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1、 毕业论文题 目：城市污泥的处理及资源化研究姓 名： 学 号：2010271204专 业：环境监测与治理系 部：化学工程系指导教师： 2013年4月24日摘要我国是一个经济基础较为薄弱、可耕地有限的农业大国，而污泥中富含植物生长必需的有机质、腐殖质和矿质元素，本文首先介绍了将污泥作为栽培基质部分或全部替代土壤，将污泥制成复合或生物复合肥料与无机或有机基质混配为复合基质等的可行性；然后指出使污泥处置与污泥稳定化、减量化、无害化及资源化相结合将成为解决城市污泥问题的最终出路。作为城市污水处理厂的副产物, 城市污泥产量巨大且成分复杂, 如何对它进行合理利用已越来越受人们关注. 根据目前我国城市污水处
2、理厂污泥处置的实际情况, 阐述了城市污水厂污泥处置应该遵循污泥处理处置工程必须与污水处理工程同步规划、同步建设、同步投产、同步运行和坚持污泥减量化、稳定化、无害化、资源化的原则, 介绍了污泥处理处置的方法, 其中污泥资源化包括污泥农林利用、环保材料、建材利用、污泥的高温堆肥以及其他综合利用等, 并指出污泥资源化是污泥处置的最终目的。关键词：城市污水厂 城市污泥 污泥处理与处置 污泥资源化 园艺作物目录第一章 绪论1.1 我国污水处理厂概况 1.2 污水处理厂污泥特性 1.2.1 污泥户量巨大 1.2.2 污泥相对稳定 1.2.3 污泥肥效较高 第二章 污水处理厂产生的污泥对环境的危害 2.1
3、污泥中病原微生物对环境的危害 2.2 污泥中重金属对环境的危害 2.3 污泥中有机物及高聚物对环境的危害 2.4 污泥中氮磷对环境的危害 2.5 污泥对大气的危害第三章 传统方法处理污水处理厂产生的污泥过程中存在的问题3.1 污泥填埋过程中存在的问题3.2 污泥海洋倾倒过程中存在的问题3.3 污泥焚烧过程中存在的问题第四章 污水处理厂污泥处置的必要性 4.1 污泥处置的现状 4.2 污泥处理的必要性第五章 污泥的处理与处置方法 5.1 污泥处理工艺概述 5.1.1 堆肥 5.1.2 加碱稳定 5.1.3 卫生填埋 5.1.4 污泥投海 5.1.4污泥干化造粒 5.2常用污泥处置方法 5.2.1
4、厌氧消化 5.2.2好氧消化 5.2.3自然干化 5.2.4热干燥法 5.2.5污泥酸化第六章 污泥处理处置应遵循的原则 6.1 污泥处理与污水处理“四同步”原则 6.2 坚持污泥“四化”原则第七章 污泥资源化的技术内涵和分类 7.1 污泥资源化技术内涵 7.2 污泥资源化技术分类第八章 污泥的资源化应用 8.1污泥制动物饲料 8.2沼气利用 8.3制造生态水泥 8.4污泥低温热解制油技术 8.5污泥制活性炭 8.6污泥制氢 8.7污泥蛋白质利用技术 8.8污泥对氯代化合物的降解作用 8.9替代部分纸浆用于造纸 8.10污泥制砖 8.11提取重金属 8.12污泥制纤维板第九章 污泥综合利用 9
5、.1 污泥的农业利用 9.2 污泥堆肥土地利用技术 9.3 污泥园林绿化利用 9.4 污泥在环境保护中的应用 9.5 污泥环保利用第十章 发展前景第十一章 结语 致谢 参考文献安徽职业技术学院毕业论文第一章 绪论1.1 我国污水处理厂概况 随着城市人口的增长、市政服务设施的不断完善、污水处理技术的不断提高，城镇污水处理厂的污水污泥产生量不断增加，污水污泥的处理效果如何成为关系人类环境的重要问题，目前世界各地对此均予以高度重视。污泥处理是城市污水处理厂环境功能的保障和深化。在污水的处理过程中产生的污泥中含有大量的有机物质、氮磷钾等植物所必需的营养元素、重金属，还含有许多病菌等。污水处理厂常常将这
6、些污泥的随意堆放，这样不但对环境造成了很大的污染，而且造成了资源的浪费。当今的世界，传统的资源逐渐枯竭，寻找新的资源正在成为人们共同的话题，为此将污泥资源化不仅可以解决污泥带来的环境污染，还可以解决资源短缺的问题。在我国,由于经费和技术上的原因,目前污泥尚无稳定而合理的出路,总的状况还是以农肥的形式用于农业。有资料表明1,在建成的污水处理厂中90%以上没有污泥处理的配套设施, 60%以上的污泥未经任何处理就直接农用,而消化后的污泥也由于未进行无害化处理而不符合污泥农用卫生标准。在一些地方,由于滥用污泥造成重金属、有机物污染以及病虫害等,导致严重的食品公害问题,直接危及人体健康2。我国于1984
7、年颁布并实施5农用污泥中污染物控制标准6(GB4284-84),这对于污泥农用的规范化起到一定的指导作用。 1.2 污水处理厂污泥特性 1.2.1 污泥户量巨大随着中国社会经济和城市化的发展,城市污水的产生及其数量在不断增长。中国的城市污水处理厂的数量从1977 年的35 座增加到2004年的667 座,城市污水处理能力达到3000104m3/d。按2004年中国的污水处理能力统计,每天约产生7000t的污泥饼,占总固体废弃物的3.2%,而且年增长率大于10 %。随着中国污水处理事业的发展污泥的处理处置问题在城市污水处理中占有的位置已日益突出。 1.2.2 污泥相对稳定一般城市污泥中都含有一定
8、量的重金属其含量的高低往往就决定它是否可以农用。中国污水处理厂污泥中含有多种重金属,其含量的性质较为稳定,主要以zn 和Cu为主，其他重金属含量较低。一般的城市污水处理厂污泥有害成分是比较低的,因此,城镇污水处理厂的污泥采用好氧堆肥之后土地利用是适宜的也是安全的。污泥的pH 值为67,一般不会明显影响后续处置及利用。随着人们环保意识的增强,污泥中重金属含量呈下降趋势。 1.2.3 污泥肥效较高 城市污水处理厂产生的污泥中含有大量的N、P、K及有机质,而且N、P以有机态为主,还含有植物所必须的多种微量元素。中国污泥的有机质平均含量为37. 18 %,N、P、K平均含量分别为3.03 %、1.52
9、%、0.69%,均超过国家堆肥需要的养分标准。在中国,不同地区污水处理厂污泥的养分含量相差较大,同一地区城市污泥中钾的含量变化并不大。从长远来看,中国污水处理厂的污泥中N、P的含量将随着脱氮脱磷等二级污水处理工艺的增加而增加,这将有利于污淞地利用和堆肥处理。 第二章 污水处理厂产生的污泥对环境的危害 2.1 污泥中病原微生物对环境的危害 污水中的病原体经过处理还会进入污泥。新鲜污泥中检测得到的病原体多达千种，其中危害较大的是寄生虫。污泥农用引起的潜在疾病的流行，被认为主要与沙门氏菌和绦虫卯有关。 2.2 污泥中重金属对环境的危害在污水处理过程巾，通过 吸附 或沉淀而转移到污泥中的重金属 占7O
10、90 。一部分重金属元素主要来源于工业排放的废水如镉 、铬；另 一部分重金属来源于家庭生活的管道系统如铜、锌等重金属。由于污泥施用于土壤后 ，重金属将积累于地表层 。所以重金属是限制污泥大规模 土地利用的重要因素 。同时重金 属一般溶解度很小 ，性质较稳定、难去除,所以其潜 在毒性易于在作物和动物以及人类中积累。 2.3 污泥中有机物及高聚物对环境的危害苯、氯酚等是城市污泥的主要有毒成分。尽管 目前 国内外对城市污泥中有机污染物的研究并不多，但是一些 国家对城市污泥中有机污染物的特征及其在农业环境中的行为、生态效应和调控措施等方面进行了一定的研究。我国还未能制订出较完善的城市污泥有机污染物限制
11、标准。 2.4 污泥中氮磷对环境的危害 在降雨量较大地区的十质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，当有机物分解速度大于植 物对 N、P的吸收速度时，N、P等养分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化，进入地下引起地下水的污染。第三章 污泥过程中存在的问题3.1 污泥填埋过程中存在的问题 污水处理厂污泥主要的处置方法是土地填埋，所占比例较大，但是造成问题较多：一是消耗大量的土地资源，不少城市很难找到新的填埋场。二是由于填埋场大多为露天，经过雨水淋滤后，没有稳定和无害化的污泥很快会恢复原形，对填埋场地的安全构成严重危害。处理不到位的污泥还造成填埋场渗滤系统严重堵塞，严重污染附近的地
12、下水。由于污泥含水率较高，加剧了垃圾填埋场渗滤液的污染，大部分混合填埋的垃圾场存在拒收污泥的现象。三是对填埋产生的气体进行资源化利用的填埋场较少，填埋产生的气体不仅污染环境，还存在安全隐患。我国污泥目前主要的出路之一是直接或间接的土地利用。污泥含有丰富的氮、磷等营养元素以及各种微量元素，具有作为作物生长肥料的可能性。但是，在我国由于没有系统、科学的管理办法和农用控制标准，污泥在土地利用时，由于施用处理不到位，污泥在很多地区成了一种污染源 污泥土地利用的安全性正在受到人们的质疑污泥建材利用是污泥资源化方式的一种，主要包括利用污泥及其焚烧产物制造砖块、水泥陶粒玻璃生化纤维等。目前，污泥的建材利用已
13、被看作是一种可持续发展的污泥处置方式，在日本以及欧美等国的应用和研究较多。相对而言，我国在污泥建材利用发展方面较落后，虽然在污泥制砖方面的研究较多，但缺少实际的工程应用。总的来说，污泥建材利用大多还处于研究及尝试阶段，技术成熟和推广应用还需一段很长的时间。3.2 污泥海洋倾倒过程中存在的问题海洋倾倒在一些沿海国家曾采用较多，是一种简便经济的处置方法，但会造成海洋污染，已受到越来越强烈的反对。1991年和1998年，美国和欧盟成员国已经制定相关的法规禁止海洋排放。3.3 污泥焚烧过程中存在的问题污泥焚烧不仅可使污泥体积大幅度减少，而且还可以达到灭菌目的。但由于污泥焚烧产生二噁英、二氧化硫、盐酸等
14、气体容易造成二次污染，美国环保局一直准备按1990年制定的清洁大气修改法更严格地控制生物固体焚烧炉烟气的排放，这也将给剩余污泥的焚烧提出更高的要求1。而且，焚烧运行费用较高，且热能利用受到规模制约。该法对大型城市污水处理厂的污泥处置才具应用前景8。第四章 污水处理厂污泥处置的必要性4.1 污泥处置的现状 污泥含水率高、易腐败、有恶臭,含有一些有毒化学物质和病原生物以及一些有益成份。因此,污泥的处置与利用已是当前环境科学中的重要课题。国际上,西方发达国家经济雄厚、技术先进、处理程度较高。污泥的主要处置方式有农用、填埋、焚烧、排海等。各个国家和地区又根据自己的实际情况来选择某种较为合适的处理方法。例如,西欧以填埋为主,美、英、北爱尔兰三国以农用为主,而日本主要采用焚烧。在我国,由于经费和技术上的原因,目前污泥尚无稳定而合理的出路,总
