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一、城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置現(xiàn)狀
1、投運(yùn)污泥處理處置項(xiàng)目基本情況
據(jù)不*統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)35個(gè)重點(diǎn)城市(拉薩正在建設(shè)污水處理廠,暫時(shí)未計(jì))的城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產(chǎn)量約2萬噸/日。投運(yùn)的污泥處理處置項(xiàng)目中有污泥堆肥制肥項(xiàng)目11個(gè),干化焚燒項(xiàng)目9個(gè),建材利用項(xiàng)目1個(gè)。以上項(xiàng)目處置污泥規(guī)模4500多噸/日,約占總污泥量的23,其他基本都采用填埋或棄置堆放方式。
2、在建和擬建污泥處理處置項(xiàng)目基本情況
在建和擬建項(xiàng)目63個(gè),其中污泥堆肥制肥項(xiàng)目15個(gè),干化焚燒項(xiàng)目20個(gè),建材利用項(xiàng)目2個(gè),衛(wèi)生填埋項(xiàng)目26個(gè)。建成后可形成規(guī)模23000多噸/日的污泥處置能力。
3、存在的主要問題
35個(gè)重點(diǎn)城市污泥處理處置主要存在以下問題:一是污泥大量采用填埋和棄置堆放方式,部分已造成生態(tài)環(huán)境的安全隱患、占用土地和填埋場(chǎng)運(yùn)行困難等問題。二是缺少污泥處理處置的建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)費(fèi),污水處理收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到污泥處置運(yùn)行費(fèi)用的要求。三是缺乏污泥處理處置建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),目前投運(yùn)的堆肥制肥、干化焚燒和建材利用等項(xiàng)目大部分都是2008年下半年建成的。四是在熱電廠焚燒的污泥項(xiàng)目存在熱電設(shè)備故障檢修或因供電季節(jié)性波動(dòng)停產(chǎn)或減產(chǎn)對(duì)污泥處置造成的影響。五是項(xiàng)目用地、資金配套、稅收、焚燒發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)等扶植政策不完善。六是缺少相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和污泥處置專項(xiàng)規(guī)劃。“重水輕泥”思想和污染轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象不符合科學(xué)發(fā)展觀的要求。
二、污泥處理處置技術(shù)現(xiàn)狀
1、污泥處置技術(shù)現(xiàn)狀
城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置應(yīng)綜合考慮污泥泥質(zhì)特征、地理位置、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平等因素,因地制宜地確定污泥處置方式。污泥處置是指處理后污泥的消納過程,處置方式主要有土地利用、填埋、建筑材料綜合利用等。
(1)污泥土地利用
污泥土地利用的方式主要包括城市園林綠化利用、土地改良和農(nóng)用利用等。污泥土地利用應(yīng)符合國(guó)家及地方的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定,鼓勵(lì)符合標(biāo)準(zhǔn)的污泥用于土地改良和園林綠化,允許符合標(biāo)準(zhǔn)的污泥限制性農(nóng)用。
污泥城市園林綠化指處理后的污泥用于人行道樹、灌木、花卉、草坪等栽培過程中作為肥料、基質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)土。污泥用于園林綠化時(shí),泥質(zhì)應(yīng)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》的規(guī)定和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。污泥必須首行穩(wěn)定化和無害化處理,并根據(jù)不同地域的土質(zhì)和植物習(xí)性等,確定合理的施用范圍、施用量、施用方法和施用時(shí)間。
污泥土地改良利用指處理后的污泥用于嚴(yán)重?cái)_動(dòng)土地的改良,包括采煤場(chǎng),各種采礦業(yè)開采場(chǎng)、矸石場(chǎng)、露天礦坑、尾礦堆、取土坑、粉煤灰堆積場(chǎng)、森林采伐地、森林火災(zāi)毀壞地、滑坡和其它天然災(zāi)害需要恢復(fù)植被的土地等。污泥用于土地改良時(shí),泥質(zhì)應(yīng)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良泥質(zhì)》(cj/t291)的規(guī)定;并應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際,進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià),經(jīng)有關(guān)主管部門批準(zhǔn)后實(shí)施。
污泥農(nóng)用時(shí),污泥必須進(jìn)行穩(wěn)定化和無害化處理,并達(dá)到《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(gb4284)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)》(cj/t309)等國(guó)家和地方現(xiàn)行的有關(guān)農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。污泥衍生產(chǎn)品應(yīng)通過場(chǎng)地適用性環(huán)境影響評(píng)價(jià)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并經(jīng)有關(guān)部門審批后方可實(shí)施。污泥農(nóng)用應(yīng)嚴(yán)格控制施用量和施用期限。
(2)污泥建筑材料綜合利用
污泥建筑材料綜合利用技術(shù)研究及應(yīng)用已成為熱點(diǎn)。污泥建筑材料綜合利用是指污泥的無機(jī)化處理,用于制作水泥添加料、制磚、制輕質(zhì)骨料和路基材料等。
目前,《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置制磚用泥質(zhì)污泥》標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)頒布實(shí)施,規(guī)范了污泥制磚行業(yè)。同時(shí),國(guó)家有關(guān)部門也在該領(lǐng)域設(shè)置了相關(guān)科研課題開展研發(fā),國(guó)內(nèi)多家科研院所和企業(yè)正在開展污泥建筑材料綜合利用的研究,并且已在廣東、浙江等地進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)和投產(chǎn)。污泥建筑材料綜合利用應(yīng)符合國(guó)家和地方的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求,并嚴(yán)格防范在生產(chǎn)和使用中造成二次污染。
(3)污泥填埋
污泥填埋分為污泥單獨(dú)填埋和與城市垃圾、工業(yè)垃圾混合填埋。該處置方法具有簡(jiǎn)單、易行、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是,污泥填埋也受土地約束以及受污泥填埋過程中產(chǎn)生的滲濾液和甲烷氣體等二次污染的影響。
不具備土地利用和建筑材料綜合利用條件的污泥,可采用填埋處置。國(guó)家將逐步限制未經(jīng)無機(jī)化處理的污泥在垃圾填埋場(chǎng)填埋。污泥填埋應(yīng)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》的規(guī)定;填埋前的污泥需進(jìn)行穩(wěn)定化處理;橫向剪切強(qiáng)度應(yīng)大于25kn/m2;填埋場(chǎng)應(yīng)有沼氣利用系統(tǒng),滲濾液能達(dá)標(biāo)排放。
2、污泥處理技術(shù)現(xiàn)狀
污泥處理技術(shù)應(yīng)根據(jù)污泥處置要求和相應(yīng)的泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),選擇適宜的技術(shù)路線。
(1)污泥厭氧消化
污泥厭氧消化通過把污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和二氧化碳,消減有機(jī)物含量,產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行綜合利用。污泥厭氧消化可以穩(wěn)定污泥的泥性,降低污泥含水率,提高污泥的脫水效率。厭氧消化后污泥在園林綠化、農(nóng)業(yè)利用前,還應(yīng)按要求進(jìn)行無害化處理。
國(guó)家鼓勵(lì)城鎮(zhèn)污水處理廠采用污泥厭氧消化工藝,產(chǎn)生的沼氣應(yīng)綜合利用。根據(jù)《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》(建城[2000]124號(hào))要求:日處理能力在10萬m3以上的污水二級(jí)處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥,宜采取厭氧消化工藝進(jìn)行處理,產(chǎn)生的沼氣應(yīng)綜合利用。目前,厭氧消化在實(shí)際工程中的應(yīng)用主要包括污泥中溫厭氧消化、高負(fù)荷消化和兩級(jí)消化等,各種形式的污泥厭氧消化已在全國(guó)大型污水處理廠規(guī)?；瘧?yīng)用。
(2)污泥高溫好氧發(fā)酵
污泥高溫好氧發(fā)酵是采用剪枝、落葉等園林廢棄物和礱糠、谷殼、秸桿等農(nóng)業(yè)廢棄物作為高溫好氧發(fā)酵添加的輔助填充料,利用自然界廣泛存在的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物,有控制地促進(jìn)污泥中可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的類腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程。污泥中各種有機(jī)物質(zhì)在酶的作用下,轉(zhuǎn)化成小分子的有機(jī)化合物、對(duì)土壤有利的腐殖質(zhì),以及co2,氨、水和無機(jī)鹽等,使之成為可被植物吸收利用的化學(xué)形態(tài)。
污泥高溫好氧發(fā)酵不斷地分解有機(jī)物,堆體溫度不斷升高,可達(dá)到50℃一60℃,將其中的病原菌和寄生蟲卵殺死,使之無害化。污泥高溫好氧發(fā)酵的產(chǎn)品稱為堆肥,可以用作土壤改良劑和有機(jī)肥料。
污泥高溫好氧發(fā)酵應(yīng)重視污泥重金屬污染問題,處理過程應(yīng)防止臭氣污染,處理后的污泥含水率一般可低于40%。目前污泥高溫好氧堆肥技術(shù)已經(jīng)在廈門、河南、山西等地規(guī)?；懂a(chǎn)運(yùn)行。
(3)污泥脫水
污泥脫水主要是將污泥中的吸附水、毛細(xì)水和細(xì)胞內(nèi)水分離出來。污泥機(jī)械脫水主要包括:真空過濾脫水、壓濾脫水、離心脫水等。污泥經(jīng)脫水后其體積大幅度減小,降低了后續(xù)污泥處理處置的難度。一般大中型污水處理廠均采用機(jī)械脫水。
近年來,污泥脫水技術(shù)得到了很大的發(fā)展,技術(shù)突破集中在污泥脫水前調(diào)理劑的研發(fā)和脫水機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)等方面。目前,采用污泥藥劑調(diào)理 機(jī)械脫水的技術(shù),在濕污泥原泥中加入污泥調(diào)理劑破壞污泥絮體微生物結(jié)構(gòu)并溶胞,分離出物理性結(jié)合水,使微生物的生物體的水分分離,終使污泥中的結(jié)合水大部分轉(zhuǎn)化為自由態(tài)水,再通過機(jī)械脫水設(shè)備將自由態(tài)水分分離。該技術(shù)已在制革污水處理廠污泥處理中規(guī)?；瘧?yīng)用,處理后污泥含水率可低于50%。
(4)污泥石灰穩(wěn)定干化
采用石灰等無機(jī)藥劑對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理,可以降低含水率,提高污泥橫向剪切力和衛(wèi)生條件,有利于污泥的后續(xù)處置。污泥堿化穩(wěn)定干化技術(shù)原理是使用生石灰穩(wěn)定污泥,生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,在此過程中每公斤石灰可以化合0.32kg水、釋放1141kj的熱量,將溫度提升到
70℃,ph值提升到12以上,從而有效殺滅病原體,并分解有機(jī)物。污泥堿化穩(wěn)定干化技術(shù)的控制性參數(shù)是污泥的ph及其保持時(shí)間。
目前,國(guó)內(nèi)已有不同形式和規(guī)模污泥采用石灰穩(wěn)定干化法,經(jīng)過處理后污泥含水率可以降低到70%左右,在自然界中堆放1個(gè)月后含水率繼續(xù)降低到60%左右,可以達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》和《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》的標(biāo)準(zhǔn)要求。
(5)污泥熱干化
污泥熱干化后污泥的臭味、病原物、粘度、不穩(wěn)定等負(fù)面特性得到顯著改善,降低了污泥含水率,節(jié)約了運(yùn)輸成本,提高了污泥熱值。污泥熱干化過程分為污泥與熱載體直接接觸和熱量由換熱設(shè)備提供兩種,目前應(yīng)用較多的有流化床干化、轉(zhuǎn)盤干燥、噴霧干化和空心槳葉式干化等工藝。
采用污泥熱干化工藝應(yīng)與利用余熱相結(jié)合,鼓勵(lì)利用污泥厭氧消化過程中產(chǎn)生的沼氣熱能、垃圾和污泥焚燒余熱、發(fā)電廠余熱或其他余熱作為污泥干化處理的熱源;不宜采用優(yōu)質(zhì)一次能源作為主要干化熱源;要嚴(yán)格防范熱干化可能產(chǎn)生的安全事故。
(6)污泥焚燒
污泥焚燒是指污泥在一定溫度、氣相充分有氧的條件下,使污泥中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為CO?、H2O N2等,反應(yīng)過程中釋放出來的熱量用于維持反應(yīng)的溫度條件。污泥焚燒一般采用流化床工藝,分為固定(鼓泡)流化床焚燒爐、循環(huán)流化床焚燒爐和回轉(zhuǎn)式流化床焚燒爐等。污泥焚燒的煙氣應(yīng)進(jìn)行處理,并滿足《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》等有關(guān)規(guī)定。污泥焚燒的爐渣和除塵設(shè)備收集的飛灰應(yīng)分別收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸。國(guó)家鼓勵(lì)對(duì)符合要求的爐渣進(jìn)行綜合利用;飛灰需經(jīng)鑒別后妥善處置。污泥焚燒工藝在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的大中城市應(yīng)用較廣,一般采用干化焚燒的聯(lián)用方式,提高污泥的熱能利用效率。
近幾年,污泥焚燒技術(shù)發(fā)展迅速,污泥焚燒廠與垃圾焚燒廠合建,污泥作為低質(zhì)燃料在火力發(fā)電廠焚燒爐、水泥窯或磚窯中混合焚燒等技術(shù)正在逐步走向成熟。
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