A. 城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策處置規劃和建設
城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策的實施對於環境保護和資源利用至關重要。本文將詳細介紹城鎮污水處理廠的污泥處理處置規劃和建設政策,旨在提供一個全面的指導方案,確保環境的可持續發展與資源的有效利用。
首先,城鎮污水處理廠的污泥處理處置規劃應納入國家和地方城鎮污水處理設施建設規劃,並與城鄉規劃、環境衛生、園林綠化、土地利用等專業規劃相協調,以實現資源的高效整合與利用。這需要將污泥處理設施的建設與整體規劃相結合,確保其與周圍環境的和諧共處。
其次,污泥處理處置應統一規劃,合理布局,鼓勵將若干城鎮污水處理廠的污泥集中處理處置,以提高資源利用效率和經濟效益。合理規劃污泥處理設施的規模,近期建設規模需根據污水量和進水水質確定,確保設施投資和運行效益的最大化。
在城鎮污水處理廠新建、改建和擴建時,應同時規劃、建設污泥處理處置設施,確保其與污水處理設施同步運行。只有滿足污泥處置要求的項目才能通過驗收,對於未滿足要求的設施,應加快整改和建設,確保污泥的安全處置。
城鎮污水處理廠建設應兼顧污泥處理處置,減少污泥產生量,降低處理成本。對於未妥善處理處置的污泥,應按照相關法規核減城鎮污水處理廠對主要污染物的削減量,促進資源的循環利用和環境的保護。
嚴格控制污泥中的重金屬和有毒有害物質,工業廢水應按規定在企業內進行預處理,去除重金屬和其他有毒有害物質,確保排放標准符合國家、地方或行業規定。這一措施旨在保護環境,減少對生態系統的潛在威脅。
綜上所述,城鎮污水處理廠的污泥處理處置及污染防治技術政策規劃與建設是一項復雜但至關重要的任務。通過合理規劃、統一布局、高效利用資源以及嚴格的環境控制措施,我們可以確保環境的可持續發展,實現資源的循環利用,為未來創造一個更加綠色、健康的地球。
《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策(試行)》於2009年2月28日由住房和城鄉建設部、環境保護部、科學技術部以建城200923號印發。《術政策(試行)》分總則、污泥處理處置規劃和建設、污泥處置技術路線、污泥處理技術路線、污泥運輸和儲存、污泥處理處置安全運行與監管、污泥處理處置保障措施7個部分。
B. 污泥有哪些處置方法
1、污泥濃縮:污水處理廠產生的污泥通常含有99%的水分,因此需要通過污泥濃縮過程來減少水分,以方便後續處置。濃縮後的污泥水分含量約為95%。
2、污泥脫水干化:由於濃縮後的污泥含水率仍然較高(95%),不利於進一步處理和利用。因此,採用機械脫水或干化處理是必要的。機械脫水設備,如疊螺式脫水機和板框式壓濾機,可以將污泥處理至80%-85%的含水率。而干化設備,採用除濕熱泵干化技術和低溫余熱干化技術,可以將污泥干化至10%。
3、污泥處置方法:
1)衛生填埋:這是一種簡單且成本較低的處置方式,適用於不需要高度脫水的污泥。衛生填埋可以減少污泥體積,但需注意填埋場產生的甲烷氣體,以免引發爆炸和燃燒。
2)土地利用:污泥土地利用具有投資少、運行費用低和能轉化為土壤改良劑等優點,是一種有發展潛力的處置方式。
3)焚燒:焚燒是常見的污泥處置方法,能有效碳化有機物、殺死病原體並大幅減少污泥體積。然而,焚燒設施投資大、處理費用高,且維護成本高,同時可能產生有害物質二惡英。
4)污泥堆肥:污泥堆肥是利用污泥中的微生物進行發酵的過程,是污泥農用的一個重要方面。
C. 小型污水處理廠的污泥該怎樣處理
污泥的處理和處置
通常把污水廠污泥的穩定和脫水(一般脫水至含水率達70%~80%)稱作污泥的處理;將污泥的堆肥、填埋、干化和加熱處理及最終利用,稱為污泥的處置。如脫水污泥中有毒有害物質超過農用標准,就要考慮衛生填埋和污泥干化焚燒技術。從國外污泥處理的發展來看,無論在歐洲、日本或美國對污泥用於農田控制越來越嚴,而對污泥進行干化和加熱處理的比例正逐年增加。
1.污泥的處理
污泥穩定處理有好氧穩定和厭氧穩定,好氧穩定有很多優點,但能耗很高,只有當污泥量較少時才採用。污泥厭氧穩定處理通常採用中溫(35℃)厭氧消化方法。國內已有十幾座大型污水處理廠採用此方法,污泥經消化後,有機物含量減少,性能穩定,總體積減少,污泥消化過程中還產生大量沼氣(消化降解1kgCOD可產生350L沼氣)可以回收利用。
但由於消化裝置工藝復雜,一次性投資大,運行有難度。污泥厭氧消化和沼氣利用裝置費用,約占污水處理廠投資和運行費的30%左右,而且大多需進口技術和設備。從調查已建消化池的實際運行看,只有少數達到預期的效果。有管理、設計問題,亦有沼氣利用的經濟性和安全性問題。比較好的如天津市東郊污水處理廠,該廠設計規模為處理城市污水40萬m3/d,污泥日產2460m3(含水率96%),產生沼氣13300m3,供4台248kW發電機發電,日可發電27000度,並與市電並網。
污泥的穩定問題,除了採取污泥厭氧消化外,還應結合污水處理工藝中考慮少產生污泥和穩定泥質的方案。例如污水處理工藝設計中採用延長污水曝氣時間,減少污泥的產量;設計參數中增加污泥泥齡(如泥齡20天以上),盡量使污泥趨向穩定的污水處理工藝。對中小型污水處理廠來說,採用帶有延時曝氣功能處理工藝(如氧化溝等處理工藝)是可取的。有的污水處理工藝投資低(如AB法的A段),而污泥量較多,增加了污泥的處理成本。故應當把污水處理和污泥處理統一考慮,一並計算投資和運行費用。
污泥的穩定並不等於污泥無害,用於農田還需要符合國家標准中關於污泥農用時污染物控制標准限值。見下表。其中對鎘、汞、砷、苯並芘、多氯聯苯的要求是比較高的,應該通過嚴格控制工業廢水源頭的排放,來控制污泥的性質。
國外在污泥穩定方面,除了用生物法(包括中溫消化、高溫消化及利用微生物和某些添加劑)外,還採用了化學法,有的將脫水後的污泥加鹽酸調pH值至2~3,反應60分鍾再加硝酸鈉;有的對脫水污泥添加石灰。後者在歐洲應用較多。
2.污泥的處置
(1)制復合肥
按我國目前的經濟條件,對多數污水廠(特別是大量小型污水廠)來說,污泥用於農田是比較可行和現實的方案。污泥中的氮、磷、鉀和微量元素,對農作物有增產作用;污泥中的有機質、腐殖質是良好的土壤改良劑。污泥經適當濃縮、脫水後運至市郊或鄰近省份作為農肥,是許多污水廠採用的方法。但農田施肥有季節性,不需要泥肥時,污水廠會泥滿為患,影響正常運行。於是一些污水廠支付費用,讓農民把污泥拉走,而不問其去向,這會造成二次污染。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。
北京市環境科學研究院和北京市農業科學院合作,對北京市密雲縣污水處理廠的污泥,通過堆肥加工成復合肥,進行了用於農田的試驗。該廠每天處理15000m3城鎮污水,污泥產量5~6t/d(含水率80%),由於採用酸化—好氧污水處理工藝,污泥質量不錯。添加一定數量的N、P、K做成復合肥(N、P、K的比為1∶09∶04),並直接造粒為污泥顆粒肥。通過在北京市大興縣龐各庄冬小麥田試驗以及在溫室內進行的油菜和玉米苗期盆栽施肥試驗,均取得可喜的結果。由於是製成顆粒狀污泥肥料,便於運輸和貯存。
(2)衛生填埋
上海市對污水廠的污泥處置提出「處理一點,填埋一點,利用一點」的原則,上海市水務局組織對污泥處理、處置和利用的專題研究,提出污泥用作農田、衛生填埋和污泥焚燒點的布局和具體的分期實施方案,防止產生二次污染。這無疑是正確的舉措。
上海白龍港大型污水廠,按衛生填埋要求建設污泥填埋場,根據污泥性質、含水率及力學特性等因素進行設計。填埋廠使用期為七年,填埋場底部設有盲管將滲濾液再回到污水廠處理。此法佔地大,運行工作量大,遇雨季污泥更難以壓實,到使用期限後仍需另選場址。對大型污水廠採用污泥衛生填埋,是不得已的權宜之計。衛生填埋場的造價不低,國外對衛生填埋場還要有沼氣安全收集系統,對分層復蓋的泥土和排水、綠化有專門的要求。鑒於地價上升和填埋場有臭味,近幾年來,無論歐盟國家或美國、日本,污泥衛生填埋的比例越來越小,美國已有的填埋場還將逐步關閉。
有些城市(如成都市)擬將污水廠污泥運至城市垃圾填埋場一並處置,這存在兩個實際問題:一是管理體制上的問題。垃圾的中轉站和填埋場的布點、設計和投資,屬環衛局管理,而污水廠的污泥屬市政系統管理,設計垃圾填埋場使用年限和布點距離未考慮接納污水廠污泥;二是脫水污泥含水率過高。運往垃圾填埋場的污泥,要求含水率不大於30%,而目前污水廠的脫水污泥含水率在70%~80%,這類污泥不易碾壓填埋,除非將污泥作適當干化或加石灰、絮凝劑處理。無論作何種填埋,污泥宜採取高幹度脫水方案。
(3)干化、焚燒
國內近幾年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾焚燒場。但污水廠的污泥作焚燒處置,只有上海市石洞口污水處理廠(設計規模為40萬m3/d)設有污泥焚燒爐裝置,計劃今年年底投產。焚燒爐採用國外技術在國內製造,污泥的干化和焚燒設備總投資為人民幣8000萬元,費用並不算高。
由於污泥干化和污泥焚燒相結合比單污泥焚燒一次性投資少,處理成本低,故污泥干化往往是焚燒的前處理。北京市清河污水廠二期工程和天津市咸陽路污水廠,擬先建污泥干化裝置。污泥干化可使污泥含水率控制在10%~40%,減少了污泥的體積和重量,降低了運輸費和填埋費,而且污泥的臭味大為減少。
干化裝置分直接干化和間接干化,其能量消耗與污泥成份和水分有關。間接干化(利用沼氣通過熱交換器)一般推薦用立式干化裝置,並選用流化床工藝。干化與焚燒串聯工藝中,干化的程度取決於污泥的熱值和回收焚燒爐的熱能,使干化的能量盡量平衡,不另外添加燃料。上海石洞口設計污泥的干化和焚燒,污泥熱值高,能源平衡有餘。污泥流化床焚燒爐,溫度在800℃以上,爐內有砂粒循環使用,外排氣體要適當處理。污泥焚燒爐遠比垃圾焚燒爐的工藝簡單得多,且污泥焚燒不會產生二惡英。下圖是法國巴黎塞納河旁Colombes污水處理廠的污泥焚燒爐和焚燒灰的除塵裝置。
如脫水污泥與垃圾一並焚燒,國外的經驗是每噸垃圾添加15%~20%含水率為30%的污泥。污泥的干化和焚燒,可能將是一些大城市大型污水處理廠的發展方向。當然,由於國外對焚燒爐排塵有嚴格的要求,除了採用電除塵,還要降溫加溫,加酸加鹼,達到無煙塵的排放。
(4)填埋與焚燒的比較
上海和浙江一些單位作過污泥衛生填埋及焚燒處置的方案比較。其主要工藝流程為:
原污泥→濃縮→消化→脫水→衛生填埋
原污泥→濃縮→(消化)→脫水→焚燒→焚燒灰填埋
對於焚燒處理工藝,為了避免消化後污泥熱值減少,也可以不作污泥消化處置。上述兩個工藝的經濟性比較結果,無論採用國產設備或進口設備,二者的處置工程費用基本相同。按國產設備對污泥進行處置,運行費用折成污泥干固體,處理總成本約為800元/t。以10000m3/d污水廠產生2噸DS計,每噸污泥處理成本約為016元,與國內大型污水處理廠污水處理成本(不計折舊和還貸利息)03~045元/m3相比,需增加成本35%~50%,這與國外的實例相當。
既然污泥的衛生填埋與污泥的焚燒其工程費和運行成本大致相當,那麼,從污泥無害化和減量化看,焚燒方案有明顯的優點。這亦是國外(特別是西歐和日本)污泥焚燒發展較快的原因。荷蘭的污泥是100%採用焚燒處置的。焚燒後少量的泥灰可用於混凝土、磚瓦製品、路基路面的骨料和工程建設的回填土。
D. 城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策總則
本技術政策旨在提升城鎮污水處理廠污泥處理處置水平,保護和改善生態環境,促進經濟社會與環境的可持續發展。依據《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國水污染防治法》、《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》、《中華人民共和國城鄉規劃法》等相關法律法規制定。旨在明確城鎮污水處理廠污泥(簡稱「污泥」)的定義,即在污水處理過程中產生的半固態或固態物質,不包括柵渣、浮渣和沉砂。本技術適用於污泥從產生、儲存、處理、運輸到最終處置全過程的管理和技術選擇。
污泥處理處置作為城鎮污水處理系統的關鍵環節,應遵循源頭削減和全過程式控制制的原則。根據污泥最終的安全處置要求和特性,合理選擇污水與污泥處理工藝,並實施全面的管理。目標為實現污泥的減量化、穩定化和無害化處理。鼓勵回收與利用污泥中的能源和資源。在確保安全、環保與經濟效益的前提下,實現污泥的有效處理、利用及循環經濟的發展。
地方人民政府作為污泥處理處置設施規劃與建設的責任主體,負責設施的安全運營與處理。優先採購符合國家相關標準的污泥衍生產品。鼓勵採用節能減排的污泥處理處置技術,充分利用社會資源處理處置污泥。鼓勵創新技術、工藝和設備的研發,以適應我國國情和地區特點。
國家政策積極支持節能減排的污泥處理處置技術的推廣,鼓勵社會資源的利用,促進污泥處理處置技術創新與科技進步。同時,鼓勵研發符合我國國情和地區特點的污泥處理處置新技術、新工藝和新設備,以推動環保產業的發展。
《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策(試行)》於2009年2月28日由住房和城鄉建設部、環境保護部、科學技術部以建城200923號印發。《術政策(試行)》分總則、污泥處理處置規劃和建設、污泥處置技術路線、污泥處理技術路線、污泥運輸和儲存、污泥處理處置安全運行與監管、污泥處理處置保障措施7個部分。
E. 污水處理廠的污泥怎麼處理
目前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法去除污泥。
生物處理的原理回是通過生物作用,尤其答是微生物的作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉變成無害的氣體產物(CO2)、液體產物(水)以及富含有機物的固體產物(微生物群體或稱生物污泥);多餘的生物污泥在沉澱池中經沉澱池固液分離,從凈化後的污水中除去。
(5)污水處理廠污泥處置要求擴展閱讀:
污水處理工藝分三級:
一級處理:物理處理,通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。
二級處理:生物化學處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。
三級處理:污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。可能根據處理的目標和水質的不同,有的污水處理過程並不是包含上述所有過程。
F. 污泥處理的要求
4.5.1.1污泥自身環境問題
污泥是污水處理廠和污水污水站污水處理的必然產物。未經恰當處理處置的污泥進入環境後,直接給水體和大氣帶來二次污染,不但降低了污水處理系統的有效處理能力,而且對生態環境和人類的活動構成了嚴重的威脅。存在的主要環境問題如下 :
(1)污泥含水率高。未脫水污泥含水率大於90%,初步脫水污泥含水率也高達80%,造成運輸成本高、堆放面積大,擠壓垃圾填埋場庫容,堵塞垃圾滲濾液管等問題;
(2)細菌滋生。不僅造成視覺污染,而且為其他有害生物的滋生提供了場所;
(3)大氣污染。污泥堆放在露天散發出臭氣和異味,日曬風刮,污染物顆粒會造成大氣污染;
(4)污染水體。經水浸泡、溶解,污染物伴隨污水流入河道,會污染地表水,進入地下水;
(5)含有重金屬。如不加以控制,則可能污染土地。
目前,我國城市污水處理廠普遍採用污泥脫水機進行脫水,形成含水率80~75%的脫水污泥,目前的市污水處理廠脫水污泥處置方法中,污泥農用佔44.8%、陸地填埋佔31%、其他處理約10.5%、沒有處理約13.7%。
《城市污泥處置 混合填埋泥質》(CJ/T 249-2007)規定了城市污泥進入生活垃圾衛生填埋場混合填埋處理和用作覆蓋土的泥質指標,詳見表4-5
表4-5城市污泥處置混合填埋泥質基本指標
序號 控 制 項 目 限 值
1 污泥含水率 ≤60%
2 pH 5~10
3 混合比例 ≤8%
註:表中pH指標不限定採用親水性材料(如石灰等)與污泥混合以降低其含水。
新標准出台以後,城市污泥處置一些主要指標發生了變化。一是我們城鎮污水處理廠的出廠污泥是要求含水率小於80%;二是城鎮污水處理廠園林綠化用污泥含水率是小於45%,有機質含量不小於20%;三是混合填埋污泥的泥質含水率要求小於等於60%才能進填埋廠。目前我國污泥處置運用最多的是進垃圾場填埋和園林綠化,新標準的出台,由此帶來了新的問題,污泥含水率必須符合進垃圾填埋場和運用於林綠化用污泥要求。
污泥的處理和處置目標為減量化、穩定化、資源化。城市污水處理廠污泥的穩定化技術主要有厭氧消化、好氧消化、污泥堆肥以及污泥焚燒等。污泥濃縮、脫水以及焚燒是污泥減容的主要技術。填埋、焚燒、作農肥、投海和製造建築材料等是目前污泥處置和綜合利用的主要途徑。
4.5.2污泥處理工藝比較選擇
4.5.2.1污泥脫水工藝
從表4-6可以看出,板框式壓濾機設備投資相對較低,但間隙敞開運行,操作維護管理復雜。
表4-6 城市污泥脫水設備綜合比較
設備型式 板框式壓濾機 帶式脫水機 離心式脫水機
設備重量 大 較大 小
設備體積 大 較大 小
脫水率 高,泥餅含水率70%-85% 低,泥餅含水率70%-86% 低,泥餅含固率75%-85%
生產率 小,間斷運行,時產50kg/h固體 小,間斷運行,每小時產固體小於80kg(相對過濾面積) 較高,連續運行,每小時產固體大於90kg(相對過濾面積)
自動性 差,需專人看守 差,需專人看守 好,不需專人看守
設備密封 開敞式,臭味逸出 開敞式,臭味逸出 密封式,臭味和有害污泥微粒不逸出
噪音 低,小於75dB 高,大於75dB 較高, 80dB
穩定性 不穩定,活動部件多 不穩定,協作部件多,部件移動間距大 穩定,設備簡單。
維護量 維護量大,維修難度大。 大,濾布3個月需更換一次。移動部件損害嚴重,維護費用高 小,每年檢修一次,維護部件主要是刮刀片,維護費用少
能耗 每立方米污泥脫水耗電為1.0kw/m3 每立方米污泥脫水耗電為0.8kw/m3 每立方米污泥脫水耗電為1.2kw/m3
反沖洗 擠壓原理,不需反沖洗 為防止濾帶堵塞,需高壓水不斷沖刷 離心沉降原理,不需反沖洗
投葯量 投葯量小 投葯量大 投葯量較小
設備使用壽命 短 短 長
操作簡單度 較為復雜,須專人管理 操作復雜, 須專人管理 簡單,全自動,無需管理
設備投資 稍低 適中 較高
帶式脫水機的優點是節省電耗、噪音小、造價相對低、但是其出泥含固率略低、佔地面積大、需要沖洗、開放式運行衛生環境差,維護管理復雜。
離心式脫水機的優點是出泥干、全密閉運行、衛生環境好、不需沖洗水、系統簡單體積小,投葯量小、全自動運行、維護管理水平要求低。但設備投資及能耗相對高一些。
綜合比較,本項目污泥脫水推薦採用離心機進行機械脫水方式。
4.5.2.2污泥干化工藝
根據《城鎮污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質》(CJ248-2007)規定,園林綠化用泥質含水率必須小於45%,《城市污泥處置 混合填埋泥質》(CJ/T 249-2007)和《生活垃圾填埋場污染控制標准》(GB16889—2008)規定城市污泥進入生活垃圾衛生填埋場污泥含水率必須小於60%,而城市污泥經過污泥脫水機脫水後污泥含水率為75~80%,還滿足不了污泥處置要求,還必須進行污泥預干化處理。
污泥預干化技術是通過熱能對污泥進行水分去除處理,在干化過程中將耗去大量的熱能,為了降低污泥預干化所需要的熱能,由大量的分析研究和試驗可得:脫水污泥經加熱干化使含水率由80%降到60%這一階段所消耗能量小,其主要去除的是污泥中的游離水;污泥在含水率35%—60%之間,為污泥的塑性階段,這階段污泥的流體特性類似膠水。膠狀、黏稠,很難處置,對其干化消耗能量急劇增加,很難干化;同樣含水率在35%以下繼續干化消耗能量也小,這兩段的能量消耗基本接近理論值根據上述特性,干化污泥要避開污泥塑性階段。要充分利用污泥干化特性,盡量在含水率60%,或者35%以下。在含水率為35%—60%之間干化耗能約為含水率60%以上和35%以下干化耗能的2.5倍;所以對脫水污泥需採用預干化技術,使脫水污泥含水率由80%降至60%,這樣大大節約了能耗。目前主要的干化技術有如下四種:
(1)污泥晾曬干化
污泥晾曬干化主要為自然干化,將含水率為80%的脫水污泥在陽光大棚內以0.4—0.6米的厚度堆放,並使用專用晾曬翻堆設備對污泥進行多次晾曬翻堆,使污泥含水率由80%快速降至60%,該工藝是利用太陽能對污泥進行水分去處,工藝簡單,耗能很低,但佔地面積較大,需要大量人力。
(2)加熱乾燥
目前,許多國家已在污泥處理中採用加熱乾燥技術。按照熱介質是否與污泥相接觸,現行的污泥熱乾燥技術可以分為三類:直接熱乾燥技術、間接熱乾燥技術和直接-間接聯合式乾燥技術。
直接熱乾燥技術又稱對流熱乾燥技術。對流熱乾燥是通過熱空氣從污泥表面去除水分。在操作過程中,熱介質(熱空氣、燃氣或蒸汽等)與污泥直接接觸,熱介質低速流過污泥層,在此過程中吸收污泥中的水分,處理後的干污泥需與熱介質進行分離。排出的廢氣一部分通過熱量回收系統回到原系統中再用,剩餘的部分經無害化後排放。此技術熱傳輸效率及蒸發速率較高,可使污泥的含固率從25%提高至85%~95%。閃蒸式乾燥器(flashdryer)、轉筒式乾燥器(rotarydryer)、帶式乾燥器(beltdryer)、噴淋式乾燥器(spraydryer)、螺環式乾燥器(toroidaldryer)和多效蒸發器(multiple effect vaporattion)等都屬直接熱乾燥裝置類型。
在間接熱乾燥技術中,熱介質並不直接與污泥相觸,而是通過熱交換器將熱傳遞給濕污泥,使污泥中的水分得以蒸發,因而熱介質不僅僅限於氣體,也可用熱油等液體,同時熱介質也不會受到污泥的污染,省卻了後續的熱介質與干污泥分離的過程。過程中蒸發的水分到冷凝器中加以冷凝。熱介質的一部分回到原系統中再用,以節約能源。由於間接傳熱,該技術的熱傳輸效率及蒸發速率均不如直接熱乾燥技術,這種技術的操作設備有薄膜熱乾燥器,圓盤式熱乾燥器等。
直接-間接聯合式乾燥系統則是對流-傳導技術的整合,如高速薄膜乾燥器、新型流化床乾燥器以及帶式乾燥器等。在所有提及的這些乾燥器中,閃蒸式乾燥器是目前應用最廣的一種加熱乾燥設備。
(3)微波干化
微波技術由於其的熱絕緣特性,廣泛應用於科技領域的各個方面,微波加熱也被認為是高溫分解有機物的一種可選方法。與傳統的乾燥方法相比,微波加熱乾燥污泥可以節約大量的時間和能量。
(4)污泥石灰干化處理
向污泥中均勻加入石灰粉後,生石灰和污泥中的水發生放熱反應,在水合反應放出的熱量的作用下(每千克溶解性氧化鈣放熱1164千焦)系統溫度將提高,加速水分蒸發,從而達到干化的目的。
同時,生石灰均勻投加混合入污泥,和污泥中的水發生放熱反應後造成一個高溫、高鹼性的環境,而實踐證明,在加溫至60°C、pH值呈高鹼性狀態下致病微生物能得到有效去除,蠕蟲卵雖然不能被殺死 (在殼體結構中這幾乎是不可能的) ,但已不再具備繁殖能力。因此石灰處理工藝可以有效的殺死污泥中的致病微生物。
表4-7 各種污泥干化方法綜合比較
乾燥方法 乾燥
效率 佔地面積 二次污染 是否需要外加能量 設備投
資費用 運行費用 性價比 適用范圍
污泥晾曬干化 較高 較大 有臭氣排放造成二次污 否 較低 較低 高 土地充裕,污泥量較小的污泥處置
加熱乾燥 較高 較大 尾氣排放,造成二次污染 是 高 高 中 大量污泥處置
微波干化 高 大 無 是 高 高 中 產地衛生條件要求較高范圍
污泥石灰干化處理 中等 小 穩定污泥、殺滅細菌 否 中等 中等 高 小型污泥處置
綜合比較,污泥石灰干化處理佔地面積小,設備投資、運行費用適中,操作簡單,無二次污染,是目前特別適宜於中國的污泥預干化解決方案。
污泥石灰干化處理工藝引進的是德國成熟先進的混合技術,目前在德國已建設600多座利用此技術的城市污泥干化處理廠,1萬多座利用此技術對污泥進行穩定化處理的污泥處理廠。
污泥石灰干化處理工藝的引進,與中國當前污泥處置方式進行有效的整合,目前國內大多數污泥最終採用的都是填埋處置方式,這也是當最為經濟的處理方式。但如果把機械脫水後的污泥直接運送到垃圾填埋廠進行填埋,會由於污泥含水率過高而造成運輸和填埋困難,並且增大了垃圾填埋廠對於垃圾滲濾液的處理負荷。石灰混合處理技術可將脫水污泥含水量從80%降低到60%,從而達到半干化的目的。降低污泥的含水率,使污泥密度增大,體積減小,提高污泥填埋強度,顆粒狀的污泥極大的方便了運輸和填埋,顯著降低了垃圾填埋廠的運行成本和運輸成本。
4.5.3污泥處置方式比較選擇
《城市污泥處置 分類》(CJ/T2392007)規定了城市污泥處置方式分為由如下四類:
(1)污泥土地利用
污泥經穩定化、無害化處理後,達到土地利用的標准後,應推廣污泥的土地利用,如污泥園林綠化,用來種植草皮及樹木以達到防蝕保土和改善環境的作用;污泥土地改良,改善鹽鹼地,沙化地的性能;污泥還可以用來種植不進入人類食物鏈的植物,如玉米等,可用作生產工業酒精的原料,這種技術投資少,能耗低,可資源化,但對污泥的理化指標、營養指標、污染物濃度限值都有嚴格的限制,須慎重使用。
(2)污泥填埋
混合填埋指污泥與生活垃圾混合在填埋場進行填埋處置,將污泥與生活垃圾進行盡可能充分的混合,然後將混合物平展、壓實,進行填埋。
單獨填埋指污泥在專用填埋進行填埋處置,可分為溝填、掩埋和堤壩式填埋三種類型。這種處置方法簡單、易行、成本低,是一項比較普遍採用的污泥處置技術,新標准規定了污泥含水率小於60%的規定,污泥含水率需滿足新標准要求。
(3)污泥建築材料利用
污泥建築材料利用一般包括用作水泥添加料、制磚和制輕質骨料等,這幾方面技術比較成熟,消納量較大,市場前景較好,可以作為污泥消納的手段。製作建築材料,污泥量需達到一定規模,才能有一定經濟性。
(4)污泥焚燒
新標准認為污泥焚燒既是污泥處置,又是污泥處理。污泥屬於污泥處置,這是因為污泥在焚燒過程中,尤其是在火力發電廠中與煤混燒,利用了污泥本身的熱量,且經過焚燒後有機物完全礦化,自身性質已完全改變,符合污泥處置的定義。污泥焚燒也屬於污泥處理,這是因為污泥焚燒是污泥穩定化、減量化和無害化處理的過程,符合污泥處理的定義。其優點是能使有機物全部碳化,殺死病原體,可最大限度地減少污泥體積,有效地利用了污泥的熱值,且可以迅速和徹底地使污泥減容,能夠滿足越來越嚴格的環境要求。這種處理方式投資昂貴、設備復雜,尾氣可能帶來二次污染。
表4-8 各種污泥處置方法綜合比較
序號 處置方式 技術難度 建設投資 運行費用 場地要求 能否資源化 無害化程度
1 污泥土地利用(農田、園林綠化) 較簡單 投資適中 稍大 較小 能 重金屬低於標准時可以達到無害化要求
2 填埋 簡單 低,利用現有垃圾場設施 小 大 不能 延緩污染, 沒有最終消除污染風險
3 焚燒 技術設備要求較高 投資較大 較大 小 不能 尾氣可能帶來二次污染
4 建築材料 技術設備要求高 投資大 高 大 能 重金屬穩定後不會帶來二次污染
通過上幾種污泥處置方式進行比較,四種污泥處置方案都符合污泥處置「減量化、無害化、資源化」的處置原則,幾種處置方案各有有缺點,結合本項目建設條件,其中污泥土地利用、污泥填埋由於投資運行費用低,較符合本項目實際,污水站污泥脫水干化後對污泥成分指標進行檢測,如理化指標、營養指標、污染物濃度符合園林綠化、農田標准,屠宰廠污泥優先用於園林綠化、農田,不符合園林綠化和農田的泥質標准或者園林綠化利用不完的,