛的方式就是生物制氢

  法。而生物制氢法的应用实践中,就包括厌氧发酵制氢和厌

  氧光合制氢。其中厌氧发酵制氢工艺简单,便于操作,同时

  还能无害化处理掉更多种类的有机物。著名学者汤桂兰等

  通过试验对酸碱处理、热处理等对厌氧污泥发酵产氢量的影

  响进行了专门研究,试验结果表明当处理条件不同时,产氢

  量也大不相同,其中,产氢量最大的要数热处理方式。另外,致使污泥发酵主要存在三方面因素,即pH值、底物浓度和温

  度。作为一种低成本、低能耗低的新能源生产技术,污泥制

  氢具有良好的环境效益和经济效益,因此,该技术的发展前

  景非常广阔。运用厌氧消化法处理污泥时,会产生大量沼气,但当前

  国内技术不是很成熟,将污泥中有机物转化成沼气的效率较

  低,还不足50%,仍需开发出更高效的处理技术。环境学家

  潘志勇等曾在某套30m3的污泥厌氧消化装置中开展试验研

  究试验,发现影响污泥厌氧发酵的核心因素就是投配率。在

  城市污泥处理过程中,所采用的方式不同,沼气产量也略有

  差异,但经超声波预处理,就可以大大提高污泥转化成沼气

  的产量。经特殊处理后,污水污泥中的某些微生物是可被转

  化为生物柴油的油脂,王怡等通过污泥脱水干化处理后,制

  取了一定量的生物柴油,说明该技术应用前景还是非常广

  阔的。4.

  2资源回收学者洪刚等为进一步探索污泥资源化处理,先后进行多

  次微生物水解破壁和固液分离试验,表明运用水解技术,可

  提取部分微生物蛋白液,这些蛋白液作蛋白质发泡剂和有机

  肥之用,大大提升其附加值。当前,我国绝大多数中小型水

  %22科技风2021年3月厂的净水污泥都是直接排入市政下水道,而大型水厂的处理

  方式都是经脱水处理后进行填埋。研究表明,净水污泥中的金属盐絮凝剂可达到给水污泥干基的36%,对此,可有效运

  用酸化法进行回收,实现变废为宝,所以说这一处理方式极

  具发展潜力。学者王东田等采用超声辅助回收絮凝剂,回收

  的絮凝剂对去除污水中的污染物使是很有帮助的。4.3制陶粒、砖、水泥等建筑材料污泥中含有大量无机物和金属离子,与部分建筑材料性

  质相近,通过将污泥与其他材料混合加工生产陶粒,代替传

  统黏土材料,不仅增大污泥的资源化利用同时又可以避免黏

  土污染环境,是一种以废治废的新途径;将污泥进行不同程

  度处理与筛选,与其他制砖辅料混合,在高温环境下烧制成

  型,采用合适生产工艺可以将砖块达到普通烧结砖块国家标

  准&5";由于污泥复杂组成成分,在经过高温灼烧后废渣的矿

  物成分与水泥相似,可以用作水泥熟料代替黏土生产硅酸盐

  水泥,成品的水泥和凝结时间满足工艺要求,但此项技术生

  产成本较高,不利于推广使用。4.4制备吸附材料利用污泥制作活性吸附材料对生产条件以及污泥的成

  分与种类有严格要求,以氯化锌为催化剂的生产工艺可以有

  效降低工程成本,在另一种以温度18V

  ~220V,30MPa压

  强条件下污泥水解后干化,再经300V

  ~700V、无氧环境下

  制备的活性炭,当温度越高生产的活性炭品质越高。5结语市政污泥作为城市废弃物处理过程中的重要部分,越来

  越多环保从业者将污泥进行资源化利用,应当以“减量化、无

  害化、资源化”作为处理处置原则。虽然处置污泥的新工艺

  受环境、成本、运行条件限制,但管理者更应该最大程度地发

  挥污泥的剩余价值,为人类生活提供更多帮助,实现经济与

  环境双赢目的。参考文献:[1]

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  :166-167.作者简介:栗志翔(1994—),男,汉族,河南安阳人,硕

  士研究生,助理工程师,研究方向:房屋建筑类。

篇七:市政污泥的处理和处置现状

  

  .

  中国污泥处理市场现状及开展趋势

  一、中国污泥处理市场现状分析

  1、污泥是一种由有机残片、细菌体、无机颗粒和胶体等组成的非均质体。它很难通过沉降进展彻底的固液别离。污水处理产生的污泥是典型的有机污泥,其特性是有机物含量高(60%~80%),颗粒细(0.02~0.2mm),密度小(1002~1006Kg/m3),呈胶体构造,是一种亲水性污泥,容易管道输送,但脱水性能差。随着污泥水分的减少,污泥从纯液状流动到粘滞状、塑性性状、半干固体状直到纯固体状这一过程进展变化。通常浓缩可将含水率降到85%(含水状态);含水率在70%~75%时,污泥呈柔软状态,不易流动;通常一般脱水下含水率只可降到60%~65%,此时几乎成为固体;含水率低到35%~40%时,成聚散状态(以上是半干化状态);进一步低到10%~15%则成粉末状。

  污泥来源汇总

  一方面,污泥是污水处理过程中无法防止的副产品。通常含有病源微生物、寄生虫卵、有害重金属和大量难降解物质。如果处置不彻底,很容易对环境造成二次污染。从污水里转入污泥中的COD(化学需氧量)比例大概是30%~50%,转入污泥中的氮约为20%~30%,磷约为90%。如果它们得不到有效处理处置,则我国的节能减排目标将大打折扣。所以不能继续重水轻泥的现状。另一方面,污泥中也包含氮、磷等营养物质,经过适当处理可以作为肥料,改进土壤,促进植物生长;经过处理产生的沼气,可以作为能源物质,解决一定的能源问题。如何妥善处理污泥,使其稳定化、无害化、减量化、资源化,环源化,成为环境污染治理中亟待解决的问题。

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  2、由于城镇化和经济开展需求,我国近年来污水排放量和处理量呈上升趋势。根据国家统计局公布的"2015年国民经济和社会开展统计公报"可知,截至2015年年末,我国城市污水处理厂日处理能力到达13784万立方米,比上年末增长5.3%;城市污水处理率到达91.0%,提高0.8个百分点。

  随着"十二五〞期间对污水处理的重视,我国污水处理的主体市场根本完成,在"十三五〞规划中,将进一步推进污水处理市场,提高污水处置效率和行业平均技术水平。作为污水的衍生品,近年来污泥产量也在不断上升2015年生活污泥产量为3500万吨,同比增长16%。据估计,市政污泥方面,大约1万吨污水产生5-8万吨污泥。根据同济大学环境学院院长戴晓虎测算,我国每年产生3000万吨-4000万吨含水率在80%左右的市政污泥。随着"十三五〞的到来,污泥量还会增加。预计到2020年,我国的市政污泥产量将到达6000万吨-9000万吨。

  随着印染行业蓬勃开展,我国对印染废水处理力度在不断加大,印染企业配套的废水处理厂投入运行后,每天产生相应大量污泥,而且印染废水趋向集中处理后,污泥量日益增加,产生的污泥的组成成分日益复杂。

  印染废水污泥按含有的主要成分来进展分类,分为有机污泥和无机污泥两大类。生物法污泥为有机污泥,是以有机物为主要成分,典型的有机污泥是剩余生物污泥,此外还有油泥及废水中固体有机物沉淀形成的污泥等。

  有机污泥的特性是有机物含量高,容易腐化发臭,污泥颗粒细小,往往呈絮凝体状态,相对密度小,含水率高,持水性强,不易下沉。无机污泥则是以无机物为主要成分,亦称泥渣,为化学处理方法产生的污泥,如混凝沉淀和化学沉淀物,而无机污泥的特性是相对密度大,团体颗粒大,易于沉淀、压密、脱水,颗粒持水性差,含水率低,污泥稳定性好,不腐化,流动性差。

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  由于印染废水有机物含量大、浓度高,仅物化处理其污泥量就可高达1%~3%。以生化加物化处理工艺产生1%的污泥计算,每处理1000吨染整废水将产生10吨湿污泥,脱水后为1.5立方米干污泥。以一个日处理10000吨染整废水厂为例,每天就有15立方米干污泥产生。

  据不完全统计,随着经济高速开展,我国日排放1.5万t左右印染污泥,业专家表示,印染污泥的处理处置已经成为我国许多城市可持续开展的重要制约因素。

  2011-2015年均污泥产量统计

  3、与污泥产量连年递增趋势相背的是我国污泥有效处理率偏低。大量污水处理企业采取直接倾倒或者简单填埋处置手段处理污泥,不但威胁土壤环境和居民**也造成资源的浪费。2015年年底,人大常委会法律检查组说明,污泥无害化处理率仅为23%。而全国有效处理率也远远低于30%。

  我国污泥处理方式

  由于我国城镇污水处理厂污泥处理处置能力缺乏、手段落后,大量污泥没有得到规化的处理处置,直接给水体、土壤和大气带来"二次污染〞,对生态环境构成严重威胁。此外,污泥直接排放也造成资源的极大浪费。近年来全国各地多起倾倒污泥事件被曝出。

  随着污水处理量增加,污泥产量在未来几年仍将保持上升趋势。当前国污泥市场处于起步阶段,大量污水处理厂污泥排放前未达可排放标准,一旦被司法机关查处,将面临罚款和刑事处分。不合法的污泥处理存在风险。此外,考虑到污泥的二次污染可能性和环境保护压力,中国污泥市场有巨大的开展空间。

  二、废水污泥处理的技术手段及综合利用

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  污泥处理技术分为污泥处理和污泥处置两个环节。污泥处理包括浓缩(含水率95%-98%)、脱水(80%)、干化(40%)等。在脱水环节,可以通过厌氧消化或好氧消化进一步提高脱水效率。

  污泥处置是污泥处理的后续环节,有填埋、燃烧、堆肥、资源化等多种手段。当前国际上最常使用的是燃烧处置方法。在2014年活性污泥一百周年时,全世界科家都一致认为:资源化是污水处理未来开展的方向,污泥的资源化利用是未来需要突破的重要环节。

  污泥处理全流程

  1、厌氧消化技术——污泥处理的高效手段

  厌氧消化是指污泥在无氧环境下,通过兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等,使污泥得到稳定的过程。当前行业普遍认为厌氧消化是污泥减量化、稳定化的常用手段之一。与好氧消化相比具有本钱低(不需要鼓风设备、除臭设备)、不良气体排放少、气体回收利用等优势。

  按照处理温度不同,厌氧消化可以分为中温消化和高温消化两种。高温厌氧消化相对于中温消化具有产气率高、消化池体积小的优势,但是对耗能要求较高。我国当前普遍使用中温消化。目前认为厌氧消化需要经历四个阶段:分别是水解、酸化(发酵)阶段,乙酸化阶段,甲烷化阶段。各阶段之间既相互联系又相互影响,各个阶段都有各自特色微生物群体。

  厌氧反响流程图

  厌氧消化具有以下优点:

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  1)提高后续处理的效率并减少后续处理能耗。通常认为厌氧反响可以实现污泥减量化、稳定化。通过厌氧反响,污泥中有机物去除40%-60%,有害病菌减少。此外,厌氧消化提高污泥脱水稳定性,让燃烧等后续处理减少35%以上的能耗。

  2)厌氧消化本钱较低。根据"中国环境报"统计,单纯厌氧消化投资本钱约为20-40万元/(吨/日),由于不用鼓风曝气等,节约了本钱,单纯厌氧消化运行费用约为60-120元/吨(含水率80%,不包括浓缩和脱水),而好氧发酵运行费用为120-160元/吨。

  2、污泥枯燥(化)技术

  按照处理工艺的不同有直接枯燥和间接枯燥两种。直接枯燥是将高温烟气直接引入枯燥器,通过气体与湿物料的接触对流进展换热。由于直接枯燥会增加污染性气体,污泥处理量小且存在一定的平安隐患,欧洲各国已逐渐放弃直接枯燥法,多采用间接枯燥。

  间接枯燥是将高温烟气的热量通过热交换器,传给蒸汽,蒸汽在一个封闭的回路中循环,与污泥没有接触。间接枯燥存在一定的热损失,但需要处理的烟气量小,不会产生二次污染。

  污泥间接枯燥流程图

  目前,国外的污泥枯燥设备主要有:三通式回转圆筒枯燥机(转鼓枯燥机)、流化床枯燥机、桨叶式枯燥机、盘式枯燥机、带式枯燥机等。

  污泥枯燥技术的比拟

  3、卫生填埋技术——我国最普遍使用的污泥处理技术

  污泥的卫生填埋始于60年代,是在传统填埋的根底上从保护环境角度出发,经过科学选址和必要的场地防护处理,具有严格管理制度的科学的工程操作方.

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  法。到目前位置,已开展成为一项比拟成熟的污泥处置技术,污泥经过简单的无菌处理直接倾倒于低谷地区可制造人工土地。

  【优点】

  处理本钱低、不需要高度脱水或自然干化、既处理了污泥又增加了城市的建立用地、投资较少、容量大、见效快。

  【缺点】

  1、污泥中含有的各种有毒有害物质经雨水的侵蚀和渗滤会污染地下水及大气。适宜污泥填埋的大面积场所因城市污泥大量的产出而显得越来越有限,污泥作卫生填埋时,应注意该处的地质,水文条件和土壤条件。

  2、应考虑到环境卫生问题,填坑铺设防渗性能好的材料,填埋场还应配设渗滤液收集装置及净化设施。目前我国修建的卫生填埋场中,都用高密度聚乙烯为防渗层,防止了对地下水及土壤的二次污染。

  3、远距离的运输费用高昂是制约污泥的卫生填埋的一个重要因素。

  【综述】

  据美国环保局估计,今后几十年美国6500个填埋场将有5000个被关闭。德国2000年起要求填埋污泥的有机物含量<5%,许多国家和地区甚至坚决反对新建填埋场。污泥的卫生填埋并不能最终防止环境污染,而只是延缓了产生时间,还应和土地利用规划相结合。以上种种不利因素限制了污泥的卫生填埋场的开展,其不会成为污泥最终处置开展方向。

  多个城市填埋场超负荷运行

  4、污泥燃烧技术

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  燃烧法是一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气与被处理的有机废物在燃烧炉进展氧化分解反响,废物中的有毒有害物质在高温中氧化热解而被破坏。燃烧处置的特点是可以实现污泥的无害化、减量化(减容70%,最大可到90%)和资源化。燃烧的主要目的是尽可能地燃烧废物,并将被燃烧的物质变成无害和最大限度的减容,尽量减少新的污染物产生,以防止二次污染。近年来由于采用了适宜的预处理工艺和燃烧手段,到达了污泥热能的自足,并能满足越来越严格的环境要求。以燃烧为核心的处理方法是被认为是污泥处置最彻底、快捷和经济的方法。

  按照燃烧方式不同分为直接燃烧和枯燥燃烧两种。其中直接燃烧是指将高温污泥(含水率85%以上)在辅助燃料的作为热源的情况下直接在燃烧炉燃烧。由于污泥含水量大、热值低,需要消耗大量的辅助燃料。直接燃烧下,污泥含水量大,燃烧后的尾气量较大,后续尾气处理需要庞大的设备,操作控制难度大。无论从运行本钱和设备投资等方面,污泥的直接燃烧正逐渐被枯燥燃烧所代替。枯燥燃烧是指将污泥通过干化处理后再进展燃烧的技术手段。当前燃烧工艺包括单独燃烧、热点厂协同处置、水泥窑协同处置。

  污泥燃烧指标要求

  5、好氧堆肥(发酵)——形成生物肥料

  好氧堆肥是在有氧情况下,通过微生物的发酵作用,将污泥转变为肥料的过程。其中有机物料代为二氧化碳、水和热。

  好氧堆肥的优点包括:1)发酵效率高,稳定化时间相对短;2)臭味少,实现灭菌;3)含水率可降到40%;4)污泥成品主要用于修复盐碱地、城市绿化、垃圾场.

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  覆盖以及建筑等方面用土;5)并衍生出蚯蚓生物堆肥等来强化堆肥效果,比方兴蓉环境和绿山的合作。

  堆肥的难点主要包括:1)能量净支出,通风能消耗用占比80%;2)需对好氧堆肥运行的不同阶段的合理通风量加强研究;3)缺少C/N等控制因素的理论研究,致使存在调理添加剂使用过多的情况。

  堆肥工艺流程图

  6、碳化技术

  "碳化〞处置技术是通过给污泥加温,使污泥中的微生物细胞裂解,将其中的水分释放出来,同时又最大限度地保存污泥中碳质的过程。碳化工艺特点包括以下几点。1)高温。在高温作用下,局部有机质发生解聚,形成可燃气体;2)低氧。在高温处理过程中,通过限制供氧量,实现有限燃烧;3)低水分。废弃物(如污泥)应首先降低水分(前置枯燥),才能进展热解处理。

  相对于热力干化和燃烧,碳化技术优势在于:能源消耗低,剩余产物中碳含量高,发热量大,炭质利用价值大。这类工艺可能有不同的名称,如碳化、炭化、热解、裂解、干馏、焦化、气化、热裂、热裂解、高温裂解等。

  碳化技术原理图

  7、建材和土地利用

  污泥建材利用是指将污泥作为制作建筑材料的局部原料的处置方式,应用于制砖、水泥、粒、活性炭、熔融轻质材料以及生化纤维板的制作。

  污泥的土地利用是将经过妥善处理至符合一定标准的污泥或其产品作为肥料或土壤改进材料,用于农田利用、园林绿化利用或土地改进等场合,是一种积极、可持续的污泥最终处置模式。土地利用在兴旺国家取得了良好的效果,主要.

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  是与农业实现了严密联系。反观国,污泥土地利用的道路走得异常困难,由于以前工业污水和生活污水长期混淆处理,出于对污泥中重金属风险的考虑,污泥制成的"有机肥〞被农业部制止进入农田,只能用作绿化土、填埋土、路基土等。

  四种污泥处置方法的优缺点

  8、污泥土壤化

  污泥土壤化技术介于污泥卫生填埋及污泥土地利用之间,其技术近年来在欧洲迅速开展,已经在德国、瑞士、美国等国开场进展广泛应用。污泥在自然形态的土壤化池经过植物的腐蚀,被转化为一等级的腐植土〔自然堆肥〕,再次循环至大自然当中,同时堆肥中不存在重金属等有害物质,非常适合用于堆肥或土地改进剂。

  【优点】

  1、可重复使用,设备的再投资费用低、运行费用极为低廉、防止二次污染、工艺简单、不依赖于掌握高技术的技术人员。

  2、污泥土壤化技术指,通过自然能量转换,利用植物对土壤的腐蚀作用,把污泥转化为优质土壤。污泥中含有丰富的氮、磷等肥料元素,通过污泥土壤化可减少化肥使用量,有利于农作物栽培,是污泥稳定性与保护土壤集于一体的处理技术。

  3、建筑适宜的污泥土壤化池,在污泥土壤化池倒入污泥,倒入之后种植芦苇,利用芦苇的强分解能力,经过数年的培养,把污泥转换为优质的腐植土,不仅减少污泥,同时生产出优质的腐植土。

  4、填坑铺设防渗性能好的材料,用高密度聚乙烯为防渗层,防止了对地下水及土壤的二次污染。

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  5、污泥转换为优质腐植土,非常适合用于堆肥或土壤改进剂。

  6、解决污泥土地利用时所担忧的重金属、病原体对土壤的侵害。

  7、可适用于高含水率的污泥处理。

  【缺点】

  〔1〕占地面积较大,不宜用于大城市市,在土地供给充足的地区广受欢送。

  〔2〕远距离的运输费用高昂是制约污泥土壤化技术的一个重要因素。

  污泥土壤化技术,总的来说,容易掌握操作,已经在世界各兴旺国家广泛应用,其应用前景良好。利用污泥土壤化池可以实现资源、能源的充分利用,还可将其中的有毒有害物质充分分解或固化。污泥转换为腐植土的资源化利用具有显著的优势,对于含水率高、不宜农用的污泥是一种有效的处理方式。同时污泥土壤化投资费用与其他处理工艺不上上下,但是运行费用低廉,这是本工艺的最大优点之一。同时处理工艺简单,大局部设备为通用设备无需进口,而且设备的再投资费用很低。处理场的运营不依赖于掌握高技术的技术人员,而且处理工艺容易被理解。因此,污泥的土壤化工艺有广阔的开展前景。

  三、印染污泥处理的技术手段及综合利用

  1、印染污泥处理及处置方法

  印染污泥处置的总目标是确保废物中的有毒有害成分无论现在还是将来均不致对人类环境造成不可承受的危害,污泥处理处置包括厂处理,污泥出厂运输,污泥减量化、稳定化、无害化等处置,以及资源化利用、销售等一整套运作环节。

  印染污泥处理的根本要求及目的是使污泥的体积应尽量小,减轻最终处置的负荷。污泥最终处置的目的是将污泥对自然环境的危害降到最低,使污泥无危害性,在满足环境根本要求的前提下资源利用。

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  1.1印染污泥的减量化处理

  在处置印染污泥前,对印染污泥进展减量化处理可以从两方面进展:第一,是从源头上减少印染污泥产生的量;第二,是从污泥产生后降低污泥的体积和污泥中的污染物。

  1.1.1源头控制污泥量的产生

  源头控制就是从节水、减排、循环再利用着手,提高水的利用效率,减少污水排放,提高污泥处理技术,进而降低污泥产生量。源头减量化主要依靠降卑微生物产率,以及利用微生物自身源呼吸进展氧化分解等,使整个污水处理系统向外排放的生物固体量到达最少,所以源头减量化从根本上实现污泥的减量[3]。

  对印染污泥进展减量化处理,主要措施是选择可以减少印染污泥排放的印染废水处理工艺。现主要采取的工艺有:⑴.膜生物反响器(MBR)―长污泥龄运行并不影响出水水质,从而减少了剩余污泥量;⑵.水解酸化工艺―将大分子、难降解的有机物降解为小分子有机物,悬浮和胶体状有机物水解成可溶性物质,从而提高污水中溶解有机物和可生化降解有机物所占的比例,减少剩余污泥的量;⑶.臭氧法―在臭氧化的作用下大局部活性污泥中的微生物被杀灭或被氧化为有机质,这些有机质则在回流后被微生物被降解。据Yasui等人研究研究,当曝气池中的臭氧剂量为10mg/(gMLSS?d)时,剩余污泥产量可减少50%,达至20mg/(gMLSS?d)时,则无剩余污泥产生;⑷.微生物法――大量的微生物在废水处理设施中构成了复杂的微型生态系统,形成细菌→原生动物→后生动物食物链,在食物链的最高端污泥被转化为能量、水和二氧化碳,从而使污泥量减少。王宝贞等人开发的淹没式生物膜污水处理新技术,他们所做的研究说明,其剩余污泥.

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  产量仅为常规活性污泥法的1/10~1/5。微生物捕食法能大大减少污泥量,最高可达80%。

  2污泥调理浓缩减量化处理

  在印染污泥的末端处理中,利用污泥调理和高脱水率减少污泥的体积,为后续的处置提供根底。

  2.1.污泥调理

  印染污泥化学调理是被广泛应用于污泥调理的方法,这种方法是先通过投加化学药剂进展污泥调理,改善印染污泥的性质,然后使用机械将污泥压滤,从而将污泥的含水率降低。

  目前,用于印染污泥脱水的药剂主要是有机聚合物、无机调理剂及微生物絮凝剂等,各种药剂均有其适用围和优缺点。由于污泥浓缩后的滤液需回废水处理系统进展处理,因此污泥调理要必须对废水处理系统不产生负面影响。且污泥经过减量处理后需考虑最终处置,因此调理剂要求不能造成二次环境污染。

  有研究显示,对于污泥挤压,无机调理优于有机调理,尤其当泥饼越厚,压力越高时,优势越明显。必要时可使用两种药剂联合调理,如阳离子型外表活性剂和聚合物、阳离子型聚合物和非离子型聚合物、无机金属混凝剂和有机两性聚合物等联用。ChangGR等[8]在研究物化污泥和剩余污泥的联合调理时发现两者混合比例为1:1或1:2时,污泥脱水性能提高,这是由于物化污泥起到无机调理药剂的作用,从而减少其他药剂的投加量。而微生物絮凝剂由于其本身具有无毒、高效、可生化性好等优点,不会对环境造成二次污染,是印染污泥调理药剂的应用新领域。

  2.2.污泥脱水

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  污泥的脱水是污泥处理的重要局部,选用不同类型的机械压滤机对污泥脱水有不同的效果。下表是主要脱水设备几种的比拟:由于带式压滤机运行费用低,因此被污水处理厂广泛应用,但是经过带式压滤机压滤过的污泥的含水率在80%左右,往往无法使污泥被综合利用,以致只能用填埋、存放的方式对污泥作最好处置。随着对污泥处置的重视,对经过脱水设备压滤的污泥含水率要求就会提高,降低污泥的含水率不仅可以减少污泥的体积,还可以大大降低污泥的恶臭。例如,一次性脱水至60%下,污泥体积就会减少一半,恶臭产生量相应减半,因此,能使出泥含固率高的板框压滤机将是未来用于印染污泥脱水的首选。

  2.3热烘干

  机械脱水后污泥的热烘干是污泥处理与利用的一个关键性工艺,印染污泥经过脱水后,含水率一般在80%左右,这样的含水率不利于污泥的处置,因此在脱水和处置的两个阶段之间必须增加一个阶段,将污泥的含水率降低,而热烘干是目前最常用的方法。

  印染污泥烘干分为接触式烘干和对流式烘干。接触式烘干的原理是热量通过一固定不变的接触面和导热质(蒸汽或热油)传向污泥,而对流式烘干的原理则是导热介质(热风)直接在污泥小颗粒上流动传热,从而产生热对流

  在接触式烘干中,存在一个固定不变的接触面,热量就通过这个面和导热介质(蒸汽或热油)传向污泥。对流式烘干的导热介质(热风)直接在污泥小颗粒上流动传热,从而产生热对流,最终致使污泥枯燥。一般烘干过程可以分为两个阶段,第一阶段是半干化,这个阶段最多至粘稠状态,一般大约到达45%干物质,第二阶段是全干化,至少到达90%干物质。但是剩余含水量(或者干物质含量)并不是唯.

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  一的评价枯燥效果好坏的标准。不同的烘干技术,能耗大大不同。最终的利用,要求也不同。

  3印染污泥的最终处置

  目前,对污泥处置的一般方法有:投海、土地利用、卫生填埋和燃烧。而对印染污泥而言,投海方式及土地利用方式是不可取的。土地利用处置方法也是不适合用于印染污泥,以下将对印染污泥处置方法进展介绍。

  3.1卫生填埋

  污泥的卫生填埋已是一项相对成熟的污泥处置方法,同时由于是一种较为经济的方法,因而成为目前在我国污泥处置中应用得最多的技术。但是污泥填埋还只是将污泥经过简单的脱水后直接运到填埋场,并没有在作填埋前对污泥采取减量化处理,这样造成了填埋场所需库容极大。而且填埋后的污泥依然存在着会对自然环境造成二次污染的巨大潜在风险。如渗滤液是一种有机污染物含量高、氨氮含量高的液体,如果填埋场在设计和运行过程中,未能满足相关要求,极易造成这种液体流入地下水层,造成地下水的污染。况且印染污泥含有一定量的重金属,如果在土壤中造成一定积累,会破坏土壤的生态系统,这些都会对自然的生态系统带来不可恢复的伤害。

  3.2燃烧

  一般前处理产生的印染污泥(即栅渣)其脱水性能较好,主要成分为棉纤维或毛纤维等,可燃性及热值较高,该类污泥沥水后既可进展燃烧,且发热量可达上千大卡。由于脱水后印染剩余污泥(生化污泥)中含有大量的有机物和一定量的纺织物等成分,掺入适量的引燃剂、催化剂、疏松剂和固硫剂等添加物配制成"合成燃.

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  料〞,可作工作炉窑或生活锅炉的辅助燃料。这种方法既解决了污泥的最终去向,又可以充分利用污泥中存在的资源。

  燃烧在所有的印染污泥处置方法中,既可以回收污泥中的热能,又可以将燃烧灰综合利用,不但产生的剩余物量最少,而且剩余物无菌无臭,对自然环境的污染减轻到最低。而燃烧后的灰具有一定的吸水性和凝固性,可以用作为砖瓦和瓷的原料。污泥燃烧在日本和欧美较为普遍,我国开场在提倡用这种方法替代卫生填埋,但燃烧的运行本钱最高,是其他方法的2~4倍,这也制约了我国利用该方法处置污泥。

  四、中国污泥处理行业开展趋势及政策支持

  "十三五〞规划指出2016年目标仍以大气、水污染防治为主。"十三五〞目标将更重视建立资源节约型社会以及生态环境总体质量改善。大气、污水、污泥的治理是今后国环保处理的三个主攻方向。2015年,在环保产业的"新常态〞下,我国相继公布了一系列国家政策和行业标准,其中"水十条"明确了现有污泥处理处置设施应于2017年底前根本完成达标改造,地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前到达90%以上。随着政策利好和高成长性因素驱动下,污泥处理处置行业有望突破瓶颈期,驶入快车道。

  1、原料供给稳定。"十三五〞环境工程将是按环境质量改善的情况来考核,不单纯从工程数量考核。这就防止了局部企业的"面子工程〞。随着污水处理进入运营市场,让工程切实运行,污水处理的运营量将得到提升。由此产生的大量污泥,为污泥行业提供丰富原料,为污泥处理处置行业保证了原料供给。

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  2、收费渠道已较为完善。污泥处理费作为污水处理费中的工程进展征收,由于污水收费体系已较为完善,污泥收费也有了保障。此外,连同污水处理费一同收取也减少了收费本钱、提高收费效率。

  3、收费权确实定。行业能否盈利,是其能否持续开展和招商引资的重要因素。住建部在"全国城镇污水处理设施建立运行情况通报"中指出加大污泥处置资金投入力度,完善价费政策与鼓励机制。给予污泥处理处置行业合理的收费权可以保障行业根本开展,鼓励资金流入。

  4、监管加强、信息公开、公众监视等主力污泥行业。法律法规的明确、监管力度的加强都说明政府在不断地规和促进污泥行业的开展。而污泥处理信息公开也将借助群众的力量,加强对污水处理厂污泥处理的监管,加强环境保护力度。对于不依法处置污泥的企业加大惩办力度,是在努力堵住污水、污泥偷排渠道的同时,间接保证了污泥行业的处理量。随着宣传和教育的跟进、群众的认知和自我保护意识提升,将有越来越多的人进一步了解到污泥的危害,主动参与到污泥的监视工作中。

  5、生活水平带动污泥资源化开展。

  随着生活水平提升,污泥中氮、磷等有机物质含量将上升,这将利于污泥行业的资源化开展。

  一直以来,污泥处理费的落实是污泥处理处置工程进展的一个难点。目前,随着水价改革逐步到位,污水处理费将逐渐覆盖污泥处理本钱。针对目前国污泥处理处置工程〔以BOT工程为主〕,"中国污泥处理处置市场分析报告〔2014版〕"给出的污泥处理处置全本钱区间在150~500元/吨,平均本钱为270元/吨,折合到污水处理费中约合0.2元/吨〔按每万吨水产生7吨含水率80%的污泥〕。

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  6、污泥处置政策支持

  2015年1月,发改委、财政部及住建部联合发布"关于制定和调整污水处理收费标准等有关问题的通知",明确指出2016年年底前,城市污水处理收费标准原则上每吨应调整至居民不低于0.95元,非居民不低于1.4元;县城、重点建制镇原则上每吨应调整至居民不低于0.85元,非居民不低于1.2元。2015年10月36城平均污水处理费仅0.87元/吨,、、等多个地区污水处理费更低,距标准有较大上升空间。

  2015年10月,中共中央、国务院发布"关于推进价格机制改革的假设干意见",明确指出:"要合理提高污水收费标准,城镇污水处理收费标准不应低于污水处理和污泥处置的本钱。〞随着国家对环保的重视,除了对污泥处理费的落实,在污泥工程补贴方面,全国各地对污泥处置工程也相继公布补助政策,鼓励污泥处置工程建立,并对运营或工程投资以多种方式实行补助。

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篇八:市政污泥的处理和处置现状

  

  市政污泥的处理处置与资源化利用现状分析

  摘要:随着城市化、工业化进程加快,以及城市资源日益匮乏,选择合适处理处置工艺技术,实现城市污泥减量化、无害化、稳定化及最大化资源利用是摆在当前亟待解决的问题。因此,为了保证污水处理厂中污泥的处理和利用工作能够有效开展,需要采取制定明确的目标、科学合理地规划布局、完善中间环节管理、加大后方保障力度等措施,为更好地落实污泥处理、利用工作提供支持。基于此,本文主要分析了市政污泥的处理处置与资源化利用现状。

  关键词:市政污泥;处理处置;资源化

  引言

  污水处理工作是当前中国的重点工作之一,污泥作为污水处理后的产物,对其实施安全、有效的处理,能够从根本上保障整个污水处理工作目标的实现,真正实现环境保护、资源再利用的目标。污泥处理技术应根据污泥的性质和处置利用方向选择适宜的方法,并充分考虑技术的稳定性、可靠性及经济性。

  1污泥污染种类

  第一,盐污染。污泥里盐度含量大,这将会导致土壤导电性快速提高,破坏植物生长环境,并在排放到植物表面时降低植物的的存活率。第二,致病微生物污染。污水中存在的病原微生物在处理后可能会残留在污泥中,严重威胁周围人群的健康。第三,有机物污染。污泥中含有大量的含氮有机物和含磷有机物,这将导致水体的富营养化,使得地表水污染严重。第四,重金属污染。污水在处理过程中会将重金属转移到污泥中。经过处理后的污泥如果进行土地利用,就会将重金属转移至土壤表面[1]。

  2污泥处理处置方法

  2.1直接填埋法

  污泥直接填埋法作为我国最常见、最简单的污泥处理方法,直接将污泥进行简单的消毒后填埋。直接填埋法的优势在于技术较为简单,且投资较小,操作方便,是应用最早的污泥处理技术,但没有经过无害化处理的污泥中含有大量的重金属等有害物质,直接填埋将会对填埋场周围的土壤及地表植物造成一定的影响[9],其次,填埋后污泥中的病原菌会被植被吸收,不仅影响作物生长,还可能对人的身体健康造成危害。最后,污泥填埋需要占用大量的土地,但我国城市用地需求量很大,填埋不利于城市的进一步发展。因此,直接填埋法虽然处理方法简单便捷,但资源化效率为零,有效但不符合我国经济发展的需求的处理方式,不适合长期使用[2]。

  2.2焚烧法

  污泥焚烧是应用辅助燃料对污泥进行燃烧,使污泥中有机物发生炭化,进一步消灭污泥中的病原菌,达到污泥的无害化处理。随着污泥焚烧技术和设备的不断完善,目前发展前景较广阔的是,将初步干化的污泥与生物质辅料按一定的比例掺混再燃烧,污泥焚烧产生的高温热量通过导热传导用于污泥干化,无需外加辅助燃料和热源,有效实现污泥热量综合利用。污泥焚烧工程极为复杂,且建设成本、运行成本均较高,极大制约着污泥焚烧技术的推广应用,由于技术成本的限制,目前尚不能大规模推进污泥焚烧技术的工业利用。以上海某污泥处理项目为例,其项目建设成本高达6亿元,而处理污泥的每吨成本超过200元,因此,我国在现有技术水平下,还无法通过焚烧实现污泥的循环利用。但污泥焚烧技术前景广阔,因此焚烧技术、相关设备的研发等一直受到重视,目前我国已建设一批示范工程,对推进污泥焚烧技术的发展有引领作用。

  3污泥资源化处理

  3.1污泥堆肥

  当前,堆肥法是最常见的城市污泥处理方法。在这一过程中,堆肥通过微生物及其相应酶的作用降解有机物,堆肥产物是一种稳定的、无病原体的产品,通常用作土壤添加剂。污泥堆肥是一种经济有效且社会可接受的处理方法。污泥堆

  肥技术的主要机理是在微生物发酵的作用下,污泥中存在的不稳定有机物被降解并转化为腐殖质,最终形成二氧化碳、水、氨气和无机盐。污泥堆肥过程中的病原体和虫卵被杀死,在一定程度上消除了臭味。堆肥是一个生物降解、自加热和好氧的过程。通过堆肥可以消除有害和有毒物质,并且随着时间的推移效果会增强[3]。

  3.2污泥好氧消化

  污泥好氧消化主要是微生物在内源性呼吸的阶段,微生物利用氧气分解可降解的有机物。利用好氧微生物和厌氧微生物来实现污泥中有机物的分解。污泥在好氧发酵过程中,常用的方法是采用污泥、辅料和少量菌剂来达到适宜的含水率、促进升温、加快反应速率,同时减少发酵设施容积和占地。利用好氧发酵处理后的污泥对周围环境的危害小,且在处理的过程中不需要借助额外的资源,也没有二次污染。虽然运行和维护成本较高,但我国好氧发酵技术在堆肥利用中取得了一定的成果,且很多学者对此已经展开了广泛的研究,并取得了很好的成果,其发展前景非常广泛。

  3.3污泥厌氧消化

  厌氧消化技术在污泥资源化中最为常用,它可将污泥中的碳、氮、磷等元素进行资源化利用。该技术通过在污水处理厂加装污泥厌氧消化装置,实现污泥的缩减。但是我国污泥中含有大量的泥沙,有机质含量低,实现厌氧消化技术较为困难,且其能源支出、产出难以平衡,因此目前我国绝大部分污水处理厂并未使用厌氧消化技术。近年来厌氧消化技术在我国也有一定发展,如通过高温、高压热水解设备实现低有机质的厌氧消化。其次,还有高含固氧技术,该技术基于污泥细胞破坏技术,能最大限度地破坏细胞,使有机物溶出,提升厌氧处理的效率和质量。目前围绕开发应用厌氧消化技术,已出现许多新的技术,这对规模化使用厌氧消化技术具有重要意义。

  3.4污泥干化处理

  干化处理通过热能快速蒸发污泥中的水分,为进一步处置创造条件。从实际运行情况来看,目前城市污泥干化包括生物干化、热干化和太阳能干化。经干化

  处理,城市污泥可进一步用于焚烧或填埋,以及土地利用。其技术特点是占地面积小、处理成本低。通过污泥干化处理,可有效实现城市污泥的稳定化、减量化、无害化和资源化,即,经干化去水处理,抑制污泥中的微生物活性,使其不会腐臭,满足长时间存储或运输。经干化处理,城市污泥的体积可减少60%左右,重量可减少70%左右。经巴氏消毒,消除病原体,使干化污泥满足卫生标准[4]。

  3.5污泥建材化利用

  污泥中不但含有农用的有机物以外,还包含一定的Si,Al,Fe,Ca等成分,与建筑材料原料相近。因此,污泥焚烧后的产物能够作为制作建材的原料,如利用污泥焚烧灰代替黏土制作水泥,或者加入骨料后烧制成砖;经过燃烧、干燥、烧结等环节后,产物能够烧制轻质陶瓷,或者是微晶玻璃等。考虑到污泥的特征,大量研究已经分析并证明了使用城市污水处理厂的污泥来生产陶瓷产品的可行性。污泥处理后制成胶凝材料在减少建筑材料生产过程中的温室气体排放方面具有巨大的潜力。我国由于基础设施的发展,对水泥的需求逐渐增大。作为胶凝材料(SCMs)的补充,可以在建材生产中部分替代水泥,可以大大减少温室气体排放。

  结束语

  在城市污水处理能力不断提升的新时期背景下,污泥作为整个污水处理的末端产物,其产量在不断提升。因此,需要在准确分析污泥处理处置现状的基础上,制定有效的污泥处理处置措施,科学地处理污泥。只有这样,才能够真正体现污水处理的生态作用和社会效益。通过对污泥的无公害化、稳定处理,为提升处理效果、落实环境保护措施等提供支持。

  参考文献

  [1]朱明璇,李梅,刘承芳,等.污泥处理处置技术研究综述[J].山东建筑大学学报,2018,33(6):63-68.

  [2]车悦驰,颜蓓蓓,王旭彤,等.污泥堆肥技术及工艺优化研究进展[J].环境工程,2021,39(4):164-173[3]杨传玺,王小宁.城市污泥处理处置技术研究进展[J].科技创新与应用,2019(36):157-159.

  [4]李雄伟,李俊,李冲,等.我国污泥处理处置技术应用现状及发展趋势探讨[J].中国给水排水,2016,32(16):26-30

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