Ⅰ 城市污水廠污泥最終處置方式
城市污水廠污泥最終處置方式是怎樣的呢,下面中達咨詢為大家帶來相關內容介紹以供參考。
城市污水廠處理中產生的污泥既是污染物又是一種資源,其最好的出路應是污泥的處理、處置與資源化利用相結合。本文通過污泥的綜合利用、填埋、投海等幾種主要的污泥處置方式的分析,指出污泥的資源化利用應立足於各地實際,在兼顧環境生態效益、社會效益和經濟效益平衡的前提下,選擇最佳處置與利用方案。
城市污水廠的污泥是指處理污水所產生的固態、半固態及液態的廢棄物,含有大量的有機物、豐富的氮磷等營養物、重金屬以及致病菌和病原菌等,如果不加處理的任意排放和投棄會對環境造成嚴重的污染。隨著污水處理設施的普及、處理率的提高和處理程度的深化,污泥的產生量必將有較大的增長。如何妥善地處置污水廠污泥,並將其作為一種新的資源加以有效利用,變廢為寶,已成為城市污水廠和相關部門提高技術水平和管理水平的重要配鎮穗因素,也是全球共同關注的課題。
1、污泥最終處置的主要方式
目前,國內外污泥最終處置方式主要有:綜合利用、填埋、投海。
(1)綜合利用
①農田林地利用
污泥脫水後堆肥農用是目前國內一些污水處理廠正在進行研究和開發的課題,污泥中含有大量植物生長所必需的肥分(N、P、K)、微量元素及土壤改良劑(有機腐殖質)。我國城市污水處理廠的各種污泥所含肥分見表1,故污泥農田林地利用是最佳的最終處置方法,但污泥中也含有對植物及土壤有危害作用的病菌、寄生蟲卵、難降解有機旅運物、重金屬離子以及N、P的流失對地表水和地下水的污染,甚至可能含有一些致癌物質,目前對重金屬污染研究較多。因此,在作農田林地利用前,應進行堆肥處理以殺死病菌及寄生蟲卵,同時還應去除這些有害物質。目前普遍的問題是檢測手段跟不上要求,處理成本無法和經濟效益相平衡,化肥的普遍應用造成銷售市場難以開發等,這些使得此種處置方式尚未得到普遍的推廣。我國有大量工業廢水進入污水處理廠,污水中重金屬離子約有50%以上轉移到污泥中,污泥中的重金屬離子含量一般都較高,見表2。
為提高污泥的農用量可以採取一些措施:一是把污泥製成有機—無機復合肥料,適當添加鉀肥以補充污泥肥料中鉀的不足,這樣可以提高肥效降低有害物的含量;二是在經濟政策上優惠使用污泥復合肥料的單位或個人,如免費提供試用肥料樣品,免費為施用污泥復合肥料的區域或地塊作土壤營養狀況分析等。
②污泥焚燒產物利用
污泥中合有一定量的有機成分,經脫水乾燥的污泥可用焚燒處理。在日本,該方法巳占污泥處理總量的60%以上、歐盟也在10%以上。為防止焚燒過程中產生二惡英等有毒氣體,焚燒溫度應高於850℃。污泥焚燒所產生的焚燒灰具有吸水性、凝固性,因而可用於改良土壤、築路等,也可作為磚瓦和陶瓷等的原料,另外,污泥灰也可以作為混凝土混料的細填料。將污泥轉變成一種顆粒狀燃料,可以很好燃燒,其熱值和褐煤相當,燃燒釋放的有害氣體遠低於焚燒過程,其殘余物可用於建築工業。
污泥焚燒可以從廢氣中獲得剩餘能量,用來發電。在脫水污泥中加入引燃劑、催化劑、疏鬆劑和固硫劑等添培卜加劑製成合成燃料,該合成燃料可用於工業和生活鍋妒,燃燒穩定,熱工測試和環保測試良好,是污泥有效利用的一種理想途徑。
③低溫熱解製取可燃物
污泥熱化學處理因其無害化和減量化徹底,地位已逐漸增強。污泥低溫熱解是一種發展中的能量回收型污泥熱化學處理技術。它通過在催化劑作用下無氧加熱乾燥污泥至一定溫度(<500℃)、由干餾和熱分解作用使污泥轉化為油、反應水、不凝性氣體和炭等可燃產物,最大轉化率取決於污泥組成和催化劑的種類,正常產率為200~300L(油)/t(干泥),其性質與柴油相似。
④建築材料利用
污泥可用於制磚和制纖維板材。
污泥制磚的方法有兩種。一種是用干化污泥直接制磚,另一種是用污泥灰渣制磚。用干化污泥直接制磚時,應對污泥的成分作適當調整,使其成分與制磚粘土的化學成分相當。當污泥與粘土按重量比1:10配料時,污泥磚可達普通紅磚的強度。利用污泥焚燒灰渣制磚時,灰渣的化學成分與制磚粘土的化學成分是比較接近的,制坯時只需添加適量粘土與硅砂。比較適宜的配料重量比為灰渣:粘土:硅砂=100:50:(15~20)。
污泥制生化纖維板,主要是利用活性污泥中所含粗蛋白(有機物)與球蛋白(酶)能溶解於水及稀酸、稀鹼、中性鹽的水溶液這一性質,在鹼性條件下加熱、乾燥、加壓後,發生蛋白質的變性作用,從而製成活性污泥樹脂(又稱蛋白膠),使之與漂白、脫脂處理的廢纖維壓製成板材。其品質優於國家三級硬質纖維板的標准。
(2)填理
污泥填埋有填地與填海造地兩種。
污泥消化後經脫水再進行填埋是目前國內許多大型污水處理廠中常採取的方式,經過消化後的污泥有機物含量減少,性能穩定,總體積減少,脫水後作填埋處置是一種比較經濟的處理方式。由於消化裝置工藝復雜、一次性投資大、運行操作難度大,實際運行經驗表明往往難以達到預期的效果。況且脫水污泥含水率大大高於普通生活垃圾衛生填埋場所要求的30%含水率,因此需再經處理才能送生活垃圾填埋場填埋;或者設置專用的污泥填埋場,根據污泥的含水率及力學特性等因素進行專門填埋,但此法有佔地較大、選址受阻及存在二次污染隱患等缺點。
污泥填埋的操作要求與垃圾填埋相似。污泥填埋場的滲濾液屬高濃度有機污水,必須集中加以處理;污泥填埋場四周應設圍欄,並採取相應的防蚊蠅、防鼠措施,未經乾燥焚燒處理的污泥,宜小規模分層填埋,生污泥泥層厚度應<0.5m,消化污泥泥層厚度應不大於3m,泥層上面鋪砂土層為0.5m,彼此交替進行填埋,並設置通氣裝置,污泥焚燒灰渣填埋時,可不分層填埋。
污泥填海造地,應遵守下列要求:①必須設護堤,滲水也必須集中進行處理,以防污泥和污水污染海水;②污泥或灰渣中的重金屬含量應符合填海造地標准。
(3)投海
沿海地區,尤其是有大江、大河入海口附近,可考慮把生污泥、消化污泥、脫水泥餅或焚燒灰渣投海。投海污泥最好是經過消化處理的污泥。投海方式可用管道輸送或船運,其中管道輸送較為經濟。在污泥投海工程實施前,必須搞好投海區的選擇(離海岸10km以外,水深25m左右),以保證海水的稀釋與自凈作用。
總之,綜合利用將是今後污泥處置的主要方式。填理由於佔地多,潛在生物可利用率低,滲濾液可污染地下水,後續處理管理費用高等問題,應用受到限制。海洋投棄將逐漸被禁止。隨著科技的發展,污泥的有效利用的方式和有效利用率將會進一步增加。
2、污泥利用方案的選擇
(1)污泥利用的潛在風險
污泥利用需滿足嚴格的環境衛生標准,不能造成新的環境危害。污泥利用的環境問題是重金屬和氮對土壤、作物、水體的影響以及病原物污染,所以具有潛在風險。污泥的熱能利用無疑是風險最小的,而土地利用則需嚴格管理,只有重金屬含量低於農用污泥標准才可用於農作物,而且污泥肥的施用也需嚴格定量以控制重金屬的積累和減少氮、磷淋失對水體的污染。至於病原物污染,熱干化的安全性較佳,因其高溫滅菌作用很徹底,產品可完全抑制微生物的活性;鹼性穩定化基本上也能達到安全標准;堆肥則不足以保證安全性,因病原物仍有少量存活且產品的高含水率(一般為30%~40%)可使病原物復活,故採用堆肥方案時需加強對堆肥質量、場所和施用場地的管理。
(2)利用方案的比較
①農田林地利用
用污泥對農田、林地、草坪施肥或進行土壤改良以及用於市政綠化、育苗等,不僅可改善土壤的理化性質,增加土壤肥力,促進樹木、花卉及草坪等的生長,而且可避免污泥中的重金屬、有毒有機物因食物鏈的生物富集效應對人畜產生的危害,除此之外土壤的自凈能力還可使污泥進一步無害化。因此土地利用是一種積極的、生產性的污泥處置方法。污泥利用前需堆肥化處理,堆肥化若採用靜態條垛工藝,成本最低,但其生產周期長、佔用土地多且對周圍環境的影響比較嚴重;若採用發酵倉,其設備投資和運行費用將增加,而且若要製成復合肥還需烘乾造粒設備,這樣其成本優勢就大大削弱了。
②污泥焚燒產物利用
污泥焚燒效果好,焚燒產物既可用作新的產品原料,又可回收熱能。國外已有較成熟經驗和工藝,可以直接借鑒使用。但總體來說焚燒的成本最高(是其他工藝的2~4倍)。今後應從降低成本,減少二次污染角度著手,生產新設備。
③低溫熱解製取可燃物
污泥低溫熱解效果亦好,污泥可通過干餾提取油、氣等,不但可做燃料也可用於製造四氯化碳等化工產品,具有工業化利用前景,且能量回收率高,經濟性優於焚燒處理,是大有前途的處理方法。在熱解機理和動力學研究方面,還有很多工作需進一步探討。在工藝和設備的改進方面有待新的突破。
④建築材料利用
建築材料利用,不僅可以減少污泥填埋所佔用的土地,減少自然資源消耗,而且可以使資源得到循環利用,變廢為寶。
(3)其他因素
污泥處理設施的選址是方案選擇的決定因素之一。一般而言,污泥宜就近處理以節省運輸費用和減少濕污泥運輸對沿途造成的污染。由於污泥處理過程中可能會帶來臭味、有毒有害氣體及病原體等環境問題,所以選址會對方案選擇產生決定性影響。
3、結語
污泥經過減容、穩定和無害化處理後,可以作為資源加以綜合利用。污泥的處理處置及其無害化,作為再生資源有效利用是世界各國共同重視的問題。面對各地區千差萬別的污泥利用經驗,應立足於本地區的實際情況,在兼顧環境生態效益、社會效益和經濟效益平衡的前提下,審慎地、全面地論證各種方案實施的可行性,從中選出最佳方案。目前的利用方向是土地利用和熱能利用。從長遠看,對於我們這樣一個農業大國,應將污泥製成污泥復合肥料或污泥生物復合肥料,將農田林地利用作為主要的有效利用途徑。同時,也要發展研究其它的資源化途徑,如直接或間接作為燃料、熱分解制油等。污泥焚燒作為最徹底的處理方式,在國外,特別是西歐和日本已得到了廣泛的應用,歐洲將來有30%的污泥土地利用、70%熱能利用。在國內,由於其一次性投資和處理成本大、焚燒煙氣需進一步處理等問題而一直未得到應用。隨著國內大型城市污水處理廠建設的進一步加快,污泥處置已成為突出的問題。
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Ⅲ 污泥處理及處置方案
污泥處理與處置方案
1、污泥處理策略
污水處理過程產生的生物污泥富含有機物,易腐化且可能含寄生蟲卵,對環境構成二次污染。為確保妥善處理,目標包括:①通過穩定化減少有機物;②通過減小體積降低處置成本;③將污泥中的有用物質轉化為資源。
2、污泥處理工藝流程
城鎮污水處理廠的污泥需經過脫水處理,形成含水率低於80%的泥餅,便於運輸和再利用。常見的脫水方法有:重力濃縮、機械壓濾(板框壓濾機、帶式壓濾機、疊螺脫水機、螺旋壓濾機和離心脫水)。
3、污泥處理系統方案
處理流程包括:直接重力濃縮後機械脫水、一體化機械濃縮脫水、自然干化等,且各有其優缺點。
4、具體工藝介紹
(1)重力濃縮:利用重力分離污泥固體,節能且效率高。重力濃縮池配有刮泥機,提高濃縮效率。
(2)機械濃縮:包括疊螺式、板框壓濾,前者結構簡單,後者濾布消耗大但效率高。
5、設備技術細節
板框壓濾機利用壓濾室工作,過濾面積靈活,但處理量小。超高壓壓濾機是污泥高效處置的優選。
帶式壓濾機操作簡便,但濾帶沖洗水消耗大。疊螺脫水機適合低濃度污泥,全自動運行節省成本。
6、推薦方案
鑒於處理水量較小,建議選擇產泥較少的疊螺式脫水機,便於後續運輸和處置。
Ⅳ 污泥的處理和處置方法有哪些
法律分析:污泥濃縮 污水處理廠產生的污泥含水率高達99%,需要經過污泥濃縮後再對污泥進行後續的處置。污泥濃縮後含水率為95%左右。
法律依據:《中華人民共和國環境保護法》
第四十條 國家促進清潔生產和資源循環利用。
國務院有關部門和地方各級人民政府應當採取措施,推廣清潔能源的生產和使用。
企業應當優先使用清潔能源,採用資源利用率高、污染物排放量少的工藝、設備以及廢棄物綜合利用技術和污染物無害化處理技術,減少污染物的產生。
第四十二條 排放污染物的企業事業單位和其他生產經營者,應當採取措施,防治在生產建設或者其他活動中產生的廢氣、廢水、廢渣、醫療廢物、粉塵、惡臭氣體、放射性物質以及雜訊、振動、光輻射、電磁輻射等對環境的污染和危害。
排放污染物的企業事業單位,應當建立環境保護責任制度,明確單位負責人和相關人員的責任。
重點排污單位應當按照國家有關規定和監測規范安裝使用監測設備,保證監測設備正常運行,保存原始監測記錄。
嚴禁通過暗管、滲井、滲坑、灌注或者篡改、偽造監測數據,或者不正常運行防治污染設施等逃避監管的方式違法排放污染物。