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污泥处理处置文集污泥处理处置是环境工程领域的重要研究方向,旨在解决污水处理过程中产生的剩余污泥问题。随着城市化进程加快和工业发展,污泥产量不断增加,如何高效、环保地处理这些污泥成为全球关注的焦点。
污泥处理的核心目标是实现减量化、稳定化、无害化和资源化。减量化通过浓缩、脱水等技术减少污泥体积;稳定化则利用厌氧消化、好氧发酵等方式分解有机物,降低污泥的腐败性;无害化重点在于去除重金属、病原体等有害物质,确保污泥安全;资源化则是将污泥转化为能源或肥料,如焚烧发电、制备生物炭或生产有机肥。
目前,主流污泥处理技术包括机械脱水、热干化、堆肥、焚烧等。然而,不同地区需根据自身条件选择适宜的技术路线。例如,土地资源丰富的地区可优先考虑污泥堆肥还田,而能源需求高的地区则更适合焚烧发电。此外,新兴技术如超临界水氧化、微生物燃料电池等也为污泥处理提供了新思路。
未来,污泥处理处置应更加注重绿色低碳与循环经济理念,加强技术研发与政策支持,推动污泥从“废物”向“资源”的转变上海某桥梁工程箱梁预应力施工方案,为生态环境保护和可持续发展贡献力量。
2004年国际污泥无害化经验交流会论文汇编
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适合我国国情的市政污泥无害化处理先进技术
适合我国国情的市政污泥无害化处理先进技术
王播霍跃文杨明王涛陶理平 (机科发展科技股份有限公司)
市政污泥是城市污水处理厂在水处理过程中产生的沉淀物质,既含有大量的微生物、有机质 及丰富的氮、磷、钾等营养物质,又有超标重金属、病原微生物等,如处理不善将会造成严重的 二次污染。 中国现有人口13亿多,城市640多个,城市人口2.7亿。据中国国家环保总局提供的数字, 目前中国每年大约排放污水401亿m”,已建成运转的城市污水处理厂有400余座,日处理能力2534 万m²。按污泥产量占处理水量的0.3%~0.5%(以含水率97%计)计算,中国城市污水厂污泥的产 量在7.602万m/d和12.67万m/d(以含水率97%计)之间。因此,中国在污水处理事业不断取得 进步的同时,将面临巨大的污泥处理处置压力。 长期以来,受我国污水处理界“重水轻泥”倾向的影响,污泥的卫生化、无害化处理处置问 题一直未得到重视与解决,为了解决好市政污泥的出路问题,国内外科研与工程技术人员进行了 大量研究与实践。而随着城市排水系统的完善和污水处理率的提高,污水污泥产量的增长,也使 得污水污泥的处理问题更为突出,因此研究先进的污泥无害化技术的意义也越来越重大。
1.国内外市政污泥无害化处理概况
1.1国外城市污水污泥的处置状况及分析
目前国外城市污水污泥的处置途径通常包括以下几种方法:土地利用、卫生填埋、焚烧处理 等方法,这些方法都能够容纳大量的城市污水污泥,但因国家的不同而应用情况有所不同。为避 免处理厂污泥对环境的二次污染,各国政府及研究机构对污泥的最终处置问题十分重视,并根据 各国的国情制定出污泥处置的法规和具体方案。据调查资料统计,国外污水厂污泥或用于农林绿 化,或焚烧处置,或投海疏散,另有很少部分以其它方式处置或利用。 由此可见土地利用和陆地填理是大多数国家污泥处置的两种最主要方法。农用和陆地填理方 案的选择很大程度上取决于各国政府有关的法律、法规和污染源控制状况,同时也与国家的大小 和农业发展情况有关。近年来,随着污泥农用标准(如有机物和重金属含量)日益严格的趋势
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许多国家,如德国、意大利、丹麦等,污泥农用的比例不断降低,而污泥填埋的比例有增加的趋 势。但也有一些国家,如美国、英国和日本等污泥农用的比例呈增加趋势,污泥填埋的比例呈减 少趋势。
1.2我国城市污水污泥处置状况及分析
随着我国经济和城市化的发展,城市污水处理的规模不断扩大,污水处理程度不断提高, 到1993年为止,全国已建成和在建的污水处理厂已达117座,污水处理能力达到513.6万md。 九·五期间,每天进入污水处理厂的污水增加到900余万m/d。
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我国环保工作者十分重视污泥无害化处理与利用技术,太原市政工程处在80年代派员去日 本培训,并完成了污泥好氧发酵实验研究,并实现小规模制肥的成功。北京市环科院曾用高碑店 污水厂污泥进行堆肥实验研究,九·五期间开展了卧式旋转仓堆肥中试。机械科学研究院在八·五 期间完成了污泥堆肥工艺实验,并开发了污泥堆肥的工艺设备。九·五期间,国家科委相继投入开 发经费从事对污泥利用开发的进一步研究,部分污水处理厂已分别采用几种方式进行污泥利用的 探索及实验。 在90年代,我国已有部分研究院、所与污水处理厂联合对污泥无害化技术进行工艺研究,并 做一些小型实验;机械科学研究院在八·五期间完成了国家科委下达的攻关课题“污泥好氧堆肥成 套设备”,并在唐山建设了示范工程;在九·五期间完成了国家科委下达的攻关项目“污泥快速制 肥成套设备”,并先后在唐山、秦皇岛建设了示范工程。 到2000年我国已有部分污水处理厂建设了工艺简单的污泥处理工程,如: ·大连开发区污水处理厂上马了污泥干化项目; ·山东省淄博市污水处理厂上马了污泥干化制肥项目; ·河北省保定市污水处理厂上马了污泥干化制肥项目。 虽然有许多污水处理厂上了污泥干化制肥项目,但工艺技术水平 较低,效率低、能耗大。 随着人们环境保护认识的不断加强,特别是在2002年“非典”以后,我国污水处理厂污泥 处置问题已经提到议事日程上来,许多污水处理厂都在探索有效的污泥处理方法,其中具有代表 性的是: ·北京市排水集团年处理10万吨污泥的大兴污泥消纳场; ·山西省太原市排水集团的沃土制肥公司; ·河北省唐山市西郊二厂污泥无害化工程(正在建设中)。
3.1我国市政污泥处理现采用的主要方法
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40%以下的污泥进入填理场。 (3)焚烧:焚烧处理技术优势在于其处理的彻底性,其减容率可达到95%左右,其有机物被 完全氧化,重金属(除汞外)几乎全被截留在灰渣中。但是该方法的缺点为投资和操作费用较高; 在焚烧过程中产生飞灰、炉渣和烟气等难以处理的物质,且焚烧处理成本高。 (4)污泥热干化技术:污泥热干化技术指利用热破坏污泥的胶凝结构,并对污泥进行消毒灭 菌。干燥温度可达95℃以上,能够有效的条灭病原菌。能使污泥显著减容,产品稳定,无臭且无 病原生物,干化处理后的污泥产品用途多,可以用作肥料、土壤改良剂、替代能源等。优点占地 少,自动化程度高,如果污泥进行完全干化,干到含水10%以下能耗很大、设备投资高。 (5)污泥璀肥技术:污泥堆肥技术实质上是利用污泥中的好氧微生物菌对污泥进行好氧发酵 的处理过程。借助于混合微生物群落,对多种有机物进行氧化分解,使有机物转化为植物容易吸 收的类腐殖质。其优点为利用生物能,节约能源,肥效好;其缺点占地面积大,周期长,易产生 昊气等。 综合如上污泥处理工艺技术的特点并结合我国国情,推荐目前适合我国市政污泥无害化处理 的先进技术。
.2污泥预干化技术与高温好氧堆肥发酵技术集成
3.2.1污泥预干化技术
3.2.2污泥高温好氧堆肥技术
污泥高温好氧堆肥技术是将含水50~55%的污泥进行好氧堆肥发酵,高温好氧发酵过程是通 过好氧性微生物的生物代谢作用,使污泥中有机物转化成富含植物营养物的腐殖质,反应的最终 代谢物是CO2、H2O和热量,大量热量使物料维持在60℃以上的持续高温,降低物料的含水率,
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有效地去除病原体、寄生虫卵和杂草种子,使污泥达到减量化、稳定化、无害化、资源化目的。
3.2.3污泥预于化技术与高温好氧堆肥发酵技
采用污泥加热干化过程中能耗最低的阶段(含水率由80%~60%),使污泥含水率由80%降至 60%,再与部分菌种进行混合,使污泥含水率调整到55%,含水率55%的污泥正好适合污泥高温 好氧堆肥发酵的条件,经10~15天的堆肥发酵后物料的含水率降至25%左右,堆肥发酵后的物料 部分作为菌种回填循环利用,另一部分可作为营养土,由于污泥中富含N、P、K等营养物质 在好氧菌作用下稳定熟化,易于植物吸收,直接用于园林绿化、植被恢复、回填土等。
aisc 360-16 specification for structural steel buildings3.2.4污泥预干化与堆肥工艺特点
3.3污泥晾晒技术与堆肥处理工艺
3.3.1污泥晾晒工艺
近年来,许多污水厂在污泥处置方面做了大量的工作,如北京排水集团的大兴污泥消纳场, 其每天平均消纳300~400吨含水率为80%的脱水污泥,其处理工艺是:从污水厂送来的含水率为 80%的脱水污泥首先在露天的场地进行条垛堆肥,然后在进行部分干燥处理;由于含水率为80% 的脱水污泥在露天堆放,则受天气的影响很大,在雨季污泥很不容易干化,并且大量的污泥露天 堆放对环境也有很大影响。为了解决上述问题,我们提出将含水率为80%的脱水污泥在阳光大棚 内以0.4~0.6米的厚度堆放,并使用专用晾晒翻堆设备对污泥进行多次晾晒翻堆,使污泥含水率由 80%快速降至60%,达到污泥好氧发酵的条件。该工艺是利用太阳能对污泥进行水分去处,工艺 简单,能耗很低,并且污泥于化过程中产生的恶臭气体容易有效收集进行除臭处理。
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3.3.2污泥晾晒技术与好氧堆肥发酵处理技术集成
晒技术与好氧堆肥发酵处
含水率为80%的脱水污泥在阳光大棚中经过晾晒翻堆后施工工序要求交底单,其含水率由80%快速降至60%,再 与好氧发酵菌种、部分添加剂(粉煤灰)等回填物及除臭剂充分混合以后,通过布料设备均匀送 到卧式发酵仓内,在发酵仓内强制通风使物料充分好氧发酵,同时通过翻堆机搅拌使其均匀发酵 并且推动物料向前运动。经十天发酵后物料的含水率已降至25%,干燥后的物料一部分作为回填 物循环利用,一部分根据市场需要加入土壤营养素制成符合国家标准的成品肥,如果市场需求不 足可以一部分制肥,一部分不加入营养素直接输出作为园林绿化、土壤改良或回填土用。
3.3.3污泥晾晒与堆肥处理工艺特点