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【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。
现有一种间接加热的转鼓式薄膜干燥机可实现原污泥的一次深度脱水处理。其主要原理是:通过机械挤压和间接热传导联合作用将污泥中的水分脱出。转鼓式薄膜干燥机通过压辊装置的机械挤压作用,将污泥于转鼓表面挤压摊铺成薄膜状,污泥中所含易于脱出的间隙水被部分挤压滤出,该过程为纯机械挤压,与常规对流干燥相比,仅为其能量消耗的1/50。转鼓式薄膜干燥机的转鼓内部通有高温循环导热油,转鼓表面经导热油传热升温成为加热面,污泥不直接与导热油接触,导热油可循环回收利用,节约运行成本。薄膜状的污泥在转鼓表面经高效传热使剩余水分变成蒸汽,体积瞬时膨胀近千倍,剧烈膨胀的蒸汽可作为水分迁移驱动力,加快液态水向表面迁移析出,同时由于干燥过程为薄层干燥,减小了水分迁移路径,与堆积状态相比实现了能量消耗的大幅降低。转鼓式薄膜干燥机在污泥干燥过程中的能量消耗主要集中于污泥输运过程中消所耗电能及干燥机运转过程中的少量电能消耗,而大部分干燥消耗的热能由后续气化、焚烧系统回收利用,大大减少了外来能量输入,因此,可实现循环可持续干燥作业。该转鼓式薄膜干燥机采用泵送式上料方式,通过污泥泵将原污泥经输送管道由污泥储存处输送至各干化设备,输送过程全封闭,无异味气体及渗水泄漏,不会在处理过程中发生对环境的二次污染。该转鼓式薄膜干燥机采用全自动化控制,通过内置的各种温度、压力传感器,实时反馈信号控制后端导热油锅炉供热量以及前端污泥输送泵的输送量,从而实现闭环控制。并可通过调整转鼓转速来调节污泥形成薄膜厚度及泥膜在转鼓表面加热停留时间,甚至可通过在设备控制系统中预存若干组运行参数,以适应不同成分污泥、不同含水率的处理要求。
经转鼓式薄膜干燥机干化后的污泥为鳞片状,含水率15%~25%左右,干化后的污泥其热值约为1300至1500大卡,三吨干化后的污泥相当于一吨4500大卡的燃煤,可混掺在燃煤中在锅炉内燃烧,干化污泥与煤的掺和比例为每吨煤添加100至200公斤污泥,每一吨干化污泥可生产一吨蒸气,且经过干化处理的污泥不会像原泥一样在燃烧时产生大量的水蒸气而对锅炉造成腐蚀,严重缩短锅炉的设备寿命,进行干化污泥的掺混焚烧无需对现有锅炉进行改造。干化后的污泥保留了其中大量有机物质,可用作肥料、土壤改良剂、替代燃料等多重用途。污泥脱水50%后可转化为富含生物质能源的泥炭,用来发电其热值可达1500~2000千卡/公斤,每吨处理后的污泥相当于1/2~1/3吨原煤,彻底实现了污泥的无害化处置和资源利用。干化污泥经焚烧处理后,其中水分和有机质被完全去除,燃烧形成的烟气经处理后可安全排放,剩余灰分主要为原泥中的硅酸盐粘土矿物,并因在焚烧过程中将原泥中所含重金属固化,故不存在重金属离子污染问题。焚烧灰渣体积仅为原泥体积的二十分之一甚至更低,体积减量处理效果明显,且焚烧灰渣可在1020℃~1060℃下进行高温烧结,用其制砖,用这种干污泥烧制的砖质量达到一级品质量要求,而重量比普通烧结砖轻20%。
综上可见,经干化焚烧处理后的城市污泥基本实现了零污染零排放。虽然污泥热干化技术有技术要求和处理成本较高,设备运行管理复杂等缺点,但由于其处理后体积减量明显,处理彻底无二次污染,污泥有效能源化、资源化等特点使其仍为城市污泥最终处理的理想方向之一。
关键词:污泥;污泥干化;污泥焚烧;工艺
中图分类号: TU992 文献标识码: A 文章编号:
随着人口的日益增长和城镇化程度的不断提高,城市污水的产量迅速增加,随着废水处理技术的不断发展,废水可以得到相应的处理,但随之而来的污水污泥又带来了二次污染。其中的有害成分,如重金属、有机污染物、寄生虫、病原菌及臭气将成为影响城市环境卫生的一大公害、如何妥善、科学地处理污泥是全球共同关注的问题。
我国污泥处置的现状
在我国,污泥已经成为了一个影响环境的重要因素,在2003年的时候,我国城市污水处理厂的年排污泥量大概在130万吨,而且这个数字还在逐渐的增加,同时如果将国内的污水全部处理的话,那么每年产生的污泥(干重)还会更多。在我国一些城市化水平较高的城市中,污泥已经成为了很突出的环境问题,需要得到较好的处理,这样才能够保证城市环境的优化。在我国的污泥处理方式中,污泥农用是最为常见的,约占到污泥处理的44.8%,陆地填埋方式约占31.0%,其他处理方式占到10.5%,同时还有13.7%的污泥是没有得到处理的。据统计,我国用在污泥处理上的投资占污水处理总投资的20-50%,从这个数据中我们能够看出,我国当前在污泥的处理上还处于一种滞后的状态。
污泥处理方法
污泥处理的方法有很多,就目前的处理方式而言,主要分成了三种:填埋、 土地利用和焚烧。
2.1填埋
这是一个主要的处理方式,在我国也是比较常见的,这种方式的好处就是投资少,容量大,见效快。但是也存在着诸多的缺点,填埋需要很大面积的场地,而且地基必须要做防渗处理,否则可能对地下水产生污染。 2.2土地利用
这种方法主要是将污泥中的养分重新利用,像是氮、磷、钾,对于农作物来说是很好的养分。不过需要注意的是,污泥中同样具有细菌以及一些重金属污染,因此这种方法也是利弊共存的。 2.3焚烧
焚烧由于具有将污泥中的有机物全部碳化,杀死病原体,解决污泥的恶臭问题,并最大限度地减少污泥的体积,被认为是污泥处理的最佳实用技术之一,在发达国家已经广泛采用。污泥焚烧可分为两大类,一是将脱水污泥直接送到焚烧炉进行焚烧,二是将污泥干化后再焚烧。污水处理厂的污泥含水较高,一般可达80%以上,故直接焚烧需要添加大量的辅助燃料,能源利用率低;污泥干化后再焚烧工艺一般由干化部分、焚烧部分和尾气处理等部分组成,可以利用焚烧产生的热量干燥污泥,能源利用率高,甚至可以实现不添加辅助燃料自助燃烧,成为污泥焚烧处理的首选工艺。
污泥干化焚烧工艺
污泥干化焚烧是污泥焚烧工艺中常用的一种,就是先将污泥的含水量进一步降低,进行干燥,在进行焚烧,可以提高焚烧效果。 3.1污泥干化系统
污泥干化其实就是用热能将污泥中的水分进一步去除,属于一种传热的过程,将污泥尽量干化。在整个过程中,污泥会在热能的作用下失去水分,然后形成颗粒状。在污泥形成颗粒的过程中,表面相对内部来说干燥,而内部的水分蒸发变得比较难,蒸发率也在这个过程中逐步降低。
污泥干化主要分为两种,一种是全干化,即含固率大于90%,而另一种是半干化,即含固率低于90%。因为污泥在全干化之后的热值是很高的,容易产生粉末,所以存在着一定的自然自爆的危险。因此,为了防止这种状况的出现,系统需要处于一种全封闭的惰性环境中进行,并控制好含氧量、温度、粉尘浓度等一系列因素,其安全运行的条件很高。而污泥半干化只要降低污泥中的含水量以满足焚烧时不需要添加辅助燃料就可以了。因为这种干化方式中污泥的含水量较高,所以不存在自然自爆的危险,相对来说要安全很多。所以,半干化污泥干化是污泥干化中经济安全且低能耗的处理方法。
又因为污泥和热媒见得传热方式,污泥的干化还可以分为对流式、传导式以及热辐射式。在现在污泥干化的处理方式中,对流及传导是较常用的,或者是将二者结合。因为对流式这种干化方式中热媒直接和污泥接触,因此对排出的废水等应该经过处理后在排放,其后续的处理负担也增大。传导式的干化方法只是将热量传给污泥,使污泥水分蒸发,而热介质不受污染,因此就不存在处理的负担。
3.2污泥焚烧系统
用焚烧方式来处理污泥,在国外一些发达国家已经普遍使用。这种方法就是利用焚烧炉通过高温将污泥中的有机物氧化,将污泥矿化。
现在流化床焚烧炉是最受欢迎的污泥焚烧装置,目前我国污泥焚烧装置大多就是流化床焚烧炉。其工作原理是燃料和物料在炉膛内流化空气的作用下呈流化状态,燃料在流化状态下燃烧。其优点诸多,如热容量大、物料混合良好、燃烧适应性强、燃烧停留时间增加等,燃烧的效率高。
流化床焚烧炉具有很大的热容量和良好的物料混合, 对燃料的适应性强,床内强烈的湍流和物料循环,增加燃烧的停留时间,因此燃料燃烧充分、彻底,燃烧效率高。污泥焚烧流化床通常为圆柱形反应器,反应器的下部设计成圆锥形,由带喷嘴的底盘封闭。
圆锥内充满可被空气流化的砂。空气通过安装于底盘的喷嘴喷入。喷嘴盘下面的风室提供均匀的空气使污泥充分燃烧。燃烧室内加入稍过量的空气作为二次补风。干化污泥进入焚烧炉,通过分配装置将污泥均匀分配到流化床上。流化床上部空间被称为燃烧室。燃烧室设计成有足够的容积以保证污泥有足够的停留时间,使烟气温度明显高于最低温度且不高于使灰分熔化的最高温度。温度和停留时间是实现污泥完全燃烧的保证。流化床焚烧炉配有常规的燃料燃烧器,用于炉体启动时的加热,使炉体达到要求的焚烧温度。污泥被连续送入反应器,焚烧过程中在深度混合的流化砂床内被分解。灰分被废气带走,废气从焚烧炉顶部排出,送往热交换器和烟道废气处理系统。
3.3烟气净化系统
烟气的净化是一个必须的程序,因为在对污泥进行焚烧的时候,因为污泥中的成分原因,难免会产生二次污染,只有进行处理了才能够有效的避免对环境产生污染。
污泥焚烧产生的二次污染主要是炉顶排放的烟气所致,这对环境是一个很大的影响。烟气净化主要应该从对氮氧化物、颗粒物 、酸性气体、有机物及重金属等进行控制,从而达到环境保护的效果。控制的方法主要包括三点:(1)避免氮氧化物的产生,这个需要对烟气的温度及炉内的含氧量进行良好的控制。(2)利用一些高效的除尘系统减少烟尘,如静电除尘器、布袋除尘器等。(3)通过二级洗涤塔去除酸性气体。
结束语:
随着城市的发展,污泥的产量越来越大,以及处理要求越来越严格,以前的填埋、填海等方法已经无法满足环保等方面的要求,人们转而寻找更为有效和稳妥的处理方法。污泥干化使污泥的终端处理方法多元化、简便化,污泥焚烧具有占地小、处理速度快、处理量大、减容明显等优点。污泥干化和焚烧工艺应用会越来越广。
参考文献:
[1]梁向东,李飞飞.污水处理厂污泥资源化利用的研究[J].科技情报开发与经济.2010,20(33):143.147.
[2]张辰,王国华,孙晓.污泥处理处置技术与工程实例[M].北京:化学工业出版社,2006.
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
【关键词】污泥;处置技术;资源化
污水处理过程中产生的沉淀物质以及从污水表面漂出的浮沫中所得的残渣称为污泥,属于一种固体废弃物。随着国内污水处理事业的发展,污水厂总处理水量和处理程度将不断扩大和提高,产生的污泥量日益增加,污水污泥的处理处置问题日益突出。据记载 ,一个城市污水厂每天产生污泥的体积约为污水处理量的 0. 5 %~1. 0 % ,其处理费用约占城市污水总运行费用的 20 %~50 %。污泥成复杂,其中虽含有大量氮、磷、多种微量元素和有机质等可利用成分,也含有毒、有害、难降解的有机物、病原菌、寄生虫(卵)及重金属等,且常伴有恶臭,处置不当会对生态环境和人类造成很大的危害,因此探讨并寻求经济有效的适合我国国情的污泥处置技术,具有重要的现实意义。
1 市政污泥处理现状
市政污泥的处理方式可分为四种:填埋、排海、农用和焚烧。在我国污泥处理处置的主要方法中,污泥农用约占44.8%、陆地填埋约占31.0%、其它处置约占10.5%、未经处置约占13.7%。由此可见我国城市污泥的处置方法一直以农用为主 。
2 污泥性质
污泥的颗粒较细,密度较小,含水率高且不易脱水,并且有机物含量较高,容易腐化发臭。污泥中含有植物生长所需的养分和有机质, 其中植物养分氮、磷、钾等可供植物的生长发育, 而有机质可以用来改良土壤, 防止土壤板结和增加地力。然而,污泥中又含有潜在有害物如重金属或病原体等, 它们的农用必须建立在重金属等有害物质的含量和病原体数量控制在不会对人类造成危害的基础上。城市污水中还混有医院排水和工业废水,污泥中常常含有寄生虫卵、细菌和重金属等有害物质。干燥污泥具有一定量的热值,可以燃烧。干化污泥作为燃料,开发潜力很大。
3 污泥处置技术
3.1 农用
污泥农用是各国较为关注的处置方法 ,它与其他方法相比 ,不仅能耗低 ,而且还可回收利用污泥中大量的植物养分。污泥中含有丰富的有机营养成分,如氮、磷、钾等和植物所需的各种微量元素,其中有机物的浓度占40%~70%,其含量高于普通农家肥,能够改良土壤结构,增加土壤肥力,促进作物生长。影响其推广的因素是可能引起的病原体扩散和重金属污染。因此各国先后出台了农用污泥重金属许可浓度标准和严格的卫生无害化要求 ,并对单位面积污泥使用量作了限制。为减少或消除污泥直接施于农田可能产生的不良影响 ,需对污水厂的进水水质进行控制并对污泥进行预处理。鉴于污水厂设计流量大 ,所产生的污泥量也较多 ,试图通过化学方法去除重金属离子几乎是不可能的。因此只有限制排放重金属离子污染源的污染物排放总量 ,使污水厂污泥达到农用标准。同时还应对污泥进行堆肥预处理 ,以消除污泥中的大量生化有机物及病原菌。
3.2 卫生填埋
城市污泥经过简单的灭菌处理直接倾倒于低地或谷地制造人工平原是污泥填埋处置的基本方式。它的优点一是污泥无毒无害化处理成本低,不需要高度脱水(自然干化),二是既解决了污泥出路问题,又可以增加城市建设用地。从总体上看 ,填埋是一项比较成熟的污泥处置技术。然而 ,污泥卫生填埋也存在很多问题,如污泥中含有的有毒有害物质经雨水的浸蚀和渗漏会污染地下水。尽管如此 ,在将来的发展中,填埋仍是垃圾和污泥处置中不可避免的方法。对于不能资源化而必须从使用循环中排出的废物 ,填埋是目前唯一的最终处置途径。
3.3 污泥的焚烧
污泥减容的主要方法是浓缩、脱水以及焚烧。一般大型污水处理厂的污泥均通过焚烧达到无害化处理处置,污泥减容减量化程度高,而且产生的热能可回收利用,如利用热交换装置(如余热锅炉)将产生的蒸汽用作供热采暖或驱动汽轮机发电等。
该方法既解决了污泥的出路问题又充分利用了污泥的能源,而且污泥不需要做灭病原菌的处理。在所有的污泥处置中 ,焚烧方法产生的剩余物最少 ,且无异味。其缺点是处理设施投资大,处理费用高(是其他工艺的 2 倍~4 倍) ,有机物燃烧会产生二垩英剧毒物质。
3.4 排海
某些沿海地区,处置污泥采用污泥投海的方式,但近年来受到强烈反对,主要是因为其危害海洋生态系统,引发全球环境问题。
4 污泥的资源化展望
4.1 污泥农用
污泥直接施用于农田和牧场。南京农业大学和湖南农学院对田间施用污泥作了大量试验,发现施用污泥能显著增产,稻麦籽粒和秸秆平均增产分别为38%和41%,蔬菜可食用部分则平均增产11.7%。研究表明,施用污泥后土壤中植物所需的许多营养元素的含量都显著增加,牧草产量明显提高。
4.2 烧制建材制品
污泥中含有大量的灰分、铝、铁等成分 ,是建筑材料中不可缺少的添加剂。将污泥(85%含水率)与粉煤灰以1:3比例混合,烧制建材制品。制成品性能优良,无臭味,基本符合卫生标准,且重金属含量大为降低,接近土壤。
4.3 污泥制动物饲料
污泥中含有大量有价值的有机质(蛋白质和脂肪酸等) 。其中 70 %的粗蛋白以氨基酸形式存在 ,各种氨基酸之间相对平衡 是一种非常好的饲料蛋白。但如何将污泥中的营养成分转化成饲料蛋白 ,目前研究得还不够深入 ,长期利用污泥蛋白产生的有毒物质在动物体内累计 ,造成的潜在危害和长远影响还有待于进一步研究。
4.4 污泥改性制吸附剂
污泥中含有大量有机物 ,它具有被加工成吸附剂的客观条件。在一定高温下 ,以生化污泥为原料 ,通过化学改性活化处理可制得含碳吸附剂。含碳吸附剂对 COD 及某些重金属离子有很高的去除率 ,是一种优良的有机废水处理吸附絮凝剂。污泥制活性碳絮凝剂的研究在我国刚刚开始 ,许多方面的工作还有待深入。
5 结语
根据我国国情,污泥的处理应着眼于污泥的综合利用,化害为利,变废为宝,所以污泥资源化应是我国处置污泥的未来发展的主要方向。为实现污泥的资源化和商品化利用,需要注重有关污泥堆肥制造有机和无机复合肥,污泥制造建筑材料,污泥热能利用以及在环保方面的应用等关键技术的研究和相关设备的研制开发,对成分日趋复杂、数量不断增多的污泥进行更有效、更经济的处理。
参考文献:
[1]严熙世. 水和废水技术研究[ M ]. 北京 :中国建筑工业出版社 ,
关键词:污泥;处理处置;节能减排;研究现状
中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1674-9944(2012)12-0001-04
1污泥现状
近年来,随着国家经济的快速发展和节能减排政策的作用,我国城镇污水处理行业得到迅速发展,水环境治理取得显著成效。生物法是污水处理最常用的方法,而剩余污泥是其过程中的必然产物。剩余污泥易腐烂,有恶臭,并含有大量病原微生物、寄生虫卵或重金属等有害物质,如果不能得到有效的处理处置,很容易对地下水、土壤等造成二次污染,威胁环境安全和公众健康,影响国家节能减排战略实施的积极效果[1~4]。随着近年来我国环境保护的要求越来越高,污水处理率的增加,污泥产生量也不断地增加。2009 年,全国投入运行的城镇污水处理厂1992 座,处理污水量共计280 亿m3,产生污泥约2005 万t(含水率约80%)[5]。住建部《关于全国城镇污水处理设施2011年第4季度建设和运行情况的通报》显示,截至2011年年底,全国各市、县累计建成城镇污水处理厂3135座,污水日处理能力达1.36亿m3。全国正在建设的城镇污水处理项目达1360个,总设计能力约2900万m3/d,城市污水处理率达82.6% 。我国的剩余污泥处理处置压力十分巨大。另据不完全统计,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,大部分未进行规范化的处理处置。上海市的污泥处理处置只约占总污泥产生量的25%。因此,我国污水处理厂的污泥处理处置问题日趋严峻,研究污水污泥的处理处置对策迫在眉睫。
污泥处理处置的最终目标是实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化[6]。从技术和操作层面上,污泥处理处置可以分为两个阶段:第一阶段是在污水处理厂区内对生污泥进行减量化、稳定化处理,其目的是为了降低污泥外运处置造成二次污染的风险;第二阶段是对处理后的污泥进行合理的安全处置,实现污泥无害化和资源化的的最终目的。
针对我国目前的污泥现状,本文对污泥的处理处置技术发展现状、污泥预处理技术的研究进展及存在的问题进行了综述,并提出几点建议,对于我国城市污水处理厂产生的剩余污泥的有效处理处置,具有重大的实际意义和参考价值。
2污泥处理处置技术的发展现状
2.1污泥处理技术
污泥处理就是对污泥进行浓缩、调理、脱水、稳定、干化等的加工过程[7]。随着我国污泥产生量的不断提高,污泥处理处置逐渐成为国内外关注的焦点。有效适当的污泥处理可以使污泥在处置中减少对环境造成的有害影响。
2.1.1污泥浓缩/脱水
目前,城市污水处理厂最常用的污泥浓缩方法主要为重力浓缩池和浮选浓缩池,其中重力浓缩池应用最多[8]。我国水处理工艺技术发展较快,与国际先进水平差距不大,其中污泥脱水技术也有了较大的提高,但污泥浓缩技术较为落后,相对工业发达国家普遍采用的专用污泥浓缩机,“两池”占地大、效率低、投资高、建造工期长、管理控制难,差距显著。
污泥脱水的传统方法主要是利用污泥干化场,使其自然干化,其主要缺点为占地面积大、环境卫生条件恶劣、适用地区范围小。目前在大型、开放性城市,已很少使用。由于环保要求,在我国污泥脱水技术研究已得到各方面的逐步重视,各种型式的脱水机械也在逐步开发制造,但仍不成熟,需要进一步提高脱水机械设计、制造和管理水平。目前常用的污泥脱水设备主要有真空过滤机、带式压滤机、离心脱水机、板框压滤机和回转脱水机等[9]。对于污泥脱水型式选择的条件,主要根据污泥的理化性质、进泥含水率、脱水后泥饼含水率、占地、一次性投资和运行费用等,进行综合比较考虑确定。
为便于污泥进一步处理处置,目前,我国有关部门要求将城市污水处理厂产生的污泥的含水率控制在60%以内。然而,目前尚缺少能耗较低、添加剂用量少、产能大且能对污泥连续进行处理的深度脱水设备。当前市场上出现的板框式深度脱水处理机在脱水方面能满足相关的要求,但其压榨时间较长(一个循环周期时间约3h45min)、不能连续出料、单台设备处理能力小、设备使用寿命较短、技术有待完善等缺点限制了其进一步的推广使用。
上海市城市排水有限公司与上海交通大学结合目前污泥深度脱水压滤机存在的问题,开发了一套可使污泥易于脱水的预处理技术(添加相当于脱水污泥总量为5%~6%的污泥改性剂)和一套可连续对污泥进行脱水的新型带式压滤试验机(处理能力为20~30t/d)。污泥通过改性剂预处理并经过连续带式压滤后,含水率可从80%~85%降低到50%~55%左右,能满足与后续污泥处置衔接的要求。该设备是在原有带式压滤设备基础上发展而来的,其构成具有如下特点。
(1) 滤带。要求其具有较高的抗拉强度、耐曲折、耐酸碱、耐温度变化等特点,同时还应考虑污泥的具体性质,选择国外进口的适合的编织纹理,具有良好的透气性能及对污泥颗粒的拦截性能的污泥滤带。
(2)辊压筒的调偏系统。通过气动装置自动纠偏。
(3)滤带的张紧系统:由气动系统来控制,滤带张力一般控制在0.3~0.7MPa,常用值为0.4MPa。
(4)带速控制。不同性质的污泥对带速的要求各不相同,即对任何一种特定的污泥都存在一个最佳的带速控制范围,在该范围内,脱水系统既能保证一定的处理能力,又能得到高质量的泥饼。
(5)连续带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响较小,并具有出泥含水率较低、运行稳定、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。
(6)运行电耗。该设备能耗较小,每吨脱水污泥从含水率80%降到55%以下时,电耗约为9~12kW·h。
2.1.2污泥消化稳定技术
在我国,存在着“重水轻泥”的现象,所以与国外相比,我国污水处理厂污泥稳定化程度低,据调查,2600多座污水处理厂中只有近60座配有污泥厌氧消化设施,而其中正常运行的不到20座[10]。
污泥消化稳定技术主要有好氧消化和厌氧消化两种,在设备方面,厌氧消化主要依靠国外进口设备,污泥好氧堆肥技术和设备主要为自主开发,并且已经实现产业化。厌氧消化是目前国际上最为常用的污泥生物处理方法,适用于大型污水厂,通常可使污泥减量30%以上,使污泥稳定易于脱水,具有良好的有机物降解率(40%~60%),回收能源,运行成本低,总污泥量减少, 净能量消耗低,病原体活性低,消化后产品适合农用,应用性广;但也存在操作难度高、初次投资高、安全问题等缺点。
2.2污泥处置方式
污泥处置是指污泥以某种形态在环境中消纳的方式。常见的污泥处置方式主要有:卫生填埋、焚烧、土地利用、建材利用等[11,12]。在我国,污泥的土地填埋占了较大比例,且最终出路是进入垃圾填埋场,也有填海,有的进入水塘堆放,对环境造成严重的二次污染[12]。最适合我国的污泥处理方式是土地利用。
2.2.1卫生填埋
卫生填埋是目前我国普遍采用的污泥处置方法,但由于脱水污泥的含水率较高及填埋场对污泥剪切力的要求,污泥进填埋场的含水率必须小于40%,有机质含量低于30%[11],并且现在很多垃圾填埋场拒收污泥入场。近年来很多处置污泥的填埋场增设了深度脱水/固化或石灰稳定设施,来实现污泥有效卫生填埋。
污泥卫生填埋始于20世纪60年代,到目前为止已经发展成为一项比较成熟的污泥处置技术。按 2004 年我国的污水处理能力统计,我国各个污水厂每天产生约7000 t 的污泥饼,70%以上是弃置,20%是填埋,不到10%的是通过堆肥等技术处理后回用于土地[13]。该种污泥处置方法的主要优点有:操作简单、投资费用小、处理费用低、适应性强;但是也存在占地面积大、潜在地污染土壤和地下水等缺点。随着我国城镇化建设带来的对土地的大量需求和污泥产生量的剧增,造成目前剩余污泥填埋难以找到适宜的场所。此外,远距离运输成本越来越高。种种不利因素都限制了污泥填埋,致使其不会成为污泥最终处置的发展方向。
2.2.2污泥干化
近年来污泥干化系统设备的国产化发展很快,但投产主要干化项目如北京、上海、重庆、深圳、苏州等地均采用进口设备。干化焚烧现在采用的主要工艺有流化床工艺(如上海石洞口污水处理厂)[14]和污泥喷雾干化焚烧(如浙江绍兴和萧山)[15]。污泥协同焚烧是污泥热处理的发展趋势之一,国内已在北京、嘉兴、广州等地的水泥厂和发电厂实现了规模化工程示范应用[15]。
污泥的常见热干化系统主要有直接干化(流化床干化、转鼓干化)、间接干化(薄层干化、浆式干化)和辐射干化(带式干化、螺旋式干化)等[16]。污泥通过焚烧(鼓泡流化床)实现污泥稳定燃烧,使有机物全部碳化,杀死病原体,使污泥彻底实现无害化,但其系统复杂,专业技术要求高。污泥干化焚烧与其他方法相比具有的突出优点是:污染物最终处理效果好,污泥体积最小化,不存在重金属和合成有机物污染问题,处理速度快,干化后可就地焚烧,减少长距离运输,污泥焚烧炉渣制砖比干化污泥制砖更安全。但是也存在一些缺点:工艺复杂,牵涉多个行业,设备不成熟,成本高,可能产生二噁英等有毒气体,焚烧烟气处理成本较大。目前,国内工程实例主要有上海石洞口污水厂、浙江富阳市污泥焚烧厂、深圳宝安污泥干化焚烧厂、重庆市污泥干化焚烧厂(与水泥混烧)、北京市污泥干化焚烧厂(与水泥混烧)、成都市污泥干化焚烧厂。
2.2.3土地利用
污泥的土地利用主要是指将经过脱水和无害化处理的污泥用于农田、林地和园林绿化,还可以用于土地的复垦以及沙化或荒漠化土地的改良等,是污泥资源化的一种处置方式。
污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点,被认为是最有发展潜力的一种处置方式。科学合理的土地利用,可减少污泥带来的负面效应。一方面,污泥的肥效可以有效改善土壤的肥力,促进植物生长。我国是农业大国,将处理后的污泥作为肥料或土壤改良剂,不但可以节省大量的污泥终端处置费用,而且可以为肥力低下的农田增添有机质,实现农业生态环境的良性循环。因此,污泥的土地利用是一种符合我国国情的污泥处置方法,在我国污泥农用应具有比较好的前景[17]。另一方面,林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建,减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥又恢复了生态环境,也是污泥土地利用的一个重要方面。
但由于污泥中含有的有害物质,如不经严格的无害化处理,容易对人体以及环境造成较大的影响。如污泥中的一些难降解有机污染物,且毒性很强,一旦进入土壤,势必对土体造成危害。另外,污泥中的重金属,随着污泥施加次数的增加逐渐会在土壤中累积,我国几个较大污水厂的污泥都存在个别重金属含量超出农用标准的问题[18],废水污泥中的病原体存活时间一般不超过一年,而重金属( 如镉、铅、砷) 将可能在环境中长期存在。因此,如果要实现污泥农用,需要经过严格无害化处理才可以大面积推广。
由于我国关于污泥土地利用的政策法规还不明确,真正意义上的土地安全利用比例还十分有限。
2.2.4建材利用
污泥建材利用是提高污泥利用附加值和物理处置利用率的最佳方式之一,可以有效减少污泥中的有害物质对环境的危害,具有极大的发展潜力和极高的研究价值,是未来污泥资源化利用的重要方式。污泥中除了有机物外还含有20%~30%的无机物,主要是含Ca、Si、Al、Fe 等元素的矿物质[19],与许多建筑材料原材料的成分非常相近,因此可以分别利用污泥中的无机成分和有机成分制造建筑材料。目前污泥建材利用主要有污泥制沥青、制砖、制陶粒、制混凝土、制生态水泥、制生化纤维板等[18,19]。在重庆、上海等地已经建设了利用污泥制备陶粒和烧结砖的生产线,有力地推动了污泥建材资源化。
从可持续发展和循环经济发展的角度来看,污泥建材资源化是污泥利用的重要甚至是根本方向,因为污泥的建材资源化不仅利用污泥量大,而且污泥建材生产和利用过程对环境影响最小。如果能在排污末端将污泥的处理工艺与建筑材料生产前端的原材料制备工艺结合起来,使经过处理的污泥能够直接用于烧制建筑材料,将会极大地降低污水污泥的利用成本并促进污水污泥的建材资源化利用。根据国内外研究发现,污泥烧成制品将是污泥建材资源化非常重要的方向。
3污泥预处理技术的研究进展
从20世纪70年代起,包括物理、化学、生物以及其联用的方法对污泥进行预处理的研究报道开始相继出现[20]:物理法主要有高温水解[21]、冻融处理 [22]、超声波[23]、电子束[24]、高压射流及球磨[20]等;化学法主要有Fenton[25]、湿式氧化法[25]、酸碱处理[26,27]、臭氧氧化法[20]、双氧水氧化法[28]等;生物法主要有高温微好氧消化[29]、高温好氧消化[30]等。其中,物理、化学法及其联用措施大多能大幅提高污泥消化性能,但从目前情况看,其处理成本较高,操作难度大,离实际应用尚有较大距离,而生物法预处理尽管也具有类似作用且运行费用较低,但存在处理时间较长、效率较低等缺点[20]。因此,在如何大幅提高污泥处理处置效率的前提下,选择合适的预处理方式对污泥进行预处理,是当今研究的热点之一。
4污泥处理处置存在的问题和原因
从目前污泥处理处置的情况来看,主要存在着以下几个方面的问题:(1)污泥处理率及污泥设施配套率低。仅从上海市来看,污泥处理设施的规模仅占目前污泥量的25%左右[31], 且大部分设施因为年久失修、老化及标准低下等原因已经停止运行;
(2)现今城市污水厂的污泥多采用简单的浓缩、脱水技术处理,且大都未进行无害化处理;
(3)我国农村,农民更加习惯于施用化学肥料,致使污泥土地农用等具有较好前景的处置方式得不到推广和应用。因此,如何更好地处理处置剩余污泥已成为城市管理部门提高管理水平的重要研究内容之一。
另一方面,由于我国污水处理厂的污泥最终处置技术路线不明确、投资和运行资金不到位、法规监管体系不完善等原因,导致污泥处理处置未真正实现稳定发展。且由于长期的“重水轻泥”认知错误,使污泥处置问题被长期搁置,发展相当滞后,污泥造成的二次污染问题日显突出,污泥的问题已到了不容忽视的地步。
5对污泥处理处置发展的几点建议
污泥处理处置方法的选择,需要综合考虑环境生态效益与处理处置成本经济效益之间的均衡。从发达国家污泥处理处置的发展趋势分析,今后污泥处理处置的方向将以土地利用和能源利用为主,污泥填埋的比例将大幅度降低。我国的污泥处理处置可以在参考国外发达国家经验的基础上,逐步实现污泥处理处置的稳定减量化和资源化,并做到以集约化处理为主,分散处理为辅,处置以填埋、焚烧、资源化利用为主,近远期相结合,分期、分步实施。我国是一个农业大国,污泥的农田林地利用可以作为主要的有效利用途径,同时,也要发展研究其他的资源化途径,如直接或间接作为燃料、热分解制油等能源化利用途径。污泥焚烧作为最彻底的处理处置方式,在国外,特别是西欧和日本已得到了广泛的应用,欧洲将来有30%的污泥土地利用、70%热能利用。在国内,由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到应用。
在我国, 污水厂污泥传统的处置方式是将污泥适当浓缩或脱水处理后直接进行农用等处置,这种处理处置方式的弊端是显而易见的,目前正面临着往安全、可靠、可持续的方向转变。因此,借鉴国外目前有关经验十分必要。
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关键词:污泥处理;填埋;焚烧;土地利用;干馏
中图分类号:S141文献标识码: A
根据《中国污泥处理处置市场分析报告,2013版》,截止2013 年三季度末,全国城镇污水处理量达到1.47 亿m3/d。预计到2015 年末,污水处理厂湿污泥(含水率80%)全年产生量将达到3359 万t,即日产污泥9.2 万t。鉴于污泥中含有大量的有害成分如有机污染物、重金属、病原菌、寄生虫等,如此巨量的城市污泥,如果得不到妥善处置,将会对土地资源、水环境和城市卫生环境等带来巨大的威胁。科学地处理处置污泥已成为一个亟待解决的环境问题。根据调查分析,我国污泥处理处置的主要方法中,土地利用占44.8%、填埋占31%、其他处置占10.5%、还有13.7%的污泥没有得到任何处置[1]。传统的污泥处理与处置方法各有利弊,需要权衡使用。安全可靠、经济合理的污泥处置方式是污泥产业必然的发展方向,具有重大的环境意义。
一、 填埋的现状及优缺点
污泥的卫生填埋始于20 世纪60 年代,是一项比较成熟的污泥处置技术。填埋的优点是处理容量大、见效快。但它也存在一些突出的问题。一是占用大量的土地资源,不少城市已经很难找到合适的场地建设新的填埋场;二是填埋污泥可能造成填埋场渗滤系统的堵塞,大大缩短了填埋场的寿命;三是填埋污泥产生大量的渗滤液,有害成分的渗漏可能对附近的土地和地下水造成污染;四是对填埋气进行资源化利用的填埋场较少,填埋气体不但污染大气而且对附近居民的健康造成隐患;五是由于污泥的流动性和不稳定性,容易发生坍塌事故。调查还表明,建设完全规范的无害化污泥单独填埋场,投资远不如想象的节省。一个日填埋量1000t 的污泥单独填埋场(20 年的使用期),需投资0.5~2 亿元。每吨污泥的处理成本(含投资成本)达15~30 元,而且对污泥填埋的后续环境管理与处理成本还未考虑在内。填埋法处置污泥过去在发达国家采用的较多,但目前可供填埋的场地越来越少,因此其所占比例
也越来越小。但是在发展中国家,由于监管要求松、技术门槛低、初期投资少,这种方式目前仍然是主要的处置方式。
二、土地施用的现状及优缺点
目前我国的污泥农用比例约44.8%,是主要的处理方式之一。我国污泥农用起于1961 年北京高碑店污水处理厂的污泥农用项目。在国外污泥处置方式中,农用的比例也在逐年攀升。污泥农用可以改善土壤结构,提供植物需要的氮、磷、钾等营养成分。但在我国污泥农用仍然存在着隐患和风险。一是我国关于污泥农用风险的研究体系尚不健全,对于污泥处置的风险研究可用数据不充分,而且这些数据通常是基于短期(1~3a)的实验获得,长期(10a 以上)的田间实验数据较为缺乏。多数研究表明,污泥的有害成分进入土壤后,其不利影响一般不会立刻表现出来,但若长期大量使用,其负面效应就会明显地表现出来[4];二是许多发达国家已对污泥的处置制定了详细的法律法规,对污泥的标准、施用地点的选择、水源的保护、病原菌的控制、重金属的允许施入量、运输等都作了相应规定,而我国相关规定远不及国外的细致周全。目前比较有指导意义的标准仅有一个2008 年制定的《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》;三是污泥土地利用,涉及到农业、园林、市政、卫生等多个部门资源分配、利益分配和管理权限分配,使得本来复杂的问题更加复杂,实施后问题也比较多。
三、焚烧的现状及优缺点
污泥焚烧可以达到95%左右的减量率,是一种一劳永逸的方法。而其它的处理方法如土地利用、填埋、建材利用等后续问题比较多,如果在监管和污染控制方面存在漏洞,将会造成更加严重的二次污染[5]。虽然在价格上污泥焚烧成本是其他工艺的2~4 倍,但如果综合计算所有成本,将后续监测与管理等其它隐性费用计算在内,污泥焚烧的费用就不一定是
最高的了。但是初期投资成本过高成为制约污泥焚烧的一个重要因素。虽然焚烧法具有比较突出的优点,但是也要注意几个问题。一是焚烧废气的控制。焚烧可能产生二f英、氮氧化物、硫氢化物、稠环碳氢化合物等污染物。可以通过控制焚烧炉温、利用烟气净化系统等方法做到焚烧废气达标排放[6]。二是焚烧飞灰和底渣的管理。污泥焚烧的飞灰属于危险废物,需要按照危险废物进行处置。焚烧底渣需要按照相关规定进行鉴别,如果属于危险废物,按照危险废物的标准进行处理。不属于危险废物的,可按一般固体废物处置或者综合利用。
四、水泥窑协同处置
污泥的再利用技术中比较成熟的是利用污泥制造水泥。利用水泥回转窑处理城市污泥,不仅能实现污泥的减容和减量,而且燃烧后的残渣成为水泥熟料的一部分,不需要对焚烧灰进行处理,是一种两全其美的水泥生产途径。但是作为建材,污泥添加量过大会造成水泥品质的降低,形成新的资源浪费。因此这种方法能够处理污泥的量是有限的,很难满足工业化污水处理规模需求的处理量,不能作为一种主要的处理方法。
五、污泥处置的新技术
污泥处置的其他方法如制造纤维板、生产陶粒、涡流熔炉处理污泥等均有一定的研究,但是商业化应用还未成熟。目前商业化应用比较成熟的一项污泥处置新技术是干馏法处理污泥。干馏是在密封、无氧、非燃烧、高温状态下进行的化学反应过程。将燃料的燃烧与污泥的干馏分别在两个独立的空间进行。通过气体燃烧室的阶段性升温,将污泥中的水分蒸发,使有机物转化可利用的冷凝水、可燃气体和生物碳,同时来自污泥的重金属被钝化并固定在灰分中。干馏法具有突出的优点:一是干馏处理污泥的过程是碳的还原过程,将有机碳元素转变为无机碳元素,干馏法处理污泥产生的副产品即生物碳具有很高的附加值,其化学性能稳定,能够长期保存,通常作为土壤改良剂用于园林、花卉、草原、农业等;二是干馏处理污泥全过程是在密封、无氧、非燃烧、高温状态下进行,避免了产生二f英、氮氧化物和硫氧化物等有害物质;三是干馏处理污泥过程中产生的混合气(水蒸汽、不凝可燃气)经过净化、分离处理后可以再利用;四是污泥在污水处理厂只要新建一个污泥干馏处理车间就能处理自身产生的污泥,摆脱了污水处理厂在进行污泥处理时,所受到的外部条件制约;五是干馏法将污水处理厂产生的污泥直接输送到干馏机组内进行处理,避免了污泥在存放过程产生臭气,污染大气环境的问题。综上所述,干馏法处置污泥投资相对节省、占地少、污染小、能实现资源的回收利用,具有传统处置方法不可比拟的优势。随着技术的进一步成熟,必将得到更广泛的应用。
六、 展望
中国的污泥产量大、成分杂乱,不是任何单一技能就可以处理的。从久远的视点来看,污泥的处理技能应当与污水处理的工业化、规模化过程相匹配。把污水―――污泥处置作为一条流水线上的两个环节,污泥到达终端处置耗费的时刻应当大体与污水处理速度适当。不然,水处理的高效率会形成污泥处置的迟滞,带来一系列的二次污染问题。污泥是个社会问题,涉及到环保部分、建设部分、农业部分、疆土部分以及发改委等多个部分,一个部分无法单独处理问题,各个部分要和谐管理。从完善的政策法规到科学有用的监管,形成全体的管理链,污泥处理处置才能得到疾速的开展。
结语
综上所述,我国对于污泥的处理处置的技术在不断的完善和发展。其中最重要的两种方式是对系统产生的污泥进行相应的尾部处理,另一种是对其原位进行减量的处理。促使污泥的量减少,使其没有公害,具有一定的资源化以及稳定化。所以,将这两种的污泥处理方法结合在一起,就会减少污泥的产生,进而徐进我国污泥处理处置技术的发展。
参考文献
[1]程芳,亓恒振. 污泥处理与处置技术研究进展[J]. 环境研究与监测,2014,(03).
[2]胡少华,潘移峰,陈涛. 污泥处理处置技术的现状与探讨[J]. 环境工程,2014,(1).
关键词:污水污泥处置 分析 办法
污泥是指污水处理过程当中产生的固态、半固态与液态废弃物,含有大量的有机物,氮、磷等营养物,重金属以及致病菌和病原菌。城市污泥主要来源于排水系统、污水处理厂排水管道和泵站,其中以污水处理厂污泥为主。污泥是带有大量污染物的污水处理副产物,大量产生带来极严重的处置问题。本文针对污泥的处理处置方法与应用现状进行分析。
1 污泥填埋
污泥填埋有填地和填海造地两种。污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内众多大型污水处理厂中经常采取的方式,经过消化后的污泥中有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水,必须集中加以处理;污泥填埋场四周应设围栏,并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施,未经干燥焚烧处理的污泥,宜小规模分层填埋,生污泥泥层厚度应小于0.5m,消化污泥泥层厚度应不大于3m,泥层上面铺砂土层为0.5m,彼此交替进行填埋,并设置通气装置。污泥焚烧灰渣填埋时,可不分层填埋。
2 土地利用
污泥的土地利用主要有农田回用、园林绿化、改良土壤、堆肥等。城市污水处理厂产生的污泥含有大量的有机物和N、P、K等丰富的营养成份,但经过脱水后,颗粒细微、含水率高,干化后呈硬块和粉灰状,直接施肥非常困难,国外常采用高温干化造粒或与工业废料、城市垃圾、农业桔杆混合发酵处理生产有机肥料。污泥堆肥采用的主要方法有:(1)生污泥堆肥;(2)熟污泥堆肥;(3)好气和厌气堆肥或综合堆肥。所谓生污泥即未经过好氧或厌氧消化处理的污泥,其有机物含量较高(大于55%),总碱度较低(小于pH6.5),含有大量活的寄生虫卵,病原菌等,需要补充的碳源较少。污泥好气堆制的肥料不仅适用农业等用肥,还适用于家庭用肥。为减少占地面积,加速制肥速度,可综合厌气堆肥成本低和好气堆肥时间短的优点,进行综合堆肥。
3 污泥焚烧
污泥焚烧主要可分为两大类:一类是将脱水污泥直接送焚烧炉焚烧,另一类是将脱水污泥先干化再焚烧。第一类直接焚烧工艺可焚烧含水率为75%~80%的污泥。第二类干化焚烧是将机械脱水后的污泥先进行加热干燥,降低其水份,提高入炉污泥的热值,使焚烧炉在运行过程中不需要辅助燃料。
污泥焚烧后,大大减量化。焚烧法有三个优点:(1)是大大地减少了污泥的体积和重量,因而最终需要处理的物质很小,有时焚烧灰可制成有用的产品;(2)是可以回收能量用于发电和供热。(3)是污泥处理速度快,不需长期储存。焚烧法的缺点主要是能耗太大。如日本污泥焚烧耗能量占污泥处置耗能量的70%,每年因此耗重油3.9×105m3,且焚烧装置设备复杂,建设和运用费用高于一般污泥处理方法。现在,由于焚烧技术有了很大的提高,使得焚烧费用与其他处理方法相比越来越具竞争力。但是它是一种减少污泥体积的处置方法。在我国城市污水处理厂不断发展的今天和将来,城市污水处理厂污泥的无害化、减量化和资源化势在必行。据预测,未来十年内,污泥的焚烧将成为污泥处置的最主要方式之一。
4 建材利用
污泥可用于制砖和制纤维板。污泥制砖有干化污泥直接制砖和污泥灰渣制砖两种方法。用干化污泥直接制砖时,当污泥与黏土按质量比1∶10时,污泥砖可达普通红砖的强度;利用污泥灰渣制砖时,灰渣的化学成分与制砖黏土的化学成分是比较接近的,制砖时只需添加黏土与硅砂,比较适宜的配料质量比灰渣∶黏土∶硅砂为100∶50∶(15~20)。污泥制纤维板,主要是利用活性污泥中含有的粗蛋白(有机物)球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质,在碱性条件下加热、干燥、加压后,发生蛋白质的变性作用,从而制成活性污泥树脂,使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材,其质量优于国家三级硬质纤维板。同时,污泥还可以用来生产水泥。
5 利用污泥生产沼气
关键词:污泥;处理;减量化;资源化;
中图分类号:U664文献标识码: A
1、前言
城市化、工业化进程的加速,对环境的影响日益严重,城市水环境的保护比以往显得更加重要,大量城市污水处理厂的出现,有效缓解了水环境的压力,但同时也带来了污水处理厂污泥如何处理的问题。污泥由多种微生物形成的菌胶团及有机物、重金属和盐类及寄生虫卵等组成,处理不好,易造成二次污染。不妥善解决污泥的出路问题,会影响到污水处理厂的正常运行。因此应根据各地的实际情况,综合利用污泥处理技术,找出适合的处理方式,就此,谈一点自己的看法。
2、污水处理厂污泥处理的现状和面临的问题
2.1处理现状
以南京为例,城区目前已投入运行的大型污水处理厂共有4座,污水处理能力约100万吨,每天产生的含水率80%的脱水后污泥达数百吨,目前的方式为脱水后外运掺烧发电、填埋、堆肥等。
其中焚烧发电约占50%,污泥脱水后运送至电厂与煤按一定比例进行混合,后进入焚烧炉燃烧产生热量用于发电;其它的用于填埋和堆肥,污泥脱水后利用废矿坑进行填埋,或经过堆肥工艺制成肥料。
2.2面临问题
根据《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》的相关要求,污泥处理技术总的目标是实现“四化”,既“稳定化、减量化、无害化、资源化”,目前南京在污泥处理方面还存在着问题,主要表现在以下几方面:
2.2.1处理方式比较单一,缺乏深度处理工艺
现各厂污泥处理工艺基本为机械脱水工艺,既将剩余污泥加高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺)后直接脱水后,脱水后污泥含水率达80%左右,运输的大部分是水,造成运力浪费;且运输途中,撒漏在所难免,对沿途环境影响很大,不符合减量化的要求。其次是污泥中有机物含量高,易分解有恶臭,黏性大,不符合稳定化的要求。
2.2.2污泥处理处理运营单位缺乏有效的监管
根据水染污防治法,污水处理过程中产生的污泥也应当被有效处理,参与脱水后污泥的焚烧、堆肥、运输等相关处理的单位,均被定义为污水处理设施运营单位,应有相关资质和执行标准,与目前的实际情况相比,各相关处理单位大多处于起步阶段,有的还不是主营业务,与要求比有一定差距的。另外对这些污泥处理运营单位的监管方面,相关制度和政策还不是很明了。
2.2.3污泥处理处理经费和政策的支持
污泥的性质决定了污泥的处理是一个比较复杂的问题,要真正实现污泥处理的无害化和资源化,单独依靠污水处理厂自身是完成不了的,必须实现污泥深度处理的产业化工作。
要实现产业化首先要保证有充足的污泥处理资金,污泥处理费用应当在污水处理费中占一定的比例。其次是要有相应的推行污泥资源化的政策,才能有效促进产业健康发展。
3 污泥的资源化利用
3.1 污泥堆肥
污泥中含有大量的植物所需的养分,其含量高于农家肥,但是污泥中也含有有害成分,重金属离子易在土壤和植物体内积累,因此在土地利用之前,必须对污泥进行稳定化。堆肥化处理是采用较多的一种方法。
堆肥化是利用微生物的作用,将不稳定的有机质降解和转化成稳定的有机质,并使挥发性有机质含量降低,减少臭气;通过堆肥化,污泥的物理性状明显改善(如含水率降低,呈疏松、分散、粒状),便于贮存、运输和使用;高温堆肥还可以杀灭病原菌、虫卵和草籽,使产物更适合作为土壤改良剂和植物营养源。
3.2 污泥燃料化
污泥燃料化方法目前有两种,一种是污泥能量回收系统(HERS法,Hyperion Energy Recovery System),另一种是污泥燃料化法(SF法,Sludge Fue1)。HERS法即利用污泥消化制沼气,将污泥进行厌氧消化,其中的有机物经厌氧细菌分解产生以甲烷为主的可燃性气体,经脱硫后即可用作发电燃料。SF法即污泥低温热解制燃料油,是将未消化的混合污泥经机械脱水后,加入重油,调制成流动性浆液进行多效蒸发,污泥有机质在加热条件下部分热裂解,产生衍生燃料。污泥燃料燃烧产生蒸汽还可作污泥干燥的热源和发电,回收能量。
污泥燃料化技术是一种适合处理所有污泥,又能利用污泥中有效成分,实现污泥减量化、无害化、稳定化和资源化的污泥处理技术,是当前污泥处理技术研究开发的方向。
3.3 剩余污泥制可降解塑料
1974年有人从活性污泥中提取到一类可完成生物降解、具有良好加工性能和广阔应用前景的新型热塑材料PHA,为利用活性污泥生产PHA奠定了基础。研究表明:活性污泥经过相关的培养后,可大幅度增加其中含有的可降解塑料。因此,利用剩余污泥制备可降解塑料可有效地解决化学合成塑料所造成的“白色污染”, 既让废物得到了利用又避免了对环境的二次污染,对环境保护及可持续发展作出了一定的贡献,创造了良好的环境效益和经济效益。
3.4 污泥的建材利用
污泥中的无机物主要由硅、铁、铝和钙等构成,含量约为20%-30%。因此即使采用传统的污泥焚烧工艺大幅度地实现污泥减量,但仍有较多以焚烧灰形式存在的无机物需做填埋处置。而污泥的建材利用可充分利用污泥中的有机物和无机物,实现污泥资源化。
污泥的建材利用主要有:制轻质陶粒、生产水泥、制熔融材料及熔融微晶玻璃等。污泥制轻质陶粒,是直接以脱水污泥为原料,将粉末状物料加热到熔点以上,使一部分物料变成液相,冷却后成为有相当强度的固体,烧结后物料相互之间往往产生化学结合,但大多是形成新的玻璃体或晶体。污泥中含有较多的灰分,其中的铝、铁成份是混凝法处理废水时形成的,可作为建筑材料添加剂。将污泥烘干研磨后,按照一定的质量比添加石灰并混合均匀,控制好温度条件和焚烧时间可制得水泥[9]。
污泥制轻质陶粒可用作混凝土的骨料、路基材料或花卉覆盖材料,也可作为污水厂生物滤池的滤料,微生物挂膜在陶粒上可有效降低污水中的BOD、COD及氨氮含量,效果良好;污泥制熔融材料也可用于路基路面、混凝土的骨料或地下管道的衬垫材料;污泥制微晶玻璃的外观、强度、耐热性优良,可应用于建筑内外的装饰材料;污泥生产水泥可用于素混凝土,地基的增强固化材料,以及用作道路铺装混凝土,大坝混凝土,重力式挡土墙,水泥竹纤维板等。
4、污泥处理方法的选用
一种有效的污泥处理方法,应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益,污泥的处理方法多种多样,各有优缺点,选用什么样的方法不但与当地的自然条件及经济社会发展水平有关外,还与污水处理工艺、污水来源等有很大关系。应根据污水处理厂的具体情况进行区别对待,统筹安排。
例如对于污水收集范围内无工业污染源以生活污水为主,污泥量较少的厂,完全可以考虑采取土地利用的方式,制成复合肥料后作为再生资源有效利用。
进厂污水既有工业污水又有生活污水的,如果污泥中有机物含量较高的,仍可以考虑采取土地利用的方式,作为再生林地和市政绿化的肥料利用,不易造成食物链的污染,也可成为污泥土地利用的有效方式。
如果污泥中重金属等污染较重,不符合农用污泥标准的污泥,需考虑采取焚烧的方法处理,以彻底消除二次污染。
对于城市有垃圾发电项目的,可考虑将污泥加入稳定剂后采用新技术脱水机将今水率降低至60%以下,作为覆盖土填埋入垃圾场,可有效利用其中含有的有机成份,产生沼气后用于发电,可低成本实现资源化目标。
5、结语
“十二五”期间,节能减排工作的标准进一步提高,城市污水处理厂污泥的处理工作得到重视,做好污泥的深度处理工作十分重要,需要创新思路,充分参考国内外情况,结合自身实际情况,找出一条适合的技术路线,实现污泥处理的 “减量化、无害化、资源化“的目标。
参考文献:
【关键词】:污泥;再生利用;研究价值
一、污泥处置现状
城市生活污水处理后的污泥,一般含水率约80%,富含有机质等营养成分,又含有一定量的重金属和病毒、病原体、寄生虫卵等有害物质,污泥处置不当会造成严重的二次环境污染。目前国外污泥主要的处置方法有一下三种:
1. 土地填理
在过去,许多发达国家都采用土地填埋的方法来处理污泥,且占有很大的比例(约40%左右)。在我国,土地填埋也是主要的方法。该法的处理过程非常简单,特别适于质量较差的污泥,但需要场地和大量的运费,地基需作防渗处理以免污染地下水和散逸臭味。另外,适合充填的土地逐年减少。美国环保局估计今后20年内,美国6500个填理场将有5000个关闭,有的州已无场地可供堆放。
2. 投弃海洋
在一些靠海的国家和地区,大型的污水处理厂常直接将液态污泥排海或将脱水污泥直接投海。这是一种方便而经济的处理方法,但此法会危害海洋生态系统及人类食物链,造成全球范围内的危害。1988年美国已禁止向海洋倾倒污泥,并于1991年全面加以禁止。欧共体在1991年5月颁布《Directive Concerning Urban Wastewater Treatment》中指出:在1998年12月31日起,不得在水体中处置污泥。
3. 焚烧法
在欧美,当污泥中重金属或其它有毒物质含量高而不适用于农业利用的情况下,常采取焚烧法。污泥经焚烧后产生无菌、无臭的无机残渣,并大大减少了体积,是一种可靠而有效的污泥处置方法。污泥焚烧灰能有效地用在沥青填料和轻质基材等建筑材料,如做砖的主要原料。燃烧产生的热可以用来供电。但焚烧法设备及运行费用昂贵,易造成大气污染,仍存在有1/3左右固体重量的废弃物,以灰分的形式存留下来。
但是,以上这些处置方法均不能实现对污泥的综合利用,存在一定的社会及环境问题,不是污泥处置的最佳出路。对我国这样一个发展中国家而言,综合利用尤其是农业利用无疑是较好的选择,实现污泥的有效利用、变废为宝,使之资源化并产生经济效益,将成为污泥处置的发展方向。
二、污泥再利用的技术工艺路线
在城市生活污水水处理的污泥中,一般含水率约80%,有机质成份含量约45%~55%.利用污泥制造有机复合肥过程是将污泥经800℃~1000℃高温烘干,杀灭病菌、虫卵,保存有机厉份不受破坏且除去有害菌(进行无害化处理),接入有益菌培养,消除污泥的臭味,增加污泥中的营养元素,再添加氮、磷、钾有效成分,增加污泥中的养分含量,经造粒、低温烘干等工艺,将污泥制成具有生物活性、全营养、无公害的有机复合肥。从而为水处理后的污泥找到了很好的出路,并增加了污水处理厂和设备生产厂家的经济效益、社会效益,使污泥变废为宝,减少了环境污泥,保护了人类赖以生存的自然环境,同时又有利于生态农业的发展。
此外,可根据实际情况,在污泥高温烘干工艺前,增加污泥的晾晒或对沤工艺,高湿污泥经晾晒或堆沤工艺可降低污泥含水率,有效节约烘干能源,从而降低烘干成本;污泥也可直接进入烘干机烘干,减少晾晒或堆沤的使用场地,从而节约占地面积。
三、污泥臭味解决方案
污泥未经处理直接造肥其臭味是一个突出的问题。产生臭味的原因是因为城市污水处理厂的污泥含有部分带有臭味的物质,如硫化物、氨、腐胺类等,所以当将之加工成肥料变成商品来储存和施用时,仍会向四周散发臭味,继续污染环境。这样就大大降低了污泥肥料的商品价值,并将直接影响到肥料在市场的生存和发展,因此必须予以解决。
目前,对于这种臭味的去除方法主要有:化学方法、物理除臭法、生物除臭法。生物除臭是通过微生物的生理代谢将具有臭味的物质分解转化,达到除臭的作用。前两种方法的优点是较为简捷,其缺点是除臭效果不太好,且不是增加了污泥的碱度就是增加了污泥的体积。生物除臭法的优点是:除臭效果好;经过微生物除臭还可进一步降解污泥中各种大分子元素,增加其利于植物吸收的营养成份;通过污泥除臭依靠微生物发酵产生的生物热,可使污泥进一步干燥,降低污泥烘干成本;这些具有除臭功能的微生物多是土壤中的有益微生物菌群,它有改良土壤的团粒结构、改善土壤生态环境,抵抗有害微生物的功能。缺点是:除臭所需时间较长,占地面积大。
考虑到国内许多中小型污水处理厂没有消化工序,产生的是生污泥,利用生物除臭的方法可以起到污泥消化工序的作用,所以采用生物除臭法较好。试验表明,利用有益微生物可清除污水处理厂中污泥的臭味,增加了其利于植物吸收的营养成分(如:速效有机碳的含量)。同时通过污泥除臭过程中微生物发酵产生的生物热,可使污泥得到进一步干燥,降低污泥干化成本,增加污泥肥料的市场竞争力。
四、城市污泥资源化的研究与利用
(一) 污泥的土地利用
用于土地利用的污泥通常是剩余活性污泥。污泥中丰富的有机物和N、P、K等营养元素及植物所必须的各种微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等能够改良土壤结构,增加土壤肥力,促进作物的生长。污泥的土地利用是一种积极的,有效而安全的污泥处理方式。在国外,污泥及其堆肥作肥源农用,已有60多年的历史,城市污泥农用比例最高的是荷兰,占55%;其次是丹麦、法国和英国,占45%;美国占25%。在我国的京、沪、津等地污泥农用也有二十几年的历史。
1. 农田上的利用
(1) 污泥农用后对土壤的改良
山西郭湄兰等人的盆栽和田间试验表明:施用污泥后,土壤中N、P、K、TOC等营养成分及田间持水量、CEC、团粒结构、土壤空隙度都相应增加,土壤结构得以明显改善。
(2) 施用污泥对作物产量和品质的影响
日本有研究表明,污泥施用对绝大多数作物都有良好的肥效作用,以叶菜类增产最多,同时可改善蔬菜因缺微量元素而引起的品质下降。污泥对种子发芽有促进作用,但对幼苗的生长却有抑制作用,抑制物为有机酸和醛等。
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(3) 污泥中有毒物质的影响及控制办法
污泥农用的有毒物质主要为重金属和病原菌。前者易通过食物链而富集,研究内容包括作物各部位富集量的多少、存在形态及其富集量的影响因素;控制方法是根据有关标准(如国家土壤环境质量标准)提出施用年限、施用原则和方法。而后者则可通过消化、堆肥将其大部分消灭。
2. 林地利用
污泥用于造林或成林施肥,不会威胁人类食物链,林地处理场所又远离人口密集区,所以很安全。由于森林环境的强大影响,也由于林地、荒山往往比农田更缺乏养料,致使病原微生物的存活时间大大缩短,使过量的N、P养料得以充分利用。美国在60年代初就有过这方面的研究,且取得令人满意的效果:施用1年后,供试的树木在树高和胸径的生长上随使用量的增加而增加;地下水中硝态氮的含量虽可能超过地下水质标准,但可通过多次少量施用的方式解决。
3. 园林绿化的利用
干污泥和污泥堆肥用于城市绿化及观赏性植物,既脱离食物链,减少运输费用,节约化肥,又可使花卉的开花量增加,花径增大,花期延长。
4. 用于严重扰动的土地改良
垦荒地、贫瘠地等施用污泥堆肥,可改善土壤结构,促进土壤熟化。可将污泥以表施和耕层施肥(25~40cm)施于城市废弃物垃圾场后,播种牧草,以尽快覆盖地表,过2~3年后牧草长起来,再植树造林。
5. 其他利用
(1) 因污泥中含有蛋白质、维生素和痕量元素,利用净化的污泥或活性污泥加工成含蛋白质的饲料用来喂鱼,或与其它饲料混合饲养鸡等,可提高产量,但肉质稍差。
(2) 将污泥制成砖、玻璃及其他轻质材料,也存在强度差及其它问题,需寻求适当的改善办法。
(3) 向污泥中添加Ca3(PO4)2,制成复合有机肥料,在美国,已有不少工厂以污泥为原料进行堆肥化,制成颗粒肥料,并以商品在市场上出售。据悉,在我国的深圳已将污泥与畜禽粪混合出售。吴启堂等利用污泥所具有的强粘性,成功地用污泥代替白泥作复合肥的粘结剂。
(4) 科学家们已成功从活性污泥中分离出聚3-羟基丁酸及3-羟基戊酸,用于合成生物可降解塑料。
五、污泥再生利用对社会产生的效益
1. 经济效益分析
利用污泥开发制造有机复混肥,可使城市污水处理厂省去污泥的卫生填埋或焚烧费用,提高资源利用率(污泥填埋占用可耕地)。中科院生态环境研究中心的研究表明:每平方米城市污水处理厂污泥引起环境损失值为38元,这不包括其中的运输费用。保定市污水处理厂年产污泥约为2.7×104立方米,每年引起的环境损失值为103万元,若将污泥加工成活性有机复混肥,年产量为5000吨,年创利润为100多万元,因此,利用污泥开发制造有机复混肥在经济上是可行的,具有显著的经济效益。