《污泥处理专题综述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《污泥处理专题综述（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Scientific & Technical Information of City Appearance & Environmental科技信息与动态2008年第6期Scientific & Technical Information of City Appearance & EnvironmentalScientific & Technical Information of City Appearance & EnvironmentalScientific & Technical Information of City Appearance & Environmental上海市市容环境卫生
2、管理局科技委上海市市容环境卫生管理局科技信息处上海市环境工程设计科学研究院污泥处理专题本期目录污泥处理处置技术概述污泥处理处置综述1堆肥处理技术城市污水处理厂污泥干化制肥新工艺4一种城市污水处理厂污泥制有机肥生产技术7污泥堆肥腐熟度的检测评价7焚烧处理技术循环流化床污泥无害化焚烧一体化技术工艺9两种污泥焚烧炉介绍14污泥填埋技术污泥填埋的方式16污泥的土力学指标17消化污泥作为垃圾填埋场覆盖材料18国外信息国外污泥处理技术设备情况简介24发达国家(地区)污泥处置的实例25美国污泥填埋的各种方法26日本污泥处理利用的历史变迁26动态信息新堆肥技术为城市污泥“找出路”27污泥中提出活性炭28投资最
3、省的污泥干化焚烧技术29南昌污泥发电项目投运30各式污泥及其处理工程的特点30新江湾城熟地化开发模式的生态环境效益及优化调控方案研究课题开题论证会日前举行33世博园区公共厕所设计方案评选揭晓34污泥处理处置技术概述污泥处理处置综述随着城市化的进展，环境质量标准的日益提高，污水处理率和污水处理程度也日益得到提高和深化，污泥的产量也因此而大大提高，2003年全国每年的污泥(干重)产量约为130104 吨，而且以每年10%以上的速度递增；到2006年我国 661 个设市城市中目前共建成污水处理厂791 座，污泥产量(干重)约173万吨。国际上污泥处置方式有投海、填埋、干化、焚烧、土地利用、制作建材等
4、方式。目前由于保护环境的因素投海这种方式已基本被废止。填埋、干化、焚烧、土地利用、制作建材等方式由于国情的不同，各国采用的份额也各不相同。1.卫生填埋卫生填埋操作相对简单，投资费用较小，处理费用较低，适应性强。但侵占土地严重，如果防渗技术不够，将导致潜在的土壤和地下水污染。污泥卫生填埋始于20世纪60年代，目前已经成为一项比较落后的污泥处置技术。由于渗滤液对地下水的潜在污染并导致城市用地的减少等，许多国家和地区坚决反对新建填埋场。2.污泥农用污泥农用投资少，能耗低，运行费用低，其中有机部分可转化成土壤改良剂成分，因此污泥土地利用被认为是最有发展潜力的一种处置方式。这种污泥利用方式减少了污泥对人
5、类生活的潜在威胁，即处置了污泥、又恢复了生态环境。影响污泥农用的主要因素是重金属污染，病原体、难降解有机物及N、P流质对地表水和地下水的污染。大量研究表明：近十几年来，城市污泥中重金属含量呈下降趋势，只要严格控制污泥堆肥质量，合理施用，一般不会造成重金属污染。3.污泥焚烧以焚烧为核心的处理方法是最彻底的处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，缺点在于处理设施投资大，处理费用高，有机物焚烧会产生二噁英等剧毒物质。为防治焚烧产生二噁英等有害气体，要求焚烧温度高于850。焚烧后产生的焚烧灰可以改良土壤，筑路，制砖瓦、陶瓷、混凝土填料等。在国内由于一次性投资和处理成本大、
6、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到应用。4.污泥干化和热处理污泥干化能使污泥显著减容，体积可以减少45倍，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。早在20世纪40年代，日本和欧美就已经用直接加热鼓式干燥器来干燥污泥，经过几十年的发展，污泥干化技术的优点正逐步显现出来。污泥低温热处理技术无害化和减量化彻底，其地位已经逐渐增强，研究表明：低温热解是能量净输出过程，成本低于直接焚烧。5.污泥堆肥堆肥化技术是国际上从60年代迅速发展起来的一项新兴生物处理技术。70年代以后由于污泥产生的环境问题和填埋技术的缺点日益突出，污泥堆肥技术引起了世界各国
7、的广泛重视，并成为环保领域的一个研究热点，这时人们开始考虑利用堆肥化技术取代部分传统的物理化学方法。各种堆肥工艺各有优、缺点，都在不断地完善和发展。污泥连续发酵工艺是目前国际上较为先进也是较为普遍使用的处理方法，已在美国、日本、欧洲广泛采用。6.污泥建材利用污泥建材的研究已经在世界各国发展起来。污泥中除有机物外往往还含有 20%-30%无机物，主要是硅、铝、铁、钙等，与许多建筑材料常用的原料成分相近，可以分别利用污泥中的无机成分和有机成分制造建筑材料。只要注意控制污泥作为添加料时 SiO2、P2O5、Ca 的含量及其比例，注意检测焚烧灰渣中的重金属含量是否满足建材使用安全要求，那么污泥建材化比
8、如制作砖块、水泥等在技术上是可行的。（1）污泥制陶粒陶粒特别是轻质陶粒优点多、需求量大，因此，开辟新的陶粒原料，开发新的轻质陶粒有重要意义。同济大学王中平、徐基斑开展了以苏州河底泥替代普通粘土烧制陶粒的研究，已取得初步成功；广州华穗轻质陶粒制品厂采用城市污水处理厂污泥替代河道淤泥或部分粘土烧制轻质陶粒获得成功，处理量已达300t/d，年产陶粒18.8万m3，年产轻质陶粒砌块18万m3。污泥制陶技术的主要问题是当污泥中有大量重金属时要注意炉窑的烟气处理与控制以及对产品重金属浸出的监控。(2)污泥制砖将污水厂排放污泥与石灰中和，再烘干（相对密度1.941.97）和粘土以 1：10 的比例混合，烧成
9、的砖，可达普通红砖强度。广州铬德工程有限公司在污泥中添加少量的添加剂使其中的重金属钝化，并且将其杀菌、除臭及脱水，把又湿又臭的污泥干化成无害的“干泥”。然后，用普通烧砖的方法焚烧这种“干泥”，烧制成的砖头比普通砖轻约五分之一，且达到一级砖的要求。(3)污泥制生态水泥生态水泥是以城市垃圾焚烧灰或污泥及石灰石为原料，通过煅烧再磨成粉末而获得的水硬性胶凝材料。发达国家利用废弃物生产生态环保水泥已有成熟的经验，日本40 多家水泥企业，其中 50%以上工厂均处理各种废弃物，日本麻省水泥公司用下水道污泥及城市其它废弃物生产出高强度水泥；在欧洲水泥生产者联合会所属的水泥厂中每年焚烧处理100万吨有害废物。我
10、国的科研工作者在利用各种污泥制生态水泥方面也做了不少工作，有研究人员将苏州河底泥全部代替粘土质原料进行了锻烧试验，烧成制度与普通熟料相同。生产出的熟料凝结时间正常，安定性合格。污泥的建材利用，总的来说，多项技术已经成熟，其应用前景良好。其中，建筑砖块、轻质材料以及水泥材料等技术，已经在日本、德国等国家开始进行规模化生产应用或止在计划大规模生产再利用。污泥的建材利用也由于其将污泥资源化的特点有着良好的发展前景，除上述污泥制陶粒、制砖、制生态水泥以外，污泥制纤维板、融熔微晶玻璃的生产以及铺路的应用也有一些研究。利用污泥生产建材可以实现资源、能源的充分利用，还可将其中的有毒有害物质分解或固化。污泥制
11、造建筑材料的资源化利用具有显著的优势。建材行业原料需求量非常大，能够就地消纳大量污泥，对于有机物含量偏低、不宜农用的污泥是一种有效的处理方式。因此，污泥的建材应用也有广阔的发展前景。7.污泥的其他处理处置方法其他处理处置方法如污泥改性制活性碳、制吸附剂、用作粘结剂、污泥油化、降解氯代化合物都有一定的研究，但目前还不能得到大规模应用；像臭氧消除剩余污泥，蚯蚓处理污泥技术，需要特定的技术和环境，尚处于探索阶段。综上，未来的污泥处理策略是使污泥的产生、处置与环境保护之间达到一个良好的平衡，不应再走工业发达国家先污染再治理的老路。目前的剩余污泥处置方法由于各自存在的问题已成为一个重要的环境问题，寻找一
12、条有效处理和利用污泥的技术具有重要的现实意义。在大力推进循环经济、落实科学发展观、建设“节约型社会”的今天，坚持“泥水并重”的原则，把城市污水处理厂污泥的处理处置与资源化的相结合，将成为城市污水污泥最佳的最终出路。堆肥处理技术城市污水处理厂污泥干化制肥新工艺1 污泥干化制肥新工艺的特点国内大部分污水处理厂采用卫生填埋的方式，这种措施是不可取的，这主要是因为修建一个填埋厂投资大、填埋费用高；其次，占用了宝贵的土地资源，随着我国土地、耕地的日益减少，这是非常不利的；其三，污泥中含有大量有害物质，如果不进行任何处理就进行填埋，将造成填埋区的二次污染；其四，资源不能重生利用，不符合当今人们追求环保和生
13、态平衡的理念，所以城市污水处理厂污泥的根本出路是资源化和能源化。因此，认为污泥快速干化焚烧及制肥才是解决问题的可行方法，其工艺流程图如下所示：从流程图上可明显的看出，它有如下创新点： 无发酵快速制肥技术； 一次配料混拌，造粒、烘干，筛分制肥技术； 螺杆挤压造粒技术。干化后的污泥，如园林需要，可以一部分制成肥料出售，余下的则可全部投入焚烧产热作用，实现彻底的减量化、稳定化、无害化。从工艺上可明显的看出，它摈弃了传统的污泥经厌氧或好氧发酵工序。传统的污泥好氧发酵由于占地面积大、周期长、易产生臭气、厌氧消化过程中大约只有一半的有机物转化为甲烷气体，产气率，能源回收率低而逐渐的被一些新工艺取代。该工艺
14、直接将生污泥转化为干化污泥，辅料一次混拌配料，再经过特制的螺杆挤压造粒。肥料的比表面积增大，这样就能保证均匀的烘干效果，烘干效率也大大提高；最后投入烘干机烘干，经过筛分，可立即将污泥快速制成颗粒燃烧（或有机复合肥）。对照以前的一些污泥制肥工艺第一道烘干工序都是将原污泥直接投入烘干机烘干，往往由于污泥粒度较大且不均匀，导致干燥效率不高，往往是外部已经干了，而内部还没有干透，减量化、无害化也不彻底。2 污泥热干化的过程及方式污水处理厂污泥干化焚烧是近年来国内外研究的重要课题。热干化就是将已经脱水的污泥饼（含水率75%左右）进一步降低含水率，以利于储存和运输，避免因微生物作用而发霉发臭，使污泥处于稳
15、定状态。按加热方式热干化可分为直接加热和间接加热，其中直接加热方式热效率高，干化过程一般通过回转圆筒式干燥机、筛式流化床，也有采用燃气红外辐射器来实现，土壤工艺的干化采用回转圆筒式干燥机，与国内外技术是吻合的。热干化过程相当于对污泥作了1 2 h 的灭菌处理（干燥温度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，微生物活性完全受到抑制，避免了产品发霉发臭，其高温灭菌较为彻底，在20 世纪90 年代干化技术得到了迅速发展。3 干燥污泥焚烧燃料费的计算过程通过焚烧，利用污泥中丰富的生物能将其作为干化污泥的燃烧热源甚为简便。焚烧过程中所有的病菌、病原体均被彻底杀灭，有毒有害有机残余物被氧化分解。当污泥的含水率小于38%时，理论上不需要辅助燃料，可直接燃烧，在实际运用中，含水率小于10%的污泥投入焚烧炉中作为燃料已证明是可行的，具体计算过程如下：燃料费的计算（以处置每吨原污泥计）：处理每吨原污泥蒸发水分（含水率由80%降为0）0.8吨，可得到干污泥（含水率为0）0.2 吨。将0.8 吨水由室温20加热成100的水蒸气需耗费的热能为：80 kCal/kg（显热）+619 kCal/kg（潜热）800 kg=559 200 kCal干污泥（含水率为0）的燃烧热值按保守考虑为4000 kCal/kg，将0.2 吨干污泥
