污泥处理方式范例6篇

污泥处理方式

污泥处理方式范文1

关键词:辽宁省;城镇污水厂污泥;处置压力;优化处置;探析

中图分类号:[R123.3] 文献标识码: A 文章编号:

引言

随着城市规模的扩大,以及人民群众对生存环境质量的日益提升,为保护水环境,促进国民经济和环境保护可持续发展,目前国家政策大力支持城市污水处理设施建设。伴随污水处理率的提高,污泥妥善处理与处置问题凸显出来。2007年测算数据显示,如果城市污水全部得到处理,我国污泥年产生量(干重)约为840万吨,占中国总固体废弃物的0.2%。[1] 污泥的自身特性决定,如不妥善处置,将会对环境造成严重的潜在威胁。[2]选择兼顾环境生态效益与处置成本经济效益均衡的高效污泥处置方式、确保环境安全,是实现城市污水全过程污染防治得以实施的保障,是当前亟待解决的问题,也是未来污泥处理的第一要求。[3]

2.辽宁省城镇污水处理厂建设与处理能力简介

“十五”期间,辽宁省城镇污水处理厂少且增长平稳。2001年初,建成城镇污水处理厂11座,处理能力136.0万吨/日;2005年末,全省新增城镇污水处理厂18座,处理能力增加了183.9万吨/日。

“十一五”尤其是“十一五”中后期,辽宁省城镇污水处理厂数量与处理能力均发生了爆发式增长。“十一五”前两年,全省投入12.5亿元建成10座污水处理厂;2008年开始,一次性投入100余亿元,99座城镇污水处理厂同期开工建设。到2010年底,全省累计建成城镇污水处理厂136座,处理能力达到642.9万吨/日,实现了污水处理设施市县全覆盖。与“十一五”初期相比,城镇污水处理厂数量增加了101座,处理能力增加了89.4%。

辽宁省“十五”、“十一五”城镇污水处理厂建设与处理能力基本情况分别见图1、图2。

根据辽宁省“十二五”规划预期目标,2015年末,沈阳、大连两市城镇污水处理率达到100%,其它地级市达到90%以上。为实现这一目标,全省约将新建110座污水处理厂,新增处理能力462.5万吨/日;扩建10座污水处理厂,新增处理能力65.6万吨/日;对35座原有污水处理厂进行提标改造。“十二五”终期目标实现后,辽宁省城镇污水处理厂将达到246座,污水累计处理能力达到1171万吨/日。

3. 辽宁省污泥处置现状与未来处置量测算

3.1 辽宁省城镇污泥产生量及污泥处置方式基本情况

2010年辽宁省城镇污水处理厂累计产生污泥约81.30万吨(含水率80%);2011年污泥产生量约85.86万吨,比2010年增长了5.6%。目前,辽宁省污泥处置方式有垃圾处理厂卫生填埋、污泥处置场处置、绿化堆肥、电厂焚烧和制砖5种,其中垃圾处理场填埋占主体,2010年、2011年填埋量分别为63.41万吨、64.71万吨,分别占总产生量的78.0%和75.4%。14个地级市中,仅大连市建有专门污泥处置场,2010年、2011年污泥处置量12.43万吨和12.45万吨,无法完全处置本辖区内污水处理厂产生的污泥。

2010年、2011年辽宁省城镇污水处理厂污泥处置方式及处置量见图3。

3.2未来污泥处置量预测

据不完全统计,不同规模、不同处理程度的污水处理厂每天所产生的污泥量约为污水处理量的0.5%-1.0%[4]。 “十二五”末,如规划建设的城镇污水处理厂投入运行,预计辽宁省城市污水处理率将达到80%以上,假设污水处理厂运行负荷达到90%,按照每处理一万吨污水产生0.6吨污泥保守估算,届时辽宁省城镇污水处理厂年产生污泥将达到230.8万吨,污泥处置压力将极其巨大。

4. 辽宁省污泥卫生填埋、农用及焚烧能力与可行性分析

4.1污泥填埋

污泥卫生填埋始于60年代,是当前一项比较成熟的污泥处置技术,在欧洲污泥填埋一般与市政固体废弃物一起进行,1992年欧盟大约40%的污泥采用了填埋处置[5]。截止2010年9月,辽宁省已建成运行的生活垃圾无害化处理厂共22座(不含大连市),日处理能力11636吨,比“十五”期间全省无害化日处理能力(8106吨/日)增加了3530吨/日,全省城市垃圾无害化处理率54.3%;按照日处理能力11636吨计算,辽宁省垃圾处理场年处理能力约424.7万吨。当前,辽宁省污泥填埋同样与市政固体废物一起进行,230.8万吨污泥占到了建成垃圾处理场处理能力的54.3%,基本与城市垃圾填埋量相当。

辽宁省未来选择污泥填埋存在两个难以克服的困难,一是4个省辖市、14个县级市、14个县城没有运行垃圾无害化处理场,无符合条件的污泥填埋场所;二是垃圾处理厂自身填埋能力不足,要在完成城市生活垃圾无害化处置的同时,完全处置污水处理厂产生的污泥,尚需要建设大量接收能力庞大的垃圾处理厂,从辽宁省实际情况看,选择符合条件的垃圾处理场建设场地非常困难,现在辽宁省已积极探索垃圾堆肥和焚烧等新的处理工艺。另外,污泥填埋只是将污泥由地上转入了地下,并未从根本上实现污泥减量化和无害化,污泥填埋后会产生大量的渗滤液,对填埋场的防渗层和填埋作业均要求,一旦处理不慎必将造成地下水和土壤污染,同等条件下垃圾处理厂不愿接收城镇污水处理厂产生的污泥。

近年来,国际上污泥填埋处置所占比例越来越小,美国环保局估计,今后几十年内,美国6500个填埋场将有5000个被关闭。[5]从可持续发展看,辽宁省未来必须探索污泥处置新方式,淘汰污泥卫生填埋。

4.2污泥农用

污泥处理方式范文2

【关键词】污泥;处置方式;研究进展

随着国民经济的发展,工业和生活污水的排放量日益增加,在我国节能减排政策与积极财政的作用下,城镇污水处理发展迅速,水环境治理取得显著成效。在污水处理时产生大量污泥没有得到及时有效处理处置,对环境造成极大的危害,同时造成了资源浪费。

1.国内污泥处理现状及存在问题

1.1 处理现状

污泥处置至今都是难题,尚未得到有效处置。截止到2011年底,全国已有3100多座污水处理厂投入运营,处理能力达到1.39 亿m3/d,污泥产率达2000万t/d[1]。只有少部分污泥通过卫生填埋、堆肥、焚烧、建材利用等方式进行处置,大部分都是随意填埋或者堆放,对环境造成严重影响。

1.2 存在问题

当前污泥处置工艺所带来的问题比较多,产生了一系列问题,如焚烧处置产生的二英气体,堆肥处置产生有害病菌、病毒,填埋处置消耗大量的土地资源并产生的渗滤液渗透问题等等,导致目前污泥处理处置受到限制。

2.目前污泥处置方式

2.1 堆肥

生活污水处理厂产生的有机污泥中含有丰富的有机质及氮、磷和微量元素等植物所需养分,是一种良好的有机肥料和土壤改良剂。堆肥技术是污泥农用的主要手段。但污泥中也会含有一定量的重金属、有毒有机物等有害成分及高含水率,有恶臭,不便于储存、运输和使用等特点。

由于好氧堆肥具有发酵周期短、无害化程度高、卫生条件好、易于机械化操作等特点,故国内外用垃圾、污泥、人畜粪尿等有机废弃物制肥的工厂,绝大多数都采用好氧堆肥[2]。好氧堆肥是在富氧条件下,在好氧菌作用下进行的[3]。该过程可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,大量的热量使物料维持持续高温,降低物料的含水率,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。另外,也有采用干污泥和回流污泥为调理剂,以树叶粉和木屑调节碳氮比,用强制通风静态发酵装置对污泥进行堆肥化处理,利用该方法也可使使污泥稳定化及无害化[4]。

2.2 填埋

污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内众多污水处理厂常采用的方式。该方法操作相对简单,处理费用不高。由于污泥消化装置工艺复杂,一次性投资大,运行操作难度大,实际运行经验表明往往难以达到预期效果。脱水污泥一般含水率都在80%,而普通垃圾卫生填埋场要求含水率为30%,脱水污泥的含水率大大高于普通生活垃圾填埋场的要求。污泥填埋会产生高浓度有机污水,必须集中加以处理,污泥填埋场四周应设置围栏,并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施,未经干化处理的污泥宜小规模分层处理,污泥层厚度应小于0.5 m,泥层上面铺砂层0.5 m,彼此交替进行填埋[5]。

由于填埋是一种对土地资源以及污泥自身资源的严重浪费,一些国家开始限制污泥的直接填埋。但综合考虑各种处置方法的成本、对环境可能产生的影响及目前我国的实际情况,污泥填埋处置也是我国一种适合的处置方式。

2.3 建材利用

污泥含有大量无机质,在处理后也可以作为建材的原料,可以实现资源化,同时将其中的有毒有害物质分解或固化,具有显著的优势。污泥建筑材料利用方式主要有制砖、制水泥、制纤维板等[6]。污泥制砖方法有两种:一种是用干化污泥直接制砖;另一种是用污泥灰渣制砖。污泥可用作制水泥,污泥中的无机物可以替代水泥生产中的粘土,有机物可替代部分燃煤,日本等发达国家利用废弃物生产生态环保水泥已有成熟的经验,而在国内,污泥制生态水泥研究工作开展较晚。污泥可用作制纤维板,主要是利用活性污泥中所含粗蛋白与球蛋白,在一定条件下制成活性污泥树脂,与经漂白、脱脂处理的废纤维(主要是棉、毛纺厂的下脚料)压制成板材,即生化纤维板。

2.4 焚烧

焚烧处理技术利用焚烧炉将脱水污泥加温干燥后,再进行高温氧化处理,使污泥中的有机物分解,最终获得少量灰烬的过程[7]。目前,焚烧技术可大致分为两类,即直接焚烧技术和混合焚烧技术。焚烧可将污泥中有机物全部碳化,杀死病原体,消除有害物,具有处理速度快、减少污泥体积和储存时间、可以回收能量等优点,能够最大程度减量化、最完全稳定化和最彻底无害化。

但城市污泥在焚烧时会产生二氧化硫、二英等气体而造成空气污染,且其一次性投资和处理成本都高于其它处理污泥方式,中国经济尚不发达,污泥焚烧处理所占比例很小。因此,开发新的焚烧工艺,努力降低焚烧系统的投资和运行成本,将会是污泥焚烧领域努力的方向。

3.处置方式对比

污泥制出的肥料只能用于草土、林地、花卉等的生长,最好不要用于粮食作物的生长,目前国家对污泥制肥也没有很明确的技术规范。污泥进行填埋,技术简单,虽然投资小,但填埋需要消耗大量土地资源,而且污泥中含有的有害成分可能严重污染地下水。污泥在建筑材料上的利用,可使资源循环利用,变废为宝,是一种比较优良的方式。污泥进行焚烧,可使其中有机物全部碳化,处理速度快,减少污泥体积等优点,但是在焚烧过程产生大量的有毒气体(二氧化硫、二英等)污染环境。因此,污泥最好的方式是用于建筑材料的制备,使资源循环利用,变废为宝。

4.结论

污泥是一种固体废弃物,尽管其中含有大量有机质和营养物质,具有一定利用价值,但是污泥本身,以及处理处置过程中,会造成一些环境问题。因此,应推行以最终安全处置为目标,而不是盲目追求资源化的目标,并在体现“减量化、稳定化、无害化”的原则下,在坚持“安全、环保”的原则下,实现污泥的综合利用,回收和利用污泥的能源和物质。

参考文献:

[1] 孔祥娟. 我国城镇污水处理厂污泥处理处置工作现状、问题及展望[J]. 水工业市场, 2012, 12-14.

[2] 董宏伟. 浅谈污水处理厂污泥处置方式的选择[J]. 科技资讯, 2011, 148.

[3] 李斌, 李羊林. 污水处理厂污泥好氧发酵堆肥农用研究进展[J]. 环境卫生工程, 2009, 17: 118-120.

[4] 张增强. 污水处理厂污泥堆肥化处理研究[J]. 农业机械学报, 2011, 42: 148-154.

[5] 闫兵. 污水处理厂污泥处置方式探讨[J]. 宁夏机械, 2009, 54-55.

[6] 金波, 李宝新. 城市污水处理厂污泥的综合利用探讨[J]. 环境科学与管理, 2010, 35: 106-109.

[7] 黄祥, 姜言欣, 蒋文举. 城市污水处理厂污泥焚烧处理技术综述[J]. 四川化工, 2012, 15: 26-29.

污泥处理方式范文3

关键词 污泥 处理 处置 深度脱水

中图分类号:TU992 文献标识码: A

一、污泥处理现状与发展趋势

1 国外污泥处理处置的现状及发展趋势

发达国家经几十年的发展,污泥处理处置技术路线已相对成熟,相关的法律法规及标准规范已比较完善。

欧洲污泥处置最初的主要方式是填埋和土地利用。二十世纪90年代至今,由于填埋场地选择越来越难,继而转向建设了大量污泥干化焚烧设施。由于污泥干化焚烧投资和运行费用较高,同时污泥中有害成分又逐步减少,使污泥土地利用重新受到重视,成为污泥处置方案的重要选择。近几年总的趋势是土地利用的比例越来越高,欧盟及绝大部分欧洲国家越来越支持污泥的土地利用。目前,德国、英国和法国每年产生的污泥(干重)分别为220万t、120万t和85万t,作为农用方向土地利用的比例分别已达到40%、60%和60%[1]。

北美的土地资源比较充足,但是卫生填埋比例不高,污泥处理处置一直是农用为主目前,美国16000座污水处理厂年产710万t污泥(干重)中约60%是厌氧消化或好氧发酵处理成生物固体,作为农田肥料。另外,有17%填埋,20%焚烧,3%用于矿山恢复的覆盖。

日本由于土地限制,污泥处理处置的主要技术路线是焚烧后建材利用为主,农用与填埋为辅。近年来,日本开始调整原有的技术路线,更加注重污泥的生物质利用,逐步减少焚烧的比例[2]。

由此可见,欧美主要将土地利用作为污泥处置的主要方式和鼓励方向。主要包括三种利用方式:(1)作为农作物、牧场草地肥料的农用;(2)二是作为林地、园林绿化肥料的林用;(3)三是作为沙荒地、盐碱地、废弃矿区改良基质的土壤改良。由于运输距离、操作难度等客观因素,污泥农用量又远高于林用和土壤改良。另外,欧美普遍采用厌氧消化和好氧发酵技术对污泥进行稳定化和无害化处理。其中50%以上的污泥都经过了厌氧消化处理[3]。

2 中国污泥处理处置现状

随着我国城镇污水处理率的不断提高,城镇污水处理厂污泥产量也急剧增加。2009年,全国投入运行的城镇污水处理厂1992座,处理污水量280亿m3,产生含水率80%的污泥约2005万t。随着城镇化水平和污水处理量的增加,污泥量将很快突破3000 万t。据不完全统计,目前全国城镇污水处理厂污泥只有小部分进行卫生填埋、土地利用、焚烧和建材利用等,而大部分未进行规范化的处理处置。污泥含有病原体、重金属和持久性有机物等有毒有害物质,未经有效处理处置,极易对地下水、土壤等造成二次污染,直接威胁环境安全和公众健康,使污水处理设施的环境效益大大降低[4]。

二、污泥处理处置相关技术规范与原则要求

1 污泥处理处置相关政策及技术规范

表1 污泥处理处置技术政策与规范

表2 污泥泥质标准

2 污泥处理处置的原则

污泥处理处置应包括处理与处置两个阶段。处理主要是指对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理的过程。处置是指对处理后污泥进行消纳的过程。污泥处理设施的方案选择及规划建设应满足处置方式的要求。

按照《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》(试行)的要求,参考国内外的经验与教训,我国污泥处理处置应符合“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”五大原则。

三、污泥处理处置工艺介绍

1 污泥处置

(1)土地利用

①原理

污泥无害化、稳定化处理后,以肥料、营养土等形式用于农业、林业、园林绿化及土壤改良等

②.应用原则

必须经过厌氧消化、好氧发酵等稳定及无害化处理后才能进行土地利用

③特点

a、不同土地利用方式泥质要求不同

b、根据当地土地资源及肥料供求情况选择适宜的土地利用方式

c、涉及的成本及经济效益因不同的用途而异,同时受肥料消纳渠道局限

d、中长期而言是一种推荐的处置方式

(2)焚烧与协同处置

①原理

利用污泥自身热量和外加辅助燃料,燃烧实现污泥无害化处置

②应用原则

a、充分利用余热或污泥自身热值

b、环保至关重要

③分类

a、单独焚烧:与热干化设施联建

b、协同处置:与水泥窑、热电厂、垃圾焚烧厂协同处置

④特点

a、投资运行成本高(干化加焚烧投资50-70万元/t,运行200-300元/t),处理规模大才会有规模效益,在经济发达、有余热热源区可考虑此种方式

b、减量化明显,但衍生污染物处理需加强技术研发和监管机制

(3)建材利用

①原理

以污泥为原料制造建筑材料,例如制水泥熟料、轻骨料、陶粒

②应用原则

a、不宜用于人居及公共建筑

b、重金属浸出毒性等环保应达标

③特点

a、产品质量要求高,达到使用要求至关重要

b、重金属易造成污染,控制应严格

c、投资成本类似于污泥协同处置,经济效果受市场影响,取决于当地市场接受度

d、可审慎使用此种方式

(4)填埋

①原理

经过前处理后作为固体废弃物进行填埋处置

②应用原则

a、必须改性、稳定、卫生化处理

b、环保至关重要

③分类

a、单独填埋:应用极少

b、混合填埋:与垃圾合并填埋或作为垃圾填埋场覆盖土

④特点

a、含水率≤60%,若作为覆盖土则≤45%,污泥与生活垃圾重量比≤8%

b、投资按填埋场算,约合15-20万元/t,运行成本100-125元/t

c、可作为近期应急措施

2 污泥处理

(1)浓缩脱水

①原理

通过重力或机械方式去除水分,减小含水率和体积(80%以下)

②应用原则

根据污水处理工艺、污泥特性、场地面积、投资运行费用等综合确定,后续一般填埋处置

③分类

a、重力浓缩、机械浓缩、气浮浓缩,目前深度脱水核心是机械浓缩

b、机械浓缩包括离心浓缩、带式浓缩、板框浓缩,深度脱水板框浓缩较多

④特点

a、深度脱水成功关键在于调理剂效果和压滤性能

b、投资15-20万元/t,运行成本70-120元/t

c、此工艺用地小,建设快,可作为应急处理,长远来看大量占用填埋资源

(2)厌氧消化

①原理

利用兼性、厌氧菌分解污泥有机质,实现污泥稳定化、减量化,沼气利用

②应用原则

处理规模大综合效益明显

运行调试控制较复杂

一般作为脱水的前处理工段

③分类

a、中温厌氧消化,35 ℃ ±2℃ ,停留时间大于20d

b、高温厌氧消化, 55 ℃ ±2℃ ,停留时间10~15d

④特点

a、控制要点:系统启动、进出料控制、温度、pH、毒性、碱度和挥发酸

b、安全管理:沼气防爆和H2S中毒

c、投资20-40万元/t,运行60-120元/t (不含浓缩、脱水),需与其他工艺配合进行污泥处理

(3)好氧发酵

①原理

通过好氧微生物生物代谢,使有机物转化成稳定腐殖质,实现污泥资源化、稳定化、无害化

②应用原则

作为土地利用前处理手段,也可作为将低含水率、提高热值的预处理手段

③特点

a、辅料来源应经济易行、稳定可靠

b、产品质量能够满足土地利用要求,且有稳定消纳渠道

c、控制:温度、含水率、碳氮比、通风供氧

d、恶臭气体处理需重点考虑

e、投资25-45万元/t,运行成本120-160元/t

f、此工艺符合资源化趋势,值得污泥处理长远规划时推广

(4)热干化

①原理

通过污泥与热媒之间的传热,脱除水分,降低含水率

②应用原则

根据处置需要选择,与余热利用相结合,充分利用沼气热能、热电、垃圾焚烧余热

③分类

流化床、带式、桨叶式、卧式转盘式、立式圆盘式、喷雾式

④特点

a、选择不同干化类型原则:投资运行成本较低、污泥形态对污泥输送、给料及后续设备的适应性

b、投资30-50万元/t(不含后续焚烧等费用),运行成本工艺不同差异大

c、技术类型众多,争议最多,前景看好

(5)石灰稳定

①原理

投加生石灰,反应生成氢氧化钙和碳酸钙

②应用原则

可作为填埋等方式的前处理

③特点

a、需考虑石灰来源的稳定性、经济性

b、考虑粉尘、有毒有害气体的控制

c、投资5-10万元/t,运行成本80-150元,主要为石灰消耗

d、增大污泥体积,给后续处置(例如填埋)增加负担,建议此种处理方式只作为应急处理方式考虑

(6)其他工艺

①热解处理

有机质缺氧条件下加热裂解

产物:油、气、碳

②水热处理

热水解、湿式氧化等

作为脱水或厌氧消化等的前处理

③其他技术

3 主流污泥处理处置工艺比较

表3 污泥处理处置工艺比较

四、污泥处理处置案例分析

1 工程简介

(1)随州污水厂处理规模10万m3/d,污泥干泥10.6tds/d,折算成含水率80%的污泥为53tws/d。

(2)污泥处理工程要求脱水前含水率 80%,要求脱水后含水率 ≤60%

2 处置工艺选择

1、随州建有垃圾填埋场,日处理垃圾420吨,库容量为160万m3,2001年启用,可使用超过20年,污泥具备采用填埋处置的硬件基础

2、污泥处理规模较小且当地经济实力限制,暂不具备污泥焚烧的能力

3、建材利用当地尚在调研找项目阶段,尚未建立起较完善的技术体系

4、土地利用存在肥料销售出路和或土壤改良剂消纳难题

最终选择污泥处置工艺为填埋。

3 处理工艺选择

根据“处置工艺定处理工艺的原则”,选择深度脱水为污泥处置前的污泥处理工艺。

4 主要设备

本工程最终选用“深度脱水+填埋”的污泥处理处置工艺,工程只针对污泥处理展开设计,污泥处置工程不在设计范围内。污泥处理主要设备如下:

表4污泥处理主要设备表

5 投资及运行成本

本工程总投资约1100万元(不含征地费用),运行成本110元/t(不含处置费用,污泥按照含水率80%计算)。

五、结语

(1)目前欧美发达国家污泥处置出路在土地充裕的情况下,一般以农用和土地利用为主,日本等土地资源紧张的国家则以焚烧和建材利用为主;

(2)国内污水处理厂的污泥极小部分进行了少量简易填埋、或土地利用,大部分未做到规范化的处置,污泥处理处置尚有极大提升空间;

(3)对于国内污泥处理处置的技术路线选择,应秉承《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》(试行)中确立的五大原则,按照““处置工艺定处理工艺”的原则,因地制宜地进行选择。

参考文献:

[1]李华锋.污泥与石油焦的成浆性及流变特性实验研究[D],东南大学,2012年

[2]曹仲宏.城市污水处理厂污泥处理处置方案选择[J] 2013年全国给水排水技术信息网年会暨第41届技术交流会,2013年

污泥处理方式范文4

【关键词】城市污泥;热干化;薄膜;焚烧

城市污泥是污水处理的一种必然产物,污水处理是通过把水中杂质浓缩成固体形态再从流体中分离来实现,而这种浓缩浓缩出来的杂质便称为污泥。随着城市化的发展,城市污水的产量不断增长,2006年全国年产干污泥近130×106吨,而且以每年10%以上的速度递增。

城市污泥的成分很复杂,主要包括混入生活污水或工业废水中的泥砂、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物、由多种微生物形成的菌胶团及其吸附的有机物、重金属元素和盐类、少量的病原微生物、寄生虫卵等综合固体物质。未经恰当处理处置的污泥进入环境后,直接给水体和大气带来二次污染,对生态环境和人类的活动构成严重的威胁。为了不造成环境的二次污染,需要在污水处理的二级处理之后添加一道污泥处理工艺。污泥处理设备大约占污水处理厂的40%60%基建投资,污泥处理则占50%左右的处理费用,同时也造成了和其经济费用不成比例的处理难度。

污泥处理与处置的目的主要有以下四个方面:

(1)减少污泥最终处置前的体积,以降低污泥处理及最终处置的费用;

(2)通过处理使污泥稳定化,最终处置后不再产生进一步降解,从而避免产生二次污染;

(3)达到污泥的无害化与卫生化;

(4)在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的。

城市污泥的主要特性是含水率高(可高达99%以上),有机物含量高,容易腐化发臭,并且颗粒较细,比重较小,呈胶体液状。

根据污泥成分及处理目的的不同主要有调理、浓缩、脱水、干燥、消化、堆肥、焚烧等处理方法。我国的污水处理厂脱水污泥处置方法中,污泥农用占44.8%、陆地填埋占31%、其他处理约10.5%、没有处理约13.7%,而在发达国家比如日本其产生的污泥55%进行焚烧处理,35%的污泥进行填埋,约9%的污泥进行农田利用。其中,由于污泥含有一定的有机成分,通过焚烧使污泥无害化,不但污泥减容减量化程度很高,而且可回收利用产生的热能,日本、德国、奥地利等发达国家大多采用该种处理方法。

目前,我国城市污水处理厂普遍采用污泥脱水机进行脱水,形成含水率60~80%的脱水污泥,过高的含水率会极大的降低污泥热值,不利于能量回收和维持燃烧,故在焚烧前需对脱水污泥进行进一步的干化处理,将其含水率降低至20%甚至更低,以用于替代燃料。

污泥处理方式范文5

关键词:污泥,干化,火力发电厂,污泥掺烧

Abstract: Combined with hazard-free and reclamation project, through running mode,we integrate municipal sludge treatment with power plant whose main production is electricity,more than disposeing sludge.In disposeing sludge view,we explore a new way which can develop circular economy and achieve sludge hazard-free and reclamation project.

Key words: Sludge, Anhydration, Power plant, Mixture

中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:

概述

1、污泥现状

我国目前污水处理厂在污水处理过程中产生的污泥,其数量约占总处理水量的0.5%-0.7%,含水率以95%计。城市湿污泥产生量约为3万吨/天;预计到2015年,全国城市污水处理厂将达2000座以上,湿污泥产生量约为8万吨/天。环境问题日益严重,治理刻不容缓。

2、污泥处理方式及优缺点

目前我国已建成的污水处理厂中约有90%没有设置污泥处理配套设施。国内外污泥处置方式主要有填埋、堆肥和焚烧三种,其余如海洋倾倒等正已被禁止。

本文结合某电厂的热电联产机组掺烧污泥工程实例,为城市污泥处置方法提供有益的参考及补充。加快推进城市污泥在火力发电厂中的资源化利用,总结形成的污泥利用技术和标准化的工程设计方案,并在以后的推广应用中不断改进和创新。

国内外污泥干化处置情况

为实现城市污泥减量化、无害化处理的目的,国内外普遍采用干化焚烧处理工艺。目前国内外污泥干化处置技术与设备的特点决定了污泥处置的能源消耗与污泥产能的比例过大。国外污泥处理费用往往比污水处理费用要高,不符合我国国情。为了寻求适合我国的污泥干化与处置技术,需研究污泥处置的有效途径。

污泥无害化、资源化处置工艺

1.工艺流程

污水处理厂脱水后的污泥经自卸车运至电厂湿污泥储存仓,仓顶有料位探测器,底部有插板门及污泥螺杆输送泵。料位探测器控制污泥进料泵并与其自动连锁,底部污泥螺杆输送泵变频给料。探测装置通过PLC与干燥机、通风机、自动切换安全阀门等安全设备联锁。仓内的污泥经湿污泥螺杆输送泵送至干燥机入料口,含水率80%的湿污泥由干燥机一端底部进料,在旋翼作用下向上抛掷,热风由湿污泥进料同端上方进入干燥机,与被抛掷的物料直接接触,物料在旋翼和热风的作用下向前运动,实现质热交换。污泥干燥系统的传热速率主要与体积给热系数、干燥机容积、热风温度、污泥温度等有关。干燥后的污泥经气流输送至旋风分离器,其下方设有干污泥储存仓,干污泥缓冲仓下方有螺旋输送机,干污泥通过螺旋输送机输送至污泥皮带输送机,输送至输煤系统皮带机与燃煤混合后进入煤仓。

干燥机所需介质为燃煤锅炉烟气,干燥烟气一部分取自锅炉空预器入口,一部分取自引风机出口。

干燥机尾气经旋风分离器出来的尾气进入布袋除尘器,将尾气中的粉尘分离出来进入干污泥储存仓,离出来的气体经通风机送至电厂脱硫入口原烟道。

工艺流程详见下图:

2.技术要点

2.1锅炉尾部烟气的取用部位和取用量

热源是污泥干化焚烧的关键,利用火力发电厂已有的热源优势,在原有锅炉烟气尾部烟道开口,使用烟气热能。但不能改变炉膛的负压系统,既确保锅炉安全燃烧,又保证污泥干化所需热能。

2.2烟气中粉尘的去除

由于污泥干燥用热能大部分取自锅炉空气预热器前的烟道,该位置所取的烟气含尘量较大,因此要考虑较高含尘量对烟气管路及干燥设备的磨损影响,需采用合适的预除尘方式。

2.3污泥异味的去除

污泥在干燥机内干化的过程中,由于水分的蒸发,会产生异味。减少异味挥发,防止对运行的人员造成不利的身、心影响,需考虑采用异味吸附手段。

2.4干化设备的选用

对于污泥干燥设备的选型,通过比较国内外污泥干化处理设备特点,结合我国实际国情,考虑工程各种因素,以降低污泥干化处理成本。

2.5监控手段的设计

污泥干化、焚烧处置工艺均采用小型DCS系统或者PLC控制系统。首先保证主机系统的安全运行,又要保证抽取的锅炉烟气热量能够满足污泥干化系统的正常运行。

2.6防干泥板结挂壁

将城市污泥从80%的含水率条件下干化至能够掺配到电厂原煤中燃烧,需要考虑污泥干化处置过程中污泥干化挂壁及碳化的问题。采用先进的污泥干燥设备,并对抛掷后的污泥贴壁现象采用刮壁干燥机内壁清扫器,将粘壁及时刮下,杜绝了污泥在干燥机壁上碳化,造成干燥机腔内着火的问题。

2.7干化系统与原输煤系统的配合

污泥在完成干燥处理后,在电厂现有生产流程中,采取科学、合理的镶嵌式技术,实现污泥输送系统与电厂燃煤输送系统结合。

工程设想及评价

1.项目规模

以下按照100t/d掺烧湿污泥量进行设计,主要包括:机务,电气,控制,土建,暖通消防,给排水专业。

2.主要设计原则

2.1根据国情和地区特点,因地制宜采取行之有效的处理方法和工艺流程,减少占地和基建设备费用,尽可能降低工程造价。

2.2干化处理系统布置尽量靠近输煤系统及干化加热介质系统,远离办公区域。

2.3 采用强制流态化干燥机系统,对高含水、高粘度的物料与烟气直接接触,进行干化处理。

2.4 污泥处理量:干化后的污泥直接进入输煤系统,需根据锅炉的耗煤量确定掺烧比例(掺烧比例为污泥处置比例),污泥掺烧比例以不影响锅炉及其他设备的正常安全稳定运行为原则。

2.5 湿污泥的含水率按80%计,干污泥含水率不超40%。

2.6 干燥机进口温度按340℃计,干化后干燥机出口温度不低于100℃。

2.7 湿污泥运储方式:用密闭自卸车从污水处理厂运至电厂污泥干化处理车间的湿污泥储存仓内储存。

2.8 湿污泥储存仓内的污泥通过仓底的螺旋泵输送至干燥机内进行干化处理。

2.9 干污泥的储存方式:在旋风分离器下部设干污泥储存仓。

2.10 干污泥通过带式输送机输送至电厂输煤皮带机后进入电厂原煤仓。

2.11 污泥干化系统的干化及输送采用密闭方式。

2.12 干化系统设电视监控系统。

2.13 干化系统采用PLC控制方式,与电厂输煤系统实现联锁控制,保证设备安全运行。

污泥处理方式范文6

关键词:城市污泥;处理;资源化利用

Abstract: There is an important research subject of deepening and utilization mode of disposal of sludge, which is of positive significance to protect environment. To avoid extreme waste of resources and rational use of sludge science has very important practical significance and economic value to society. This article mainly elaborated the city sludge treatment and disposal method for reuse, effectively promoted the process of the environmental protection of city sludge treatment.

Key words: city sludge; treatment; resource utilization

中图分类号:[TU992.3]文献标识码:A 文章编号:

城市污泥是一种常见的固态污染物,但是如果将其进行合理的加工,则会成为一种有用的资源。传统城市污泥处理方式并没有一定的规范化的污泥处理工艺以及科学化的污泥治理制度。 但是污泥堆积不仅会影响城市的面貌也会不利于环保工程的建设。 为此,我国推出了一系列的污泥处理处置措施、法规及标准,本文综合讲述了污泥的预处理措施及资源再利用的方式,为污泥处置研究提供了有力的依据。

1.污泥的预处理

污泥主要来源于污水处理厂, 刚排出的污泥中含有诸多的有害成为,且体积庞大,如果直接处理会有一定的难度,因此在对污泥进行环保化处理之前会对其进行预处理, 污泥的预处理方法主要包括污泥的稳定化、消化、热处理、脱水等处置方式,最终达到降低污泥中微生物含量、杀菌减量化的目的。 此外,经过预处理的污泥的成分、性质发生改变,有利于后续能源和资源的再利用。

1.1 污泥的稳定化

常用的 3 种污泥稳定的方法有:消化法、碱性稳定化和热处理法。

1.1.1 污泥的消化

污泥的消化是指在人工控制下, 利用好氧或厌氧微生物的代谢作用将污泥中的有机物质分解为气体和残余稳定物, 主要包括好氧消化和厌氧消化。 好氧消化法的降解程度高,易脱水,运行管理简单,但运行费用高,消化污泥量少,随温度波动污泥的降解程度的波动较大,故相较之下厌氧消化较常用,该方法可以显著减少污泥体积,消除恶臭,较易脱水,污泥性质稳定,更宜作肥料。

1.1.2 碱性稳定法

碱性稳定法最主要的目的就是控制污泥的酸碱度,当污泥的 PH 值调节到 11.0~12.0 是,可以直接作为农田中的肥料。 具体的处理方法为:向城市污泥中加入一定量得强碱物质,如石灰、水泥窑灰等。 另外,这种处理方法也能够杀灭污泥中所包含的病原体,抑制微生物的活性,降低恶臭和钝化重金属。

1.1.3 污泥的热处理

热处理方法能够是污泥趋于稳定化,污泥中含有大量的水分,通过热处理工艺的完成能够是污泥固化,破坏污泥中结合水的结构,对污泥的热处理的方式包括常压下 30~75℃和 75~190℃两个处置阶段。 此外,污泥经过热处理工艺后,可以杀灭其中的微生物和寄生虫,且能够除去臭味。 经过热处理后的污泥能够达到减量的目的。 但是经该方法处理后,部分可溶性有机物质、有毒重金属及 NH3-N 易溶出回流到原污水中,从而造成处理出水水质下降。

1.2 污泥的浓缩和脱水

为了便于对污泥的运输管理, 必须对污泥进行必要的浓缩和脱水处理。 污泥的浓缩技术主要包括重力压缩、、气浮浓缩、离心浓缩、转鼓机械浓缩、带式浓缩机浓缩等,经过浓缩后污泥的含水率可达到 95%~97%,经过浓缩处理后的污泥大大降低了自身的质量。

经过浓缩处理后的污泥,污泥大部分的质量源于其中所含的水分,因此脱水处理时污泥减量化的最佳途径。 具体的脱水措施主要包括两种:自然干化和机械脱水。 自然干化需基于气候干燥的条件下才能够发挥作用。 事实上,机械脱水是一种常见的污泥脱水处理方式,相对于自然干化,机械脱水的处理效率较高。

2.污泥的处理处置方法

污泥处置是根据污泥的最终去向,将污泥进行利用或无害化处理,传统上大多采用填埋、投海和弃置堆放、焚烧方式,虽然简单易行,但是会带来占用土地、污染地下水或海洋环境、填埋场渗水等问题,并未从根本上解决环境问题,给生态环境埋下安全隐患,这些方法也逐渐被环境法案和国际公约等制约。 为避免污泥对环境的二次污染,人们已认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃,污泥的利用和资源化成为研究主流。 污泥的有效利用可分为土地利用和热能利用,具体方法主要包括污泥堆肥、焚烧、生物沥浸等。 以下我们以污泥焚烧为例做简要说明。

3.污泥的资源化利用方案

从传统的意义上讲,污泥是一种废弃物,但是清洁生产的理论中没有废物的概念,所谓废物实际是放错了位置的资源。 如果对污泥进行合理的处理利用,污泥也可以成为其他过程的原材料,即污泥的根本出路是化害为利、 实现资源化污泥处理方案时需要因地制宜。 目前污泥的资源化利用方式主要包括土地利用、建材利用、环保材料、热能利用等。

3.1 土地利用

污泥的土地利用是一种积极、安全有效的污泥资源化处置方式,主要有农田利用和城市园林绿化或林地利用。

3.2 建材利用

污泥是一种黏土质资源, 同时含有大量的 Si,Al,Ca,Fe 等成分,将其干化、磨细后与黏土或粉煤灰按一定比例掺和,在高温下烘焙烧结可使污泥稳定化,并用于制成建筑材料。 该法可达到处置污泥和创造经济效益的双重目的。 以污泥制砖为例,其原理是利用污泥焚烧灰的成分与黏土的化学成分相似。 目前,国内外比较常见的城市污泥制砖技术主要有两种,一种是城市污泥焚烧灰添加适量辅料成型烧结制砖;另一种方法是直接将城市污泥干燥、 利用方式主要包括土地利用、 建材利用、环保材料、破碎后与黏土或粉煤灰等辅料以一定比例混合,烧结制砖,同时还可利用污泥的潜在热值,节约制砖成本。

3.3 环保材料

3.3.1 污泥制吸附剂

对于含碳较多的生化污泥, 在一定高温下, 以污泥为原料通过化学途径将其制成含碳吸附剂, 为生化污泥的处置和利用提供了一条新途径。 制得的吸附剂可用于去除污水中的悬浮物和有机物,COD 去除率高,是一种性能良好的有机废水吸附凝聚剂。 吸附饱和的吸附剂若不能再生,还可以在一定条件下用作燃料进行燃烧,污泥中有害成分被彻底氧化分解。 如日本以脱水污泥滤饼为原料,经过高温碳化脱水, 酸洗去杂质, 碱活化后制成了高性能的活性炭,其细孔比常规活性炭比表面积大, 吸附能力强。 也有研究者利用石化污泥成功制备用于吸附溢油的吸附剂,经过碳化和活化处理后,去油率可达 99.6%。

3.3.2 污泥制絮凝剂

从剩余活性污泥中提取一些可絮凝的微生物菌种, 通过微生物技术对其进行发酵、抽取、精制,合成一种生物高分子化合物,此种高分子絮凝剂能够将城市污水处理厂的剩余活性污泥消化掉, 此种物质不仅能够容易加工处理,而且具有很好的经济性。

4.结 语

污泥经过处理处置后,可以根据不同的情况进行资源化利用。 上述的几种污泥处理与资源化方法基本上囊括了现今主流的资源化利用处理方法,涵盖面广,对各种不同组分组成的污泥具有很强的适应性。 此外污泥的处理还应兼顾环境生态、社会和经济效益平衡,尽可能地提高污泥处理与资源化利用的效率。 所以今后在开发污泥处理处置与资源化方法的同时应考虑环境的承载能力、 工程施工的可能性和经济上的可行性,尽可能使污泥被资源化利用。

【参考文献】

李兵,尹庆美,张华等.污泥的处理处置方法与资源化[J].安全与环境工程.2004,11

谭江月,龙炳清,朱明等.城市污水处理厂污泥的处理处置及有效利用[J].新疆环境保护,2003,25