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1、XXXXXXXXXXXXXXXX毕 业 论 文题目： 生物堆肥法在污泥处置中的应用 作者：XXX学号： XXXXXXXXX 院、系： 医药与化学工程系 专业班级：XXXXXXXXXX 指导教师： XXXX 2011年5月8日- 17 -生物堆肥法在污泥处置中的应用摘 要污水污泥是城市废水处理后的终端产物,既是一种生物质原料,可以被有效地资源化和能源化,同时又含有大量有毒有害物质,如何妥善地处理处置污水污泥,已成为全社会关注的课题。污泥处置方法通常有填埋、焚烧、制砖、堆肥等多种方法,其中生物堆肥法是目前污泥处理的主要发展方向。提出使用微生物发酵剂结合污泥和辅料特点进行全量化和无害化处理的方法,对
2、污水处理厂的污泥处置与合理利用进行了分析,以期为污泥处理及综合利用提供参考。关键词： 污泥处置 污泥 资源化利用 生物堆肥；Biological sludge disposal composting method in the application AbstractSludge is the main solid waste from sewage treatment plant. Because of its potential harmful impact on the environment,disposal of sewage sludge is becoming a rising
3、challenge all over the world. Progresses in treatment technology and disposal strategy of sewage sludge are discussed. The methods of sludge disposal included:common landfill,sludge incineration,making brick,composting and so on.Biological compost is a noticeable green environment friendship method.
4、A method was proposed using microorganism leaven,which linked up the characters of sludge and accessories to carry out the harmless processing. The sewage treatment plant sludge disposal and reasonable utilization of the analysis to the sludge treatment and utilization of reference.Key Words: sewage
5、 treatment sludge resource utilization and compost目 录摘要 ABSTRACT 第一章 绪论 1 1.1 我国污泥处理与处置现状 1 1.2 我国污水厂污泥的特点 1 1.3 利用生物堆肥法处置污泥的目的及意义 2第二章 污泥处置及生物堆肥法的应用42.1 污水处理工艺与污泥的产生 42.2 污泥排放标准、处置原则和卫生指标 62.3 污泥处置的常规方法 6 2.3.1 污泥填埋 6 2.3.2 污泥堆肥 72.3.3 污泥焚烧与制砖 72.3.4 污泥投海 8 2.4 生物堆肥分析与应用 82.4.1生物堆肥原理82.4.2传统堆肥与微生物堆
6、肥比较9 2.4.3生物堆肥的特点与应用102.5 生物堆肥处置污泥重金属问题 112.6 污泥处置工艺的技术经济比较 12第三章 结论与建议 143.1 结论14参考文献15致谢 18第一章 绪 论1.1我国污泥处理与处置现状由于污泥处理技术难度高、投资大、回报不确定等因素，国内涉足此领域的企业少且规模小，与外国先进国家相比差距较大。在我国现有的污水处理设施中，有污泥稳定处理设施的不到25，处理工艺和配套设备完善的不到101。国外的城市污泥处理与处置已经有近百年的历史，无论是进行有效利用还是填埋处置，污泥处理与其他废物的处理一样，皆是以污泥减量化、稳定化、无害化、资源化为目的。污泥处理随着我
7、国污水处理的发展经历了以下阶段2：（1）20世纪60年代，由于我国污水处理厂较少，污泥量不多且成分简单，可简易处理后作为农肥使用，所以在此阶段污泥是资源，污泥处置尚未成为问题。从20世纪80年代至今，我国城市污水处理事业获得了跳跃性发展，城市污水处理厂从原先的400多座发展到2005年的708座。因此在这一时期污水处理事业的重点主要集中在城市污水厂的建设上，污泥处置的问题并未突现，但因在建设中未能对污泥的处理处置进行详细的规划和设计，致使各个部门受认识、资金、技术、土地等条件的制约，在污泥处置方面仍以农田利用和堆放销毁为主，由于重金属等污染问题的出现，农业利用受到限制，污泥逐渐成为隐患。 （2
8、）进入21世纪后，随着城市发展和环境污染的加剧，我国城镇污水处理厂的建设开始快速发展。2003年全国污水处理率为42.39，其中约有27.4的城市污水需到污水处理厂集中处理。到2010年城市污水处理率不低于70。大量污水处理厂投入运行，必将产生大量污泥，所以污泥处理处置已成为行业面临的一个难题。在20世纪90年代之前，我国城市污泥处理工艺一般采用浓缩、中温消化、干化脱水，但是缺少污泥最终处置手段，进入 90年代后，我国污水厂建设规模与数量加大，但是污泥处理主要采用延时曝气和好氧消化法，污泥处置则主要采用堆肥农用、填埋和综合利用等多种形式。1.2我国污水厂污泥的特点污泥成分复杂且含有有毒物质，这
9、成为污泥资源化利用的主要障碍之一。我国污水厂污泥的成分特点如表1所示3-5：表1 我国城市污水厂污泥的成分特点参数特点1脂肪，碳水化合物脂肪含量低，碳水化合物含量高VSS，碳水化合物（淀粉、糖类、纤维）含量高（高于50），脂肪含量低（约20），人均排出BOD：20-30g/p.d，SS：35-50 g/p.d，有机物含量稍低于502污泥的C/N比污泥含氮量较高，一般在3左右，污泥C/N比维持在10-20的范围3pH值和酸碱度污泥的pH和总碱度基本在正常范围，pH再6.5-7.0之间，总碱度在16-26mg/L之间4重金属离子重金属离子含量较高5肥分污泥中富含的氮、磷、钾是农作物必需的肥料成分，
10、有机腐殖质初次沉淀污泥含33，消化污泥含35，腐殖污泥含47是良好的土壤改良剂6污泥热值污泥含有大量的有机物和一定量的纤维木质素，脱水后的污泥发热量约为836kJ/kg，具有较高的热值，在一定含水率下具有自持燃烧和用作能源的可能性污泥中重金属含量主要取决于工业废水排入污水处理厂的情况，我国污水中工业废水比重较大，故污水厂初沉及二沉污泥重金属含量较高，某些重金属含量超标严重6。1.3利用生物堆肥法处置污泥的目的及意义我国每年的污泥产量约以10 %的速度在递增,2006 年,我国661个设市城市中共建成污水处理厂791座,污泥产量(干重) 约173万t7 。这些污泥通常是由有机残体、菌体、无机颗粒
11、、胶体等组成,其中活性污泥有机物含量高达60%70%8 。而污泥的随意弃置给环境造成污染,因此污泥的处理是环境生物修复的重要步骤9 。我国污泥中总氮、总磷、总钾平均含量分别为3.03 %、1.52 %、0.69 % ,超过国家堆肥需要的养分标准,所以污泥是很好的有机肥源10 。污泥用作肥料在农业上的利用已被许多国家大量采用,在农业应用污泥的比例方面,法国为60%、丹麦54%、西班牙50%、英国44%、美国26% ,但我国污泥农用的比例较小(不足10%) 。在美国,许多污水处理厂将污泥经生物堆肥法后,再经干燥及颗粒化后成为商品,这种颗粒肥易于同其他肥料混合,便于运输及使用8 。影响污泥农用的主要
12、因素是病原体、难降解有机物以及重金属污染等,而生物堆肥法是减少上述污染因素的有效措施之一,是国际上从20 世纪60年代迅速发展起来的一项新兴生物处理技术11 。利用不同的微生物对污泥中易腐有机物进行生物降解,可以使之成为具有良好稳定性的腐殖土状肥料10 。因此,污泥的生物堆肥法的应用将为污水处理厂产生的污泥处置提供一个良好的绿色处理途径。第二章 污泥处置及生物堆肥法的应用2.1污水处理工艺与污泥的产生城市污水处理厂一般采用生物处理工艺,生物处理又分为活性污泥法和生物膜法,绝大多数城市污水处理厂采用活性污泥法处理工艺,该工艺能有效地去除城市污水中的主要污染物,处理费用节省,操作管理方便,是成熟的
13、污水处理工艺12 。典型的污水处理工艺流程见图1 所示。图1 污水处理工艺流程图由图1可见,污泥是在污水处理过程的不同阶段中产生的,具体由沉砂池污泥、初次沉淀池污泥、二次沉淀池污泥和最后剩余污泥组成。不同的污水处理法产生的污泥量与污泥成分有所不同。常用的污水处理法有吸附2降解法( adsorptionbiodegradation ,AB) ,三沟式氧化沟法,序批式处理法(sequencing batch reactor , SBR) 法, 缺氧2好氧处理(APO) 法,一体化活性污泥法等等。各种处理方法的优缺点见表2。表2 几种不同污水处理方法的优缺点比较污水处理方法优点缺点AB法成熟的脱氮除磷工艺、运行经验较多、能耗低不适合低浓度进水要求、产泥量大三沟式
