污泥處理處置市場不斷擴大 什么才是主流技術?
污(wu)水處理廠每天都會產(chan)生(sheng)大(da)(da)量的(de)污(wu)泥,研究表明(ming),污(wu)泥中(zhong)含(han)有(you)(you)銅、鋅、鉻、汞等重金屬、鹽類(lei)等難(nan)降(jiang)解的(de)有(you)(you)毒有(you)(you)害(hai)物(wu)質,以及(ji)持久性(xing)有(you)(you)機污(wu)染物(wu)、環境持久性(xing)制(zhi)藥污(wu)染物(wu)、多環芳烴、揮發性(xing)有(you)(you)機化合物(wu)、環境外來物(wu)質等,此外污(wu)泥中(zhong)還含(han)有(you)(you)大(da)(da)量的(de)寄(ji)生(sheng)蟲卵、病原(yuan)微生(sheng)物(wu)、病毒。
目(mu)前全(quan)國污泥處理處置(zhi)(zhi)規模巨(ju)(ju)大,但安全(quan)處置(zhi)(zhi)率低(di)。對我(wo)國的(de)環境(jing)存在巨(ju)(ju)大的(de)威(wei)脅。那(nei)么如何(he)對污泥進行處理處置(zhi)(zhi)呢?
在說(shuo)污(wu)泥(ni)處(chu)(chu)理處(chu)(chu)置技術之前,先來了解一(yi)下污(wu)泥(ni)處(chu)(chu)理和(he)處(chu)(chu)置的含義(yi):
污泥(ni)處理(sludge handling or sludge treatment):污泥(ni)經(jing)單元(yuan)工藝組(zu)合處理, 達到“減量(liang)化、穩定化、無害(hai)化”目(mu)的(de)的(de)全(quan)過程(cheng)。
污泥處置(zhi)(sludge disposal):處理(li)后的污泥,棄置(zhi)于自然環境中(地(di)面、地(di)下(xia)、水中)或再利用(yong), 能夠達到長期穩定并對生(sheng)態環境無(wu)不良(liang)影響的最(zui)終消納方式。
一、污泥基(ji)礎知識
1、類型
原污泥(ni)(rawsludge):未(wei)經污泥(ni)處(chu)理的(de)(de)初沉淀污泥(ni)。二(er)沉剩余污泥(ni)或兩者的(de)(de)混(hun)合污泥(ni)。
初(chu)沉污(wu)泥(primarysludge):從初(chu)沉淀(dian)池排(pai)出的沉淀(dian)物。
二沉污泥(ni)(secondeysludge):從二次沉淀池(或沉淀區)排出的沉淀物。
活性污泥(ni)(activatedsludge):曝(pu)氣池中繁殖(zhi)的含(han)有各種(zhong)好氧微生物(wu)群體的絮狀體。
消(xiao)化(hua)污(wu)泥(digestedsludge):經過好氧(yang)消(xiao)化(hua)或(huo)厭氧(yang)消(xiao)化(hua)的污(wu)泥,所含有(you)機物質濃(nong)度有(you)一定(ding)程度的降(jiang)低(di),并趨于(yu)穩定(ding)。
回流污泥(ni)(returnedsludge):由二(er)次沉淀(dian)(或沉淀(dian)區)分(fen)離出來,回流到曝氣池的(de)活性(xing)污泥(ni)。
剩余污(wu)泥(excessactivatedsludge):活性(xing)污(wu)泥系統中(zhong)從二次沉(chen)淀(dian)(dian)池(chi)(或沉(chen)淀(dian)(dian)區)排出系統外(wai)的活性(xing)污(wu)泥。
污(wu)泥氣(qi)(sludgegas):在污(wu)泥厭(yan)氧消化時,有物分解所產生的氣(qi)體,主要成(cheng)分為甲烷(wan)和二氧化碳,并有少量的氫、氮和硫化氫。俗稱(cheng)沼(zhao)氣(qi)。
2、污泥處理類(lei)型
污(wu)(wu)泥(ni)消化 (sludge digestion):在氧或無(wu)氧的(de)條件下(xia),利用微生物的(de)作用,使污(wu)(wu)泥(ni)中(zhong)的(de)有機物轉化為較穩定(ding)物質的(de)過程。
好氧(yang)消化(aerobic sigestion):污(wu)泥經過(guo)較長(chang)時間的(de)曝氣,其中一(yi)部(bu)分有機(ji)物由(you)好氧(yang)微生物進(jin)行降解和穩定的(de)過(guo)程(cheng)。
厭氧(yang)消化(anaerobic digestion):在無氧(yang)條件下,污泥(ni)中的(de)有機(ji)物由厭氧(yang)微生物進行降解和(he)穩定的(de)過(guo)程。
中溫(wen)消化(mesophilic digestion):污(wu)泥(ni)在溫(wen)度為33-53℃時進行(xing)的厭氧消化工藝。
高溫消化(thermophilic digestion):污泥在溫度為53-330℃進行的厭氧消化工藝。
污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)縮(sludge thickening):采用(yong)重力(li)或氣浮法(fa)降低污(wu)(wu)泥(ni)含水量,使污(wu)(wu)泥(ni)稠化的過程。
污泥(ni)淘洗(xi)(elutriation of sludge):改善污泥(ni)脫水(shui)(shui)(shui)性能的(de)一(yi)種污泥(ni)預(yu)處(chu)(chu)理方法。用(yong)清(qing)水(shui)(shui)(shui)或廢水(shui)(shui)(shui)淘洗(xi)污泥(ni),降低消化污泥(ni)堿(jian)度,節省污泥(ni)處(chu)(chu)理投藥(yao)量,提高污泥(ni)過濾脫水(shui)(shui)(shui)效率(lv)。
污(wu)泥脫水(sludge dewatering):對濃縮污(wu)泥進(jin)一步(bu)去除一部(bu)分含水量的(de)過程,一般指(zhi)機械脫水。
污(wu)泥(ni)(ni)真(zhen)空過濾(sludge vacuum filtration):利用真(zhen)空使(shi)過濾介(jie)質(zhi)一側減壓(ya),造成介(jie)質(zhi)兩側壓(ya)差,將污(wu)泥(ni)(ni)水強(qiang)制濾過介(jie)質(zhi)的污(wu)泥(ni)(ni)脫水方(fang)法。
污(wu)泥(ni)壓濾(lv)(sludge pressure filtration):采用正壓過(guo)濾(lv),使污(wu)泥(ni)水(shui)強制濾(lv)過(guo)介質的污(wu)泥(ni)脫(tuo)水(shui)方法(fa)。
污泥(ni)干(gan)化(hua)(sludge drying):通過滲濾(lv)或(huo)蒸發等(deng)作用,從污泥(ni)中去(qu)除大部分(fen)含水量的過程,一般指(zhi)采用污泥(ni)干(gan)化(hua)場(床)等(deng)自蒸發設(she)施(shi)或(huo)采用蒸汽、煙(yan)氣、熱油等(deng)熱源的干(gan)化(hua)設(she)施(shi)。
污(wu)泥(ni)(ni)焚燒(sludge incineration):污(wu)泥(ni)(ni)處置(zhi)的(de)一種工藝(yi)。它利用(yong)焚燒爐將(jiang)脫(tuo)水污(wu)泥(ni)(ni)加(jia)溫(wen)干(gan)燥,再用(yong)高溫(wen)氧化(hua)污(wu)泥(ni)(ni)中的(de)有機物,使污(wu)泥(ni)(ni)成為少量灰燼。
二、污泥分類

三(san)、污(wu)泥處理新技術
1、沉淀污泥(ni)生物處理系統
該技術創新采用(yong)污(wu)泥洗滌工藝,首先洗出污(wu)泥中有機(ji)物質(zhi),分離無機(ji)物質(zhi)污(wu)泥土,再將有機(ji)污(wu)泥濃縮進行高(gao)溫(wen)厭氧消化處理(li)。
優點:
沉(chen)淀(dian)(dian)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)經過(guo)洗滌洗出污(wu)泥(ni)(ni)(ni)中(zhong)一半固體(ti)無(wu)機(ji)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)土(tu),減(jian)(jian)少了(le)(le)一半生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)(li)量,節省(sheng)工(gong)程投資和(he)處(chu)理(li)(li)費(fei)用;單獨處(chu)理(li)(li)有機(ji)污(wu)泥(ni)(ni)(ni),去(qu)除了(le)(le)無(wu)機(ji)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)土(tu)在反(fan)應器(qi)中(zhong)的沉(chen)淀(dian)(dian),減(jian)(jian)少了(le)(le)設備磨損(sun)和(he)反(fan)應器(qi)的維護;沉(chen)淀(dian)(dian)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)經過(guo)洗滌洗出污(wu)泥(ni)(ni)(ni)中(zhong)大部分容易沉(chen)淀(dian)(dian)的重金屬和(he)無(wu)機(ji)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)土(tu),提(ti)高(gao)了(le)(le)有機(ji)肥的品質(zhi);洗滌出的污(wu)泥(ni)(ni)(ni)土(tu)還可生(sheng)產路(lu)面彩(cai)磚、透水磚。其他(ta)創新工(gong)藝:超高(gao)溫厭氧(yang)消化、多級厭氧(yang)消化、沼(zhao)渣漂(piao)浮等,污(wu)泥(ni)(ni)(ni)生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)(li)速度(du)提(ti)高(gao)了(le)(le)幾倍和(he)沼(zhao)氣產量提(ti)高(gao)20%以上。
目前國內外現(xian)有污泥(ni)處(chu)(chu)理技術還沒(mei)有能夠達到免費處(chu)(chu)理、處(chu)(chu)置污泥(ni)的(de)水平(ping)。
2、石灰投加(jia)技術
脫水后的污泥進入(ru)(ru)料斗(dou),料斗(dou)中加入(ru)(ru)石灰(hui)(hui)和氨(an)基璜酸,石灰(hui)(hui)投(tou)量為濕泥量的10%一15%,氨(an)基璜酸的投(tou)量約為石灰(hui)(hui)投(tou)量的1%。由于氨(an)基璜酸在反應過程中產生(sheng)氨(an)氣,增強了整個(ge)工藝的殺菌(jun)效果,降(jiang)低了反應溫度。
污(wu)泥、生(sheng)石灰(hui)和氨基璜(huang)酸在料(liao)斗中攪拌后(hou),由雙螺旋進料(liao)機推入柱(zhu)塞(sai)泵進料(liao)口,通過柱(zhu)塞(sai)泵送(song)入反應器,在70℃下停留30 min,輸(shu)出的(de)(de)產(chan)品(pin)可(ke)達(da)到美國(guo)EPA PART503 CLASS A標準。反應后(hou)的(de)(de)污(wu)泥泵送(song)至料(liao)倉,密封容器中產(chan)生(sheng)的(de)(de)氣體經洗滌塔處理(li)后(hou)排(pai)放。
該(gai)工藝的特點:
pH>12,延續時間長,殺菌徹底;高pH使大部分(fen)金(jin)屬離子沉淀,降(jiang)低了(le)其可溶性和(he)活躍程度;污(wu)泥(ni)的(de)含固率可提高至30%;去除了(le)污(wu)泥(ni)中(zhong)的(de)臭氣,系統全(quan)密封,無環境(jing)污(wu)染;系統全(quan)自動,操作維護簡單:加入少量(liang)氨基璜(huang)酸,減少了(le)石(shi)灰用(yong)量(liang)和(he)反(fan)應時間,降(jiang)低了(le)運行(xing)成本。3、污(wu)泥(ni)碳化技術
所謂污(wu)泥(ni)(ni)碳化,就(jiu)是通過一定的(de)(de)手段,使(shi)污(wu)泥(ni)(ni)中的(de)(de)水(shui)分釋(shi)放出來,同時(shi)又最(zui)大限度地保留污(wu)泥(ni)(ni)中的(de)(de)碳值,使(shi)最(zui)終產物(wu)中的(de)(de)碳含量大幅提高的(de)(de)過程(cheng)(Sludge Carbonization o在世界范圍內,污(wu)泥(ni)(ni)碳化主(zhu)要分為3種。
(1)高溫(wen)碳(tan)化
碳化(hua)時不加(jia)壓,溫(wen)度為649—982℃。先將(jiang)污(wu)泥干(gan)化(hua)至含水率約(yue)(yue)30%,然后(hou)進(jin)入碳化(hua)爐高溫(wen)碳化(hua)造粒(li)。碳化(hua)顆粒(li)可(ke)以作為低級燃料使用,其熱值約(yue)(yue)為8 360—12 540 kJ/kg(日本(ben)或美國)。
技術上(shang)較為成熟的公(gong)司包括日本的荏原、三菱重工(gong)、巴工(gong)業以及美(mei)國的IES等。該(gai)技術可以實(shi)現污泥的減量化和資源(yuan)化,但由于其技術復雜,運行(xing)成本高,產品中(zhong)的熱值(zhi)含量低,目前尚未有大規模地應用,最大規模的為30刪濕污泥。
(2)中溫碳化
碳化時不加壓,溫度為(wei)426—537℃。先(xian)將(jiang)污(wu)泥干化至含水率約90%,然后進入碳化爐(lu)分解。工(gong)藝中(zhong)產(chan)生油(you)、反應水(蒸汽(qi)冷(leng)凝水)、沼氣(未冷(leng)凝的空(kong)氣)和固體碳化物。該(gai)技術的代表為(wei)澳(ao)大利亞ESI公(gong)司。該(gai)公(gong)司在澳(ao)洲(zhou)建設(she)了1座100t/d的處理(li)廠。
該技術可以實現(xian)污泥的(de)減量化和資源化,但由于污泥最終的(de)產物(wu)過于多樣化,利用十分困難。另(ling)外,該技術是在干化后(hou)對(dui)污泥實行碳化,其(qi)經濟效益不明顯,除澳(ao)洲一家處理廠外,目前尚無其(qi)他(ta)潛在的(de)用戶。
(3)低溫碳化
碳(tan)(tan)化(hua)前無(wu)需干化(hua),碳(tan)(tan)化(hua)時加壓至6~8 MPa,碳(tan)(tan)化(hua)溫度為(wei)315℃,碳(tan)(tan)化(hua)后(hou)的污泥成液態,脫水(shui)后(hou)的含水(shui)率(lv)50%以(yi)下,經(jing)干化(hua)造(zao)粒后(hou)可作為(wei)低級燃料使(shi)用(yong),其(qi)熱值約為(wei)15 048~20 482 kJ/kg(美國)。
該技術通(tong)過加溫(wen)加壓使得污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)中的(de)生(sheng)物質全部裂解,僅通(tong)過機械方法(fa)即可將污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)中75%的(de)水分(fen)脫除(chu),極大地(di)節省了運行中的(de)能源消耗。污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)全部裂解保證了污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)徹底穩定(ding)。污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)碳化過程中保留了絕大部分(fen)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)中熱值,為裂解后的(de)能源再利(li)用創造了條件14t。
污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)水(shui)解熱干(gan)化技術(shu)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)水(shui)熱干(gan)化技術(shu)通(tong)過將(jiang)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)加熱,在一定溫度和壓力(li)下使污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)中(zhong)的(de)粘性有(you)機物水(shui)解,破壞污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)膠體(ti)結構,可(ke)以同時(shi)改善(shan)脫水(shui)性能和厭(yan)氧消(xiao)化性能。
隨(sui)水熱反應溫(wen)度(du)和(he)壓力的增(zeng)加(jia),顆(ke)粒(li)(li)碰撞增(zeng)大,顆(ke)粒(li)(li)間的碰撞導致了膠體結構的破壞,使(shi)束縛水和(he)固體顆(ke)粒(li)(li)分離(li)。
經過水(shui)熱(re)處(chu)理的污泥在不(bu)添加絮凝劑的情(qing)況下(xia)機械(xie)脫水(shui)的含水(shui)率大(da)幅度降低。污泥的水(shui)解宏觀上表現為揮(hui)發性懸浮固體濃(nong)度減少和COD、BOD以及氨氮等(deng)濃(nong)度增加。
水熱干化(hua)(hua)技術(shu)采用(yong)漿化(hua)(hua)反應(ying)器(qi)(qi),通(tong)過閃蒸(zheng)乏汽(qi)返混預熱漿化(hua)(hua)、蒸(zheng)汽(qi)與機械協(xie)同攪拌,提高(gao)了(le)系統的(de)處理效率;在(zai)水熱反應(ying)器(qi)(qi)中,采用(yong)蒸(zheng)汽(qi)逆(ni)向流直接混合加熱的(de)方(fang)式,強化(hua)(hua)了(le)傳質傳熱過程,可(ke)以避免局部過熱結焦碳化(hua)(hua):在(zai)連續(xu)閃蒸(zheng)反應(ying)器(qi)(qi)中,實現了(le)系統能量的(de)有效回收。
4、微(wei)生(sheng)物水解干化蛋(dan)白提(ti)取(qu)
污泥(ni)微生物通過水解破壁處理后,其(qi)胞內(nei)蛋白質和水分(fen)得以(yi)釋放,再經(jing)過固液(ye)分(fen)離后,可(ke)到(dao)含(han)水率35-45%(減(jian)量(liang)70%以(yi)上)、有機(ji)物消減(jian)40-50%的污泥(ni)殘渣和可(ke)資源(yuan)化利用的含(han)蛋白液(ye)體。目前天津裕川環境(jing)在該方面已取(qu)得一定成績(ji)。

污(wu)泥經(jing)水解處理后,其含(han)蛋(dan)白(bai)液體(ti)經(jing)濃縮(suo)后可(ke)作為蛋(dan)白(bai)發泡劑和有機肥(fei)等利(li)用(yong),污(wu)泥殘渣(zha)可(ke)用(yong)做覆土、綠(lv)化土、土壤改良劑和建(jian)筑材料等。

值得注(zhu)意的(de)是,蛋(dan)白(bai)(bai)質(zhi)提取工(gong)藝(yi)中保證了(le)重金屬不會進(jin)入(ru)蛋(dan)白(bai)(bai)質(zhi),而蛋(dan)白(bai)(bai)可(ke)以用于工(gong)業(ye)(ye)(ye)制(zhi)品,也(ye)可(ke)以進(jin)入(ru)農(nong)業(ye)(ye)(ye),但這些(xie)也(ye)都要(yao)企業(ye)(ye)(ye)自身完成(cheng)產業(ye)(ye)(ye)鏈(lian)整合的(de)工(gong)作。目前裕川環境的(de)污泥蛋(dan)白(bai)(bai)質(zhi)提取工(gong)藝(yi)已(yi)成(cheng)功運用,后期(qi)有望通(tong)過產業(ye)(ye)(ye)鏈(lian)上(shang)企業(ye)(ye)(ye)間的(de)有機協調,打通(tong)蛋(dan)白(bai)(bai)進(jin)入(ru)農(nong)業(ye)(ye)(ye)的(de)后端產業(ye)(ye)(ye)鏈(lian)。
5、熱水解(jie)+厭氧(yang)消化
熱水解(jie)預處理技術(shu)是以(yi)含固率15%~20%的脫水污泥為對象進行的厭氧消化技術(shu)。
具體(ti)而(er)言,該(gai)工(gong)藝是通過高溫(wen)高壓熱水解(jie)預處理,以高含固(gu)(gu)的脫水污泥(ni)(含固(gu)(gu)率15%~20%)為對象(xiang)的厭(yan)氧消化技術。
工藝采用高(gao)溫(155℃~170℃)、高(gao)壓(6bar)對污(wu)(wu)泥(ni)進行熱水解與(yu)閃(shan)蒸處理,使(shi)污(wu)(wu)泥(ni)中的(de)(de)(de)(de)胞外聚(ju)合物和(he)大分子有機(ji)(ji)物發生(sheng)水解、并破解污(wu)(wu)泥(ni)中微生(sheng)物的(de)(de)(de)(de)細胞壁(bi),強化(hua)物料(liao)的(de)(de)(de)(de)可生(sheng)化(hua)性(xing)能,改(gai)善物料(liao)的(de)(de)(de)(de)流動性(xing),提高(gao)污(wu)(wu)泥(ni)厭氧消化(hua)池的(de)(de)(de)(de)容積利用率(lv)、厭氧消化(hua)的(de)(de)(de)(de)有機(ji)(ji)物降解率(lv)和(he)產氣量。
同(tong)時能通(tong)過高溫高壓預處理(li),改善污泥的(de)衛生性能及沼(zhao)(zhao)渣(zha)的(de)脫水性能、進一步降低沼(zhao)(zhao)渣(zha)的(de)含水率,有利于厭氧(yang)消化后沼(zhao)(zhao)渣(zha)的(de)資源化利用(yong)。
此(ci)工藝已在歐洲國家得到規模(mo)化工程應(ying)用。
與傳統消化相(xiang)比,該(gai)工藝具備(bei)以下特色:
(1)有機(ji)物轉化率高(gao)
(2)無害化(hua)水(shui)平提高,完(wan)全殺(sha)滅(mie)病原菌,泥餅達到(dao)A級(ji);
(3)PH略高(gao),可降低沼氣(qi)中(zhong)的H2S和CO2濃度,使CH4含量提高(gao);
(4)減少污泥體(ti)積,提高污泥穩定性。
四、未來的主流技術
借(jie)鑒(jian)國際經驗,未來污泥處(chu)理處(chu)置的(de)技術發展主要(yao)有四條路徑(jing):
1、沼氣能源回收(shou)和土地(di)利用為(wei)主的厭氧消化技術路線
厭氧反應流程(cheng):
厭(yan)氧消(xiao)化具有以下優點:
(1)提(ti)高(gao)后(hou)續(xu)處理的效率并減(jian)(jian)少后(hou)續(xu)處理能耗。通常認為厭氧(yang)反應(ying)可以(yi)實現污泥減(jian)(jian)量化、穩定化。通過厭氧(yang)反應(ying),污泥中有機物去(qu)除40%-60%,有害病菌減(jian)(jian)少。此外,厭氧(yang)消化提(ti)高(gao)污泥脫水穩定性(xing),讓焚燒(shao)等后(hou)續(xu)處理減(jian)(jian)少35%以(yi)上的能耗。
(2)厭氧消化(hua)成本(ben)較(jiao)低。根(gen)據《中國環境報(bao)》統計(ji),單(dan)純厭氧消化(hua)投資成本(ben)約(yue)為(wei)20-40 萬元(yuan)/(噸(dun)/日),由于不用鼓(gu)風曝氣(qi)等(deng),節(jie)約(yue)了(le)成本(ben),單(dan)純厭氧消化(hua)運行(xing)費用約(yue)為(wei)60-120 元(yuan)/噸(dun)(含水(shui)率80%,不包括濃縮和(he)脫水(shui)),而好氧發(fa)酵(jiao)運行(xing)費用為(wei)120-160 元(yuan)/噸(dun)。
歐美50%以上(shang)的污(wu)泥采用厭氧消(xiao)化處(chu)理,產生的沼氣轉化為電(dian)能可滿足污(wu)水(shui)廠所需(xu)電(dian)力(li)的33%~100%。
但(dan)污泥厭氧消(xiao)化在我國(guo)應(ying)用(yong)的(de)(de)并不順暢。我國(guo)建設的(de)(de)約50 座污泥厭氧消(xiao)化設施中,可以穩定(ding)運營的(de)(de)只(zhi)有20 余(yu)座。
主要原因(yin)是由我(wo)國(guo)污(wu)(wu)泥泥質(zhi)差(cha)、處理廠運(yun)行管理水平低。我(wo)國(guo)污(wu)(wu)泥含(han)砂量較(jiao)高、有(you)機物(wu)含(han)量較(jiao)低、污(wu)(wu)泥可生化(hua)性差(cha),消化(hua)設(she)(she)備運(yun)行的(de)穩定性和產(chan)沼(zhao)氣率等指標普遍(bian)未(wei)達到國(guo)外(wai)標準。此外(wai),我(wo)國(guo)缺乏沼(zhao)氣利用(yong)的(de)激勵機制,設(she)(she)備的(de)投資費用(yong)高,系統(tong)運(yun)行較(jiao)為復雜不易掌握。
不過采用(yong)堿解處理(li)、熱處理(li)、超聲波(bo)處理(li)、微(wei)波(bo)處理(li)等(deng)方(fang)法對污泥(ni)進行(xing)預處理(li),可以提高污泥(ni)水解速率,改(gai)善(shan)污泥(ni)厭氧消(xiao)化(hua)(hua)性能。并通過項(xiang)目經驗(yan)的積累,企業(ye)也(ye)逐步掌握了較為全面的操(cao)作技能。污泥(ni)厭氧消(xiao)化(hua)(hua)技術會是(shi)未來的一個主流方(fang)向。
2、土地利用為主的好氧發酵技術路線(xian)
好氧(yang)(yang)堆肥是在有氧(yang)(yang)情況下,通過微生物的發酵作用,將污泥轉變為肥料的過程(cheng)。其中有機物料代謝為二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳、水和熱。
好(hao)氧堆(dui)肥的優點包括:
(1)發(fa)酵效率(lv)高,穩定化時間相對短;
(2)臭味少,實現滅菌;
(3)含水率(lv)可降(jiang)到40%;
(4)污泥(ni)成品主要用(yong)于修復(fu)鹽堿地、城(cheng)市綠(lv)化、垃(la)圾場覆蓋(gai)以及建筑等(deng)方(fang)面用(yong)土;
(5)并衍生出蚯蚓生物堆(dui)肥(fei)等來強(qiang)化(hua)堆(dui)肥(fei)效(xiao)果(guo),比如興蓉環境和綠山(shan)的合作(zuo)。
堆肥的(de)難點主(zhu)要(yao)包括:
(1)能量凈支出(chu),通風能耗費用占比80%;
(2)需對(dui)好氧(yang)堆肥運行(xing)的不同階(jie)段的合理通(tong)風(feng)量加(jia)強研究(jiu);
(3)缺少(shao)C/N 等控制因素(su)的理(li)論研究(jiu),致使(shi)(shi)存(cun)在(zai)調(diao)理(li)添(tian)加(jia)劑使(shi)(shi)用過多的情況(kuang)。
污泥(ni)經發酵后轉(zhuan)化為腐殖質(zhi),可限制(zhi)性農用(yong)、園(yuan)林(lin)綠化或改良(liang)土壤,從而實現污泥(ni)中(zhong)有機質(zhi)及營(ying)養元素的高效(xiao)利用(yong),設備投資少、運行管理(li)方(fang)便。
但占地面積大、發酵產品存在重金屬(shu)污染等(deng)缺點使得(de)好氧發酵技術在我國較難發展。
目前污(wu)泥好氧發(fa)酵工程(cheng)可采用高效、快速、穩定(ding)、集約(yue)(yue)化(hua)的(de)(de)(de)設計、運營模式,可實(shi)現占地面積的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)縮(suo)小;此外,研究(jiu)表明(ming)我(wo)國城市生活污(wu)泥的(de)(de)(de)重金(jin)屬超標(biao)比(bi)例約(yue)(yue)5%,污(wu)染風險較小,不應(ying)該成為限制污(wu)泥發(fa)酵產品土地利(li)用的(de)(de)(de)主要障(zhang)礙。
因此(ci),在《城鎮污水處理(li)廠污泥處理(li)處理(li)技術指南(試行(xing))》中,“好(hao)氧發(fa)(fa)酵+土(tu)地(di)利用”也被列為推薦技術路線。該技術在相對欠(qian)發(fa)(fa)達地(di)區(qu),應(ying)用前景較大。
3、污泥干化-焚燒技術路線(xian)
長期以(yi)來,國(guo)人對(dui)污泥干化焚燒(shao)工(gong)(gong)藝(yi)存在誤讀,普遍(bian)認為它是一種(zhong)高能(neng)耗工(gong)(gong)藝(yi)和高碳排放(fang)工(gong)(gong)藝(yi)。實際上,國(guo)際上污泥焚燒(shao)能(neng)量可以(yi)達到自給(gei),不(bu)同工(gong)(gong)藝(yi)能(neng)耗來看,焚燒(shao)工(gong)(gong)藝(yi)(~100kW/t)與(yu)堆(dui)肥工(gong)(gong)藝(yi)(>100kW/t)相當。
焚燒實現徹底處理和處置(zhi),而(er)堆肥后續需要考慮(lv)儲存、運輸等能耗(hao)。而(er)且(qie),污泥(ni)中(zhong)的(de)有機質焚燒是碳中(zhong)性(xing)的(de)。此(ci)外(wai),人們還誤認為(wei)污泥(ni)焚燒特性(xing)與垃圾相同是二噁英排放源(yuan)。
干(gan)化焚燒工藝(yi)的(de)設備投資較大,焚燒產(chan)生的(de)煙氣(qi)污染嚴(yan)重,還需建立完善的(de)煙氣(qi)處理系(xi)統,這(zhe)也(ye)加大了污泥(ni)的(de)處理費用。因此干(gan)化焚燒工藝(yi)一般適用于用地緊(jin)張且經(jing)濟(ji)發達的(de)地區(qu)。
隨著對碳減排(pai)和污泥生物質(zhi)資源認識(shi)的(de)不斷加深,干(gan)化(hua)焚(fen)燒工藝(yi)在(zai)國外的(de)應用(yong)范圍開始(shi)減少。然而現(xian)階段,在(zai)我國污泥厭氧(yang)消(xiao)化(hua)和好(hao)氧(yang)發酵技術還(huan)未成熟(shu)的(de)情(qing)況下,污泥干(gan)化(hua)焚(fen)燒在(zai)一(yi)定時期內可(ke)能會出現(xian)增長的(de)態勢,尤其是(shi)工業(ye)窯(yao)爐協同焚(fen)燒的(de)方(fang)式(shi)。
4、建材利用為主的(de)污泥高干(gan)脫水處理技術路線(xian)
大家對(dui)污(wu)(wu)泥高干脫水技術的普遍認知還停留在投加大量化學藥劑,導致減(jian)容(rong)不減(jian)量;且藥劑對(dui)后續污(wu)(wu)泥焚燒、土(tu)地(di)利(li)用(yong)、建材利(li)用(yong)等(deng)產(chan)物影響;是(shi)臨時性(xing)、應(ying)急污(wu)(wu)泥處(chu)理處(chu)置技術路線等(deng)。
目前采用的(de)(de)高干脫水(shui)工(gong)藝,投加大量藥劑未達到減量效果,且未與后(hou)續處置相結(jie)合(he),將阻礙污泥處理技術發展,導致(zhi)劣幣驅除良幣的(de)(de)現象。

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