城市污泥处理利用现状研究

城市污泥处理利用现状研究
城市污泥处理利用现状研究

污泥处理方法

1前言 厌氧消化是污泥处理常用的减容稳定工艺,具有能耗低、污泥稳定性好、产生沼气等优点,但由于污泥固体的生物可降解性低,完全的厌氧消化需相当长的时间,即使20~30d的停留时间仅能去除30%~50%的挥发性固体(VSS),污泥固体细胞分解和胞内生物大分子水解为小分子,是厌氧消化的限速步骤,因此提高厌氧消化效率的一个主要途径是促进污泥细胞的分解,增强其生物可降解性 〔1、2〕目前有几种促进污泥分解的方法 〔3、4〕(1)热解法;(2)化学法:酸或碱处理。(3)机械法:超声波、球磨、高压均质和剪切均质等;(4)氧化法:过氧化氢和臭氧氧化;(5)生物法:酶处理。在污泥厌氧消化前采用这些技术进行强化处理,可增强生物降解效率,并减少污泥处理量。 2污泥厌氧消化的强化技术 2.1热解 污泥中的碳水化合物和脂类相对易下降解,而蛋白质却难以被水解酶水解,采用热解预处理可以破坏细胞壁促使蛋白质释放而得以降解。热解处理可应用于不同类型的污泥。对于初沉污泥,热处理并不能提高其降解性,但能增强其脱水性能Li等 〔5〕发现活性污泥的最佳热处理条件是170℃加热60min,小试实验结果表明在随后的厌氧消化中,经热解的污泥只需5d停留时间COD去除率即可达到60%。造纸工业污泥最佳的热解温度为150℃~160℃,这是由于造纸污泥含有较多的纯生物体。研究表明,在135℃热解处理后的污泥消化VSS破坏率比对照污泥在15d、12d的停留时间下,分别增加了135%、235%。热解强化处理的效果并不与温度成正比,温度过高会对厌氧消化产生负面影响。 〔6〕发现活性污泥的最佳热解温度在175℃左右,温度再高效果会出现下降。另有研究者发现,温度超过200℃热解处理会导致厌氧消化产气量的下降,这可通过一种分子内反应—Maillard反应解释。在此反应中,减少的糖类与氨基酸反应生成一种褐色的多聚氮,其溶解性和组成与腐殖酸相似,这种物质很难降解甚至起抑制作用。虽然在100℃以下的低温就开始产生这种反应,但其产生量随着温度升高以及停留时间增加而增多,并可能形成二恶英。 〔7〕报道,挪威的Hias污水处理厂运用热解对污泥进行厌氧消化的强化处理,生产

国内污泥处理现状

国内污泥处理现状 土壤修复设备/尾矿处理设备/污泥处理设备/建筑垃圾处理设备/尾矿综合利用设备/固废利用/工业固废陶粒/工业固废处理技术/工业固废处理设备- 郑州德森环境科技有限公司 业界在考察污泥处理处置问题时,困难重重,比如主流工艺面临技术适应性、成本、管理、选址等诸多难题,土地使用需要明确的政策引导。因为上述因素此前最容易被认为是造成相关工作进展缓慢的根本性原因。当然随着工程陆续的开展,一些最为根本的问题逐渐显现。污水处理厂既无完整的配套设施,也没有预留地,只是简单的把污泥脱水达到一定的含水率,然后就转交给第三方直接填埋或者处理;部分污泥处理设施难以稳定运行。 国内污泥偷排的现象一直层出不穷。城乡交界、农村、还有江河湖海臭水塘,大量的生活污水污泥去向不明。而在相当多的情况下,这些并非污水处理厂自己所为。与发达国家污水、污泥处理是一套完整不可拆分的系统工程相比,我国此前建设的大多数污水处理厂从一开始就没有考虑污泥处理处置问题,既无设施,也无预留地。因此,尽管作为污泥的责任人,但实际上污水处理厂的任务只是把污泥脱水达到一定含水率,然后就可交给第三方进行填埋或是其他处理。而当填埋以及运输的成本越来越高,填埋场成为稀缺资源时,偷排成为事实上的选择。 尽管其后的新建污水处理厂被要求污泥处理装置同步建设,与此同时,一些独立的污泥处理设施也纷纷上马,但往往不能稳定运行,同样未能形成有效的规范的处理处置能力。 脱水+填埋或+不知去向,成为了事实上的污泥处理处置路线。因此,当去年初,京郊一家污水处理厂接到通知说一吨污泥也不允许外运时,相关负责人感觉很“头大”:太突然了!现在不仅厂里没有处理设施,整个城市也没有稳定接收污泥的地方,可污泥每天都在产生,怎么办? 国内外的主要技术都陆续得到了工程上的实践,但是持续运行的成功案例并不多。究其原因,有技术本身的水土不服,但更多的还有技术之外的因素 事实上,近10年来,国内科研院所、企业等各方没有间断对污泥处理处置技术和工程的探索。可以说,国内外叫得上名号的主要技术都陆续得到了工程上的实践。此外,还尝试了不少五花八门的新奇技术。

城市污水处理厂污泥处置技术

城市污水处理厂污泥处置技术 摘要:近年来,随着社会发展形态的转变,我国城市化发展进程不断加快,社会总体生产力逐年提升。与此同时,在城市发展过程中所产生和处理的污泥总量也在持续提升。而在我国多数城市污水处理厂运行和污泥处置过程中,普遍存在污泥处理效率低下、处置经济成本过高以及污泥利用率不足等问题,这也是当前城市污水处理行业所面临的主要发展瓶颈之一。因此,本文对各项有效城市污水处理厂污泥处置技术进行分析,探讨问题的技术解决途径。 关键词:城市污水处理厂;污泥处置技术;发展趋势 一、我国城市污水处理厂污泥处置工作现状 近年来,我国政府提出构建可持续发展、发展低碳经济战略号召,强调对城市污水及污泥加以再生利用,挖掘潜在应用价值。目前来看,我国多数城市污水处理厂在运行过程中,对于所产生的污泥仍采取传统处置方法,如集中堆积、填埋等,没有对污泥开展有效处理作业,导致多数污泥中含有大量重金属元素以及各类有毒物质,对周边生态环境造成二次污染,如图1所示。 二、我国城市污泥处置工作的未来发展趋势 污泥利用率过低、生态环境遭受二次破坏的根本原因在于,当前我国污水处理与污泥处置工作理念较为僵化,与社会发展形态相脱节。因此面对这样的现状,

我们应向西方发达国家城市污泥处置工作体系与理念加以充分借鉴,并汲取工作经验。 为直观阐述这一问题,本文以英国、美国、西班牙三国城市污泥处置工作开展现状为例:英国选择将多数污泥进行处理后作为肥料用于农业生产。而针对处理经济成本过高的污泥,则选择将其进行排海处理,仅选择将极少部分污泥直接填埋;西班牙主要选择将污泥经过简单处理后用于土地利用以及排海处置;美国由于幅员辽阔,中部区域处于大陆腹地、污泥远距离运输成本较为高昂。因此主要选择将经过处理后的污泥用于土地利用与直接焚烧,临海区域则选择将污泥进行排海处理(排海处理所占比重为20%)。根据对比分析可知,不同国家根据自身实际国情不同,所制定城市污泥处置方案也有所不同。因此根据我国实际国情,则需要将所需处理城市污泥以土地利用与排海处理为主,直接焚烧与土地填埋为辅。 三、主要城市污水处理厂污泥处置技术 1.污泥制肥以及土地利用处置技术 从污泥处置经济成本、处置效率与再生利用价值等多方面角度来看,土地利用都是最佳的污泥处置技术方向,不但不会对生态环境造成二次污染,还在一定程度上推动了我国有机农业的发展进程。的处置方法是将所需处置的城市污泥进行分类处理,例如将其分为单独堆肥(所需处置城市污泥单独堆放)以及混合堆肥(城市污泥与适当种类的城市生活垃圾共同堆放,抑或是城市污泥与动物粪便等加以混合堆放)两种。混合堆放的污泥在长时间堆积过程中逐渐产生化学反应,最终形成有机肥料。而单独堆放的城市污泥则与所添加的各类营养物与化学添加剂产生反应,最终形成有机复合肥料。 为直观阐述城市污泥土地利用处置技术的应用价值,以北京市城市污泥土地利用实际情况为例。我国北京市现有农用土地面积总数为110万平方公里,没有得到有效利用与开发的荒地面积总数为21万平方公里,占总体农用土地面积的19%。而这类荒地未到充分开发问题的主要成因在于,土壤中所分布各类有机物质的含量过低,无法为所栽种绿化植物与农作物提供充足生长养分。据相关调查统计数据显示,北京市每年需要32-34万吨有机肥料。而通过对城市污泥制肥以及土地利用处置技术的应用,每年可向北京市提供所需有机肥料的70%。

污泥处理处置现状及发展趋势

污泥处理处置现状及发展趋势 近年来,我国污泥处理处置技术取得了一定的进展,污泥处理处置方面的政策和标准也在逐渐完善。但面对社会发展对生物质能源以及环境质量提出的更高要求,我国污泥处理处置应以无害化为目标,以资源化为手段,实现污泥的安全处理处置与资源化,以解决污泥的最终出路问题。 随着我国经济持续快速稳定发展,我国城镇污水处理规模日益提升,污泥产量也相应增加。据统计,2019年我国污泥产量已超过6000万吨(以含水率80%计),预计2025年我国污泥年产量将突破9000万吨。但是,由于我国长期以来“重水轻泥”,污泥处理处置没有与污水处理同步提升,污泥处理处置问题未能得到有效解决,形势十分严峻。 我国污泥泥质特性及处理处置现状 污泥性质 污泥作为污水处理的副产物,富集了污水的污染物质(重金属、难降解有机物、持久性有机物、微塑料等)和营养物质(C、N、P等),源头上具有“资源”和“污染”双重属性。污泥中含有的丰富有机质可通过厌氧处理得到甲烷生物气(沼气)、氢气(H2)等热值较高的燃料,另外也能通过蛋白质提取等技术回收污泥中丰富的资源。处理后的稳定产物还能实现土地利用(营养物质、有机质稳定化处理产物)和建材利用(无机物)等,从而实现污泥的稳定化、无害化和资源化。 与发达国家相比,我国城镇污水处理厂污泥具有有机质含量低、含沙量高、产量大等特点,因而污泥处理处置技术路线的选择应结合我国城镇污水处理厂污泥的特定性质,充分考虑污泥的“资源”和“污染”双重属性,实现环境、经济和社会效益的最大化。

我国污泥的处理处置现状 国家“水十条”明确指出污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置,并禁止处理处置不达标的污泥进入耕地,从而保障污水厂污泥的全量安全处置,处理过程和处置环节不会对环境产生二次污染。 目前我国常用的污泥处理技术主要包括污泥浓缩技术、污泥脱水技术、污泥厌氧消化技术、高温好氧发酵技术、污泥热干化技术等。 经过处理的污泥需要进行安全处置。目前我国通常采用的处置方法有土地利用(农用)、焚烧、卫生填埋。但这些处置方式现在都遇到了不同程度的阻碍:土地利用对污泥泥质要求较高,污泥中重金属和其他有毒有害物质往往超标;由于污泥含水率较高,焚烧的能耗太高,不生态环保;卫生填埋通常遇到无地可埋的尴尬处境。 由于污泥处理处置责任主体及最终处置路线不明确、法律法规监管体系不完善及我国城市污水处理厂早期建设过程中存在的严重“重水轻泥”现象,当前我国污泥处理设施仅基本实现污泥的减量化, 并未真正实现“三化”,存在严重的二次污染风险。据统计污泥厌氧消化普及率仅为3%,远低于发达国家50%的水平。目前我国的污泥处理处置与发达国家间存在的差距主要体现在:我国污泥处理设施处理能力不足;污泥稳定化、资源化利用率不足;绿色生态化处置方式不足等。

城市污泥不同处理处置方式的成本和效益分析

城市污泥不同处理处置方式的成本 和效益分析 城市污泥不同处理处置方式的成本和效益分析摘要:以北京市为例,估算不同电价及运输距离下填埋、焚烧及堆肥等方式的城市污泥处理处置成本,在此基础上讨论各种处理处置方案的前景,展望北京市污泥处理处置出路。污泥填埋在一定时期内还将是主要处理处置方式,但所占比例将逐渐下降;堆肥是经济上较为可行的处理处置方式,适合大力推广;随着经济实力与技术水平提高,焚烧法可以适用于个别特殊地点。同时,分析了政府补贴对污泥处理处置效益的影响。城市污泥是污水处理的副产物,以含水率97%计算,体积占处理污水的%~%[1],深度处理产泥量还将增加50%~100%。目前我国每年排放的干污泥大约×106 t,并以大约10%的速率在增加。北京

市全区域规划污水排放量为330×104 m3/d,其中2003年市区污水排放量约为230×104 m3/d[2]。规划建设14座污水处理厂,2015年污水处理能力预计将超过320×104 m3/d,处理率将超过90%。到2008年,北京市将新增9座中水处理厂,深度处理能力将目前的1×104 m3/d提高到×104 m3/d,届时每年产生含水率80% 城市污泥超过80×104 m3。北京市最大的污水处理厂——高碑店污水处理厂污泥外运运输费用占到全厂运行费用的1/3[3]。城市污泥的大量产生,已引起日益严峻的二次污染,并成为城市污水处理行业瓶颈。污泥处理处置率低,其中非常重要的一个原因就是投资和运行成本方面的限制。但到目前为止,还未见关于不同污泥处理处置方案的经济分析,导致不同单位和设计人员在方案的选择上存在较大的盲目性。以北京为例,对几种典型的城市污泥处理处置方式进行经济分析,以便为城市污泥处理处置技术的选择提供参考依据。 1 城

我国污泥处理现状及新工艺

我国污泥处理现状及新工艺在城市污水和工业废水处理过程中,产生的污泥量约占总处理量的0.3 %~ 0.5 %(以含水率 97 %计)。污泥成分复杂,含有病原微生物、寄生虫卵及重金属等,必须进行适当的处理,才能避免对周围环境造成二次污染。目前大量未稳定处理的污泥已成为污水处理厂的沉重负担,如何将产量巨大、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理,使其无害化、减量化、资源化,已成为深受关注的重大课题。 1.1污泥处理现状 20世纪90年代以后,城市污水处理厂发展迅速,一大批大型城市污水处理厂开始建设并相继投产。但是,近十年来由于没有严格的污泥排放监管,致使许多大中型城市出现污泥嗣城的现象,给生态环境带来隐患。目前,城市污水处理厂污泥处理费用仅占工程投资和运行费用的24%~45%。而发达国家的污泥处理费用占污水处理厂总投资的50%~70%。常用的污泥处理方法有:浓缩,污泥调理,厌氧消化,脱水。堆肥等处理技术。至于好氧消化,湿式氧化,消毒,热干燥,焚烧,低温热解等尚处于研究试验阶段。 1.2污泥常规处理方法 (1)浓缩 污泥浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。污泥浓缩后其含水率可降为95%左右,仍为液体流动状态。重力浓缩法储存污泥能力高,操作简单,是最常用的污泥减容手段之一。

(2)污泥调节 污泥调节处理可降低污泥的亲水性和提高脱水效率,常用的调节方法有化学调节法、热力调节法。热力调节法和水冻一熔融法、投加惰性物质等方法处在试验研究阶段。 (3)污泥脱水 污泥脱水后的含水率一般可降至70%~80%.减少污泥的体积。常用的脱水方法有自然干燥和机械脱水两种目前常用的机械脱水机有真空过滤机、板框压滤机、带式压滤机和离心机。转鼓离心机和带式压滤机是近年 (4)厌氧消化 污泥厌氧消化是目前最常用的污泥稳定处理工艺,有中温消化(3 2~C~35~c)和高温消化。随着技术的进步.厌氧消化又发展为两相消化和两级消化,在实验研究的两级、两相消化]艺有:厌氧一好氧两相消化;高温酸化一中温甲烷化两相厌氧消化;中温一高温二级处理工艺等。 (5)堆肥化 堆肥化是一种无害化、减容化和稳定化的综合处理技术,系由混合微生物群落在潮湿的环境中对有机物进行分解。堆肥过程中产生的高温可以有效地杀死病原微生物及各种寄生虫卵,是一种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术。 2.1污泥减量化技术 污泥减量化机理目前已成为研究热点,其原则是使污泥尽量消灭

城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策

城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策

城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策 (试行) ( 建城[2009]23号2009-02-18实施) 1.总则 1.1 为提高城镇污水处理厂污泥处理处置水平,保护和改善生态环境,促进经济社会和环境可持续发展,根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国城乡规划法》等相关法律法规,制定本技术政策。 1.2 本技术政策所称城镇污水处理厂污泥(以下简称“污泥”),是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质,不包括栅渣、浮渣和沉砂。 1.3 本技术政策适用于污泥的产生、储存、处理、运输及最终处置全过程的管理和技术选择,指导污泥处理处置设施的规划、设计、环评、建设、验收、运营和管理。 1.4污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分。污泥处理处置应遵循源头削减和全过程控制原则,加强对有毒有害物质的源头控制,根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,实施污泥处理处置全过程管理。 1.5污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化;鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用,达到节能减排和发展循环经济的目的。 1.6 地方人民政府是污泥处理处置设施规划和建设的责任主体;污泥处理处置设施运营单位负责污泥的安全处理处置。地方人民政府应优先采购符合国家相关标准的污泥衍生产品。 1.7 国家鼓励采用节能减排的污泥处理处置技术;鼓励充分利用社会资源处理处置污泥;鼓励污泥处理处置技术创新和科技进步;鼓励研发适合我国国情和地区特点的污泥处理处置新技术、新工艺和新设备。

国内外污泥处理与处置现状及发展趋势

固体废物资源化结课报告 国内外污泥处理与处置现状及发展趋势

国内外污泥处理与处置现状与发展趋势 摘要随着污泥产生量日益增加,其对环境造成的负面影响也逐渐引起全世界的关注。本文从现阶段污泥处理、处置方法入手,介绍了国内外污泥处理处置现状、主流技术及应用进展,并对污泥处理处置的发展趋势做了展望。 关键词污泥处理处置方法现状进展 Abstract With the increase of sludge production increasingly, the negative effects on the environment also gradually the attention all over the world. This article obtains from the current sludge treatment and disposal methods, this paper introduces the current situation, the mainstream sludge disposal technology at home and abroad and the application progress, and the developing trend of sludge disposal were discussed. KEYWORDS:sludge, disposal method, the status quo, progress 引言 随着我国社会经济和城市化的发展, 城市污水处理厂正如雨后春笋般的在全国各城市建成并投入运行, 这固然对防治我国的水污染问题起到了积极作用, 但一个潜在的问题随之产生, 即污泥的处置与处理问题。污泥是污水处理后的附属品, 由于污水处理量的增加, 必然导致污泥数量的增加, 而污泥处理和处置技术在我国还刚刚起步, 并且污泥中含有大量的有害物质( 重金属) 及细菌、各种寄生虫卵、大量的病原微生物等。因此, 了解国内外污泥研究现状及进展,对寻找合理的污泥处理、处置方式, 并充分利用污泥中的资源, 使之达到减量化、稳定化、无害化和资源化[1]具有重要的现实意义。 1 污泥处理与处置技术 从目前国际上已建成运行的污泥处理处置项目来看,常见的污泥处理方式有好氧发酵( 堆肥) 、厌氧消化、干化、焚烧。污泥处置方式有土地利用、填埋、综合利用。由于国情不同,各国采用的处理方式和技术也各不相同。 1.1 好氧发酵 污泥好氧发酵技术是利用污泥中的微生物进行发酵的一项新的生物处理技术,在实际应用中可以达到无害化、减量化、资源化的效果,并且具有经济、实用不需外加能源、不产生二次污染等特点。 目前,国内外研究学者针对堆肥过程中的条件控制、重金属控制、保氮技术以及技术工艺方面进行了大量的研究,取得了很多有价值的成果[2 -7]。污泥好氧发酵技术经过近几十年的发展,取得了很大的进步,但在技术理论和工艺上还存在一些瓶颈,如需要大量辅料、臭气控制难、存在人畜健康安全风险等,好氧发酵技术仍有很大的提高潜力。 1.2 厌氧消化 污泥厌氧消化是指在无氧条件下,由兼性菌和厌氧菌将污泥中可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等稳定物质,同时减小污泥体积,去除臭味,杀死寄生虫卵,回收利用消化过程中产生的沼气的过程。污泥厌氧消化以其高效的能量回收和较低的环境影响是目前国际上应用最为广泛的污泥稳定化和资源

各种污泥处理方法的比较

各种污泥处理方法的比较常用的污泥处置方法有焚烧、污泥农用、土地卫生填埋、制作建材、海洋处置等几种方法。其中海洋处置由于其造成海洋污染、破坏海洋生态已经被各个国家明令禁止。 污泥焚烧是最彻底的处理方法,基本上可以达到减容化、无害化和资源化的目的。一般污泥经焚烧处理后,其体积可以减少85%~95%,质量减少70%~80%。高温焚烧还可以消灭污泥中的有害病菌和有害物质。通过主要可分为两大类:一类是将脱水污泥直接用焚烧炉焚烧;另一类是将脱水污泥先干化再焚烧。污泥焚烧要求污泥有较高的热值,因此污泥一般不进行消化处理。一般当污泥不符合卫生要求,有毒物质含量高,不能作为农副业利用时,或污泥自身的燃烧热值高,可以自燃并可利用燃烧热量发电时,可考虑采用污泥焚烧。焚烧所需热量,主要靠污泥含有的有机物燃烧,如污泥所含有的有机物燃烧所产生的热能。焚烧最大优点是可以迅速和较大程度地使污泥减容,并且在恶劣的天气条件下不需存储设备,能够满足越来越严格的环境要求和充分地处理不适宜于资源化利用的部分污泥。污泥的焚烧处置不仅是一种有效降低污泥体积的方法,设计良好的焚烧炉不但能够自动运行,还能够提供多余的能量和电力,因此几乎所有的发达国家均期望通过焚烧处置污泥来解决日益增长的污泥量和以前通过填理处置的部分污泥。 污泥的农田利用很早就得到应用。这种利用和处置方式致使污泥最终剩余物问题得到真正解决,因为其中有机物重新进入自然环境。污泥中含有丰富的各种微量元素,施用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进作物的生长。同时污泥中也含有大量病原菌、寄生虫(卵)、以及铬、汞等重金属和多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物。一般来说,污泥要作土地处置必须经无毒无害化处理,否则,污泥中的有毒有害物质会导致土壤或水体的二次污染。因此各国对土地利用的污泥标准要求越来越严格。污泥农用必须做到以下几点:首先,严格控制污水厂污泥的有毒有害物质及病原微生物,使其达

对于城市污泥处理处置方法及有效的利用

对于城市污泥处理处置方法及有效的利用- 污泥处置[摘要]城市污泥是城市污水处理不可避免的产物,如何使污泥的处置与环境保护之间达到一个良好的平衡是当前面临的重大课题。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。目前对于污泥的处置方式及深化利用是一项重要的研究课题,它对保护环境具有积极的意义。污泥科学合理的利用可以避免资源的极度浪费,具有非常重要的现实意义和经济社会价值。此外,我国对现有行业的可持续发展战略的改革更加推进了污泥的处理处置与其资源化技术的研究进程。本文主要阐述了城市污泥处理方法以及再利用的处置方式,有效的推动了城市污泥处理的环保化进程。 [关键词]城市污泥;污泥处理处置;污泥利用 前言: 据全国日统计污水排放量达13.4×105万吨. 经处理后约0.5%~1.0%的转化为固态凝聚沉下来形成污泥。污泥的成分很复杂,是由多种生物形成的菌胶体与其吸附的有机物、无机物组成的集合,除大量的水分外这含有难降解的有机物、重金属、盐类及病原微生物和寄生虫等.大量的未经处理的城市污泥任意排放对环境造成新的污染. 城市污泥处理费用相当昂贵,与污水处理费用基本相当.因而如何将大量的成分复杂的城市污泥无害化、资源,已成为全世界较为关注的问题。 1、污泥对环境的影响

尽管污泥含丰富的养分,但也含有大量病原菌、寄生虫、铜、铬、汞等重金属,盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物,这些物质对环境和人类以及动物健康有可能造成较大的危害 2 污泥的脱水 从污水处理厂排出的污泥和城市沟河溏清淤产生的污泥,由于含水量高、体积庞大,容易腐败发臭不利于运输和处置。常常需要进行脱水,污泥脱水主要降低污泥的含水率,减少污泥的体积,降低运输成本。污泥脱水浓缩后可利用物质的含量相对增高,有利于污泥的后续处置和利用。 2.1 机械脱水 机械脱水是使用各种机械将污泥中水份除去.常用机械有真空过滤机、板框过滤机、带压压滤机、离心机等. 2.2 自然干燥 自然干燥是利用太阳能将污泥脱水、干化的方式。传统的方法一般采用干化床。这种方法适用干燥气候,占地面积较大,易给周围环境带来卫生隐患。 利用芦苇编织物进行污泥脱水试验。芦苇编制一定规格“容皿”,置于硬化的地面(水泥地面)上再将污泥移入。芦苇编织物起“格栅”作用。这种污泥脱水方法可将污泥中干固体含量由排出时的1%左右增加到50%。这种利用芦苇编织物进行污泥干燥,不需要电能,也不需要其它物质消耗,是一种可持续的过程。这种污泥脱水方法缺点是

污泥处理处置现状

摘要:主要介绍了北京市污水处理厂污泥产量现状,分析了污泥处理处置存在的主要问题,提出了北京市污泥处理处置思路及对策。 关键词:污泥处理处置对策北京 污泥是污水处理厂在污水净化处理过程中产生的含水率不同的废弃物,它是污水处理厂附属产物[1]。近年来,北京市城乡污水处理量大幅增加,污水处理厂产生的污泥也随之增长,产量十分惊人,由于全市污泥无害化处理和循环利用设施严重不足,致使大量污泥简单堆置于废弃沙坑和沙荒地,易对环境造成二次污染,社会反响强烈,污泥处理处置问题亟待解决[2]。污水处理和污泥处理是解决城市水污染问题同等重要而又紧密关联的两个系统,解决不好污泥的问题就不可能从根本上实现水环境的改善[3]。本研究对摸清北京市污泥处理处置现状,探索污泥问题解决途径及对策,建设“绿色北京”有着重要意义。 1 北京市污水处理厂污泥产量现状 2008 年,北京市年污水排放量为13.4 亿m3,污水处理率达78%,年污水处理量为10.5 亿m3。其中,城区年污水排放量9 亿m3,污水处理率达93%,年污水处理量为8.4 亿 m3;郊区年污水排放量4.4 亿m3,污水处理率48%,年污水处理量为2.1 亿m3。根据《北京城市总体规划(2004 年— 2020 年)》,预计2020年,北京市年污水排放量18 亿m3,污水处理率达90%,年污水处理量16.2 亿m3。 随着北京市污水处理设施的增加、处理率的提高和处理程度的深化,污水处理厂的污泥产量急剧增加。2008 年,北京市污泥产量达100 万t (含水率80%),其中,城区2 400 t / d,郊区400 t / d。预计到2015 年,北京市污泥产量将达5 000 t / d (年产量183 万t),其中中心城区3 300 t / d,郊区1 700 t / d。 2 北京市污水处理厂污泥处理处置存在的主要问题 2.1 处理能力不足 目前,北京市仅有大兴区庞各庄堆肥厂、昌平区堆肥厂、方庄石灰干化厂、清河热干化厂、北京水泥厂5 座污泥处理厂,其处理规模分别为11.0 万t / a、2.9 万t / a、1.1 万t / a、14.6 万t / a、18.4 万t / a,总处理规模为48 万t / a (80 %含水率),不足当前污泥产量的50%。 2.2 经济实用技术不完善 目前,只有高碑店、小红门污水处理厂具有污泥厌氧消化处理设施,但由于管理不到位,2 处设施均未达到稳定运行。其余污水处理厂污泥均采用浓缩—脱水工艺处理,污泥含水率高达80%左右,不能满足最终处置要求,而深度脱水(80%~60%)技术成本较高,没有可推广的经济实用技术。 堆肥自动化程度低、周期长、效果不稳定,堆肥后农用的环境风险依然存在。同时,堆肥过程中散发的臭味、蚊蝇等都没有得到有效解决,污染周围环境[4]。 2.3 资源化利用率低 根据2008 年调查结果,污泥资源化利用主要为土地利用和建筑材料,两项合计仅占污泥总量的17.4%,造成大量有机质及氮、磷等养分流失和资源浪费。 2.4 环境安全风险大 根据2008 年调查结果,北京市污泥处置方式为土地利用10.8 %、建筑材料6.5 %、填埋5.5 %、堆置70.1%、直接农用7.1%。其中由于堆置不符合《城镇污水处理厂污泥处置分类》(CJ / T 290—2007)标准要求、直接农用不符合《城镇污水处理厂污泥土地改良用泥质》(CJ / T 291—2008)标准要求,两类处置方式均不合理,而且所占比例较大,达到了77.2%。 不合理处置污泥的细菌总数、大肠杆菌、蛔虫卵含量比较高,并且含有一定数量的重金属离子、有毒有害有机污染物及氮磷等元素,这些物质进入土壤,产生新的污染源,并随降

城市污泥不同处理处置方式的成本和效益分析-一栏知识分享

城市污泥不同处理处置方式的成本和效益 分析-一栏

城市污泥不同处理处置方式的成本和效益分析城市污泥是污水处理的副产物,以含水率97%计算,体积占处理污水的0.3%~0.5%[1],深度处理产泥量还将增加50%~100%。目前我国每年排放的干污泥大约1.3×106 t,并以大约10%的速率在增加。 北京市全区域规划污水排放量为330×104 m3/d,其中2003年市区污水排放量约为230×104 m3/d[2]。规划建设14座污水处理厂,2015年污水处理能力预计将超过320×104 m3/d,处理率将超过90%。到2008年,北京市将新增9座中水处理厂,深度处理能力将由目前的1×104 m3/d提高到47.6×104 m3/d,届时每年产生含水率80% 城市污泥超过80×104 m3。北京市最大的污水处理厂——高碑店污水处理厂污泥外运运输费用占到全厂运行费用的1/3[3]。 城市污泥的大量产生,已引起日益严峻的二次污染,并成为城市污水处理行业瓶颈。污泥处理处置率低,其中非常重要的一个原因就是投资和运行成本方面的限制。但到目前为止,还未见关于不同污泥处理处置方案的经济分析,导致不同单位和设计人员在方案的选择上存在较大的盲目性。本文以北京为例,对几种典型的城市污泥处理处置方式进行经济分析,以便为城市污泥处理处置技术的选择提供参考依据。 1 城市污泥处理处置成本估算 1.1 估算方法 以1 t干污泥(DS)为计算基准,综合成本=运行成本+设备折价成本。运行成本以目前较为成熟的处理处置方式进行估算。 北京市污泥机械脱水效果通常在80%左右。各方案中的成本估算涉及或包括焚烧、运输、填埋等3个流程;设备折价成本取15 a使用年限,年折旧7%,社会利率10%,即年折价17%,设备年工作时数以8000 h计。因此,设备折价=设备价格×指数×0.17/8000。 1.2 估算细则 (1)单位成本 填埋:生活垃圾卫生填埋的成本约60~70 ¥/t,污泥填埋时按照压实生活垃圾∶土∶污泥容重比为0.8∶1∶1,污泥填埋成本为48~56 ¥/t,取52¥/t。 干化:干燥能耗与脱水量成正比。燃气加热效率85%、锅炉热效率70%、过程热损失5%时,水的蒸发能耗为150 (kW·h)/t,每小时去除1 t水的设备投资为180×104¥[4]。 焚烧:目前多采用流化床技术,每h焚烧1 t干化污泥的设备成本为528×104¥,污泥按干质量减量60%。焚烧的运行费用24¥/t,烟气处理消耗NaOH量约为37 kg/t,折价约128¥/t [5]。 电价:北京市工业电价高峰期、平段区、低谷期分别为0.278、0.488、0.725¥/(kW·h)。按不同补贴方案,将电价设定为0.30、0.60¥/(kW·h)。 运费:北京市运输价格在0.45~0.65¥/(t·km)之间,污泥为特殊固体废物,需特殊箱式货车运送,价格处于高端。另外,近年运输价格有上涨趋势。因此,运费取0.65 ¥/(t·km)。 此外,干化及焚烧均按设备成本添加30%物耗人工管理费及土建配套费。 (2)污泥含水率 污泥的有机质和水分含量较高,填埋存在一系列问题,当前主要关心的是土力学性能,当含水率高于68% 时需按m(土)∶m(污泥)=0.4~0.6的比例混入土 [6-8]。含水率降低时污泥性状存在突变,因此填埋脱水目标设定为80%、30%。 含水率是污泥焚烧处理中的一个关键因素。有机质含量高、含水率低利于维持自燃,降低污泥含水率对降低污泥焚烧设备及处理费用至关重要。一般将污泥含水率降至与挥发物含量之比小于3.5时,可形成自燃[9]。北京市污泥有机物含量在45% 以下,因此使污泥维持自燃焚烧的水分含量应小于61.2%。朱南文总结了几种国外污泥热干燥技术,可以将污泥干燥至10%含水率[10]。污泥焚烧综合成本随干燥程度动态变化,干化程度越高,干化能耗升高,焚

污泥处理工艺

污泥无害化、资源化利用项目简介 一、概述: 随着经济的飞速发展,全国各地的生活垃圾和河流污染,成了我国经济发展的一大病痛;目前广州市每天产污泥量是1000吨,最高峰期达到了1400多吨;广州政府每吨污泥的处理费用为200元,按照以上数据可算出:每天政府要支出污泥处理费180000元。最近广州市政府准备400亿元整治河涌,新建9家污泥处理厂。 上海市的污泥产量是每天3000吨,上海的污泥处理费用为每吨400元,那么政府每天要支出污泥处理费用400*3000=1200000元; 这是一个相当吸引人的一个数据,是一个长期的处理事业;也是一个为人类造福的事业;目前我国真正成立的污泥处理厂家只有一家,可以想象这个事业的前景和发展空间是巨大的。 下面根据在某污泥处理厂家的实际生产处理经验,写出以下污泥处理工艺。 二、工艺技术要求: (1)有效除去污泥中的重金属,生成无害化物质; (2)实现了污泥杀菌、消毒、除臭目的; (3)无“三废”污染问题,可实现零排放; (4)发展发酵工艺、设备简易、方法简单、能耗低、易于实施; (5)制作建材用料; (6)所得有机酸类肥料在土壤中易于氨化,是农作物最容易吸收的高效有机肥料;经省农科院多次施用及专家组论证(有田间试验报告及专家组论证

报告)证明:对农作物增产增收、恢复自然风味、改良土壤三大功能, 均具有显著的效果。 三、工艺设计原理: (1)在污泥中加入催化剂等物质,在微加热不产生废气的一定工艺条件下,使污泥中的微生物及菌体细胞壁发生破解反应;微生物及菌体分解成含氮有机物(主组分为蛋白质)和非含氮有机物(主组分为葡萄糖),此时溶液中的有机物质主要由蛋白质、糖类、脂肪、木质素、纤维素、以及腐殖质组成。再在微加热不产生废气的催化工艺条件下, 发生如下的分解反应: Ⅰ,蛋白质水解生成有机酸: 蛋白质+H2O→RCHNH2COOH Ⅱ,纤维素水解生成葡萄糖: (C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6 Ⅲ,葡萄糖分解生成乳酸: C6H12O6→2C3H2O4+3H2O 此外,还有木质素分解生成酚、醛和酸类物质等。 (2)污泥中较小分子量、“碳氮比”较低的腐殖酸,与钾、钠、氨、钙、镁、铁(K+、Na+、NH3+、Ca2+、Mg2+、Fe3+)等离子结合,生成腐殖酸盐类而保留于污泥中。 (3)污泥中较大分子量、“碳氮比”较高的腐殖质,比较难于分解,污泥中原来就已存在的腐殖质与重金属[铬(Cr)、镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)、砷(As)等]形成的不溶于水的沉淀物,仍以固相形式保留在污泥中。 (4)溶液进行过滤,将滤渣加入硅酸盐(黄泥、粘土等)进行高温烧结,

城市污泥的处理以及资源化利用

城市污泥的处理以及资源化利用 摘要:在城市污水中所蕴含的污泥成分容易对环境造成污染的作用,在治理城 市的水污染进程中,要对污泥进行合理的安排,防止其中有害的物质对生态环境 有所破坏。因城市的高速发展使得城市污水中污泥的含量也越来越多,污泥的种 类成分也变得多种多样,其中也有着可以重复利用的有效资源,因此专业研究人 员就对污泥资源的合理利用,对处理办法进行钻研,使城市污水中污泥进行资源 的有效转换,并加以利用,从而解决城市中污水污泥对环境的污染问题。 关键词:城市污泥;处理;资源化利用 1对城市中污水污泥的不合理的处置情形 1.1不合理的应用污泥填埋处理技术 在对城市污水污泥的处理中,将污泥进行填埋是常见的处理技术,将城市污 水中的污泥进行一起回收,在运到偏僻的地方,将污泥进行填埋,并对其填埋区 域种一些有里成活的植物,这种对污泥的处理相应的成本较低,操作起来比较简单,处理方式比较快捷。但这种处理方案,在污泥与填埋土混合后,如果其地下 水位篇高,便可能致使污泥中存在的有害物质渗透到地下水中,从而使得地下水 被污染。在城市的发展中污水污泥越来越多,而使用污泥填埋技术对其进行的处 置办法,不能达到所需求的水平,对污泥的填埋下会占用土地空间,而能进行填 埋的土地资源并不丰富,所以要探究出新的对城市污水污泥的处理方案。 1.2不合理的污泥焚烧处理技术 污泥焚烧的处理技术既有优势又存在缺陷,应用污泥焚烧的技术,可以把污 泥中的病菌和有机物进行消灭,使污泥的污染力降低。可是在其的燃烧过程中, 会产生化学,从而产生气体,比如二氧化硫、一氧化碳等,还可能产生硫氮化合物,这些气体被排放到大气中,会对空气产生污染,降低空气质量,还会致使更 多恶化现象的出现。因为气体是流动性的,有害气体会进入大气层,并对其产生 破坏,使得城市气候的生态环境恶化。 1.3不合理的将泥污应用到农业中 因为泥污中具有一定的营养成分,而这些成分可以当作植物的肥料而被进行 吸收,但泥污自农业中的运用,不可以将泥污直接的放在农田里,因为泥污中所 蕴含的其它成分会对农作物的生长进行破坏,还会发生农业的虫灾,土壤也会因 为破坏出现各种问题,从而无法保障土壤的质量。也会对城市环境和农业的发展 产生相应的破坏,为此想要将泥污中的营养资源有效的利用,防止泥污其它成分 产生破坏现象,就应该改进泥污资源化的利用。 2城市污泥的处理以及资源化利用方法 2.1城市污泥的传统处理方法 2.1.1卫生填埋法 类似于城市生活垃圾填埋场,该方法分为两种类型:污泥直接填埋和污泥脱 水填埋。该方法的优点是显而易见的,包括处理简单,可行性高,成本低和适应 性强。但是,随着时间的流逝也存在一些问题。污泥填埋场占用大量土地,许多 城市很难找到理想的新填埋场。其次,污泥填埋场会产生大量的渗滤液和许多有 毒有害气体。污泥渗滤液污染严重,如果未选择合适的填埋场或运行过程中出现 操作失误等,将会严重污染地下水,由此带来的二次污染会危害人体健康。因此,和垃圾混合填埋的垃圾场大都拒收污泥。此外,垃圾填埋场产生的大多数气体有 臭味,严重污染了大气。臭气成分主要包括氨气、硫化氢和甲烷等。值得一提的

污水污泥处理处置现状及进展

价值工程 0引言 随着我国城市化建设快速发展,城镇污水处理率逐年提高,污 水处理厂污泥产量也急剧增加。到2011年9月底,我国已建成城镇污水处理厂3077座,设计处理能力1.36亿m 3 /d ;目前,全国在建污水处理项目约1300个。据统计,我国污水污泥(含水率80%)产量已达到3000万t/a ,按新增污水处理能力运行负荷为75%计算,污泥产量将以250万t/a 逐年递增。污泥是污水处理过程中产生的 废弃物,既含有碳、 氮、磷等植物养分,也含有病原菌、寄生虫、重金属以及有机污染物,处理处置不当易产生二次污染,不仅影响污水 处理系统的处理能力,而且对生态环境和人类活动构成严重威胁。 因此,加强污泥处理处置研究及工程实践是我国“十二五”环保工作的重点。 1污泥处理处置概述 污泥处理与处置是污泥进入环境之前和进入环境之后的两个不同阶段。污泥处理是指污水污泥通过减容、减量、稳定以及无害化 的过程,主要包括污泥浓缩(调理) 、脱水、消化、发酵、干化、焚烧等工艺。污泥处置是以自然或人工方式使处理后的污泥或污泥产品能够达到长期稳定并对生态环境无不良影响的最终消纳方式,主要包括土地改良、园林绿化、农用、林用、填埋、焚烧及综合利用(材料化)等。二者的关系是:处置决定处理,处理必须满足处置要求,如此才 能实现污泥妥善、 安全处置[1] 。污泥处理处置的目的是“无害化、减量—————————————————————— —作者简介:邹宝华(1977-),男,广东珠海人,本科,中级工程师,主要从事污 水处理设计研究。 污水污泥处理处置现状及研究进展 Present Situation and Progress of Sewage Sludge Treatment and Disposal 邹宝华①Zou Baohua ;王宏斌②Wang Hongbin (①珠海市规划设计研究院,珠海519000;②运城市环保局,运城044000) (①Zhuhai Urban Planning and Design Institute ,Zhuhai 519000,China ;②Yuncheng City Environmental Protection Agency ,Yuncheng 044000,China ) 摘要:污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分。介绍了国内外污泥处理处置技术研究现状和进展,分析了我国城镇污水处理厂 污泥产量状况及污泥处理处置存在的主要问题,提出“处理集约化、处置多元化”是我国污泥处理行业的重要发展方向。 Abstract:Sludge treatment and disposal is an important part of the urban sewage treatment system.The status and progress of sludge treatment and disposal technology at home and abroad are introduced.Sludge production status and primal problem concerning sludge treatment and disposal of China urban wastewater treatment plant are investigated.It is suggested that "treatment intensivism and disposal diversification"is a major development direction for sludge treatment industry of China. 关键词:污水污泥;污泥处理;污泥处置Key words:sewage sludge ;sludge treatment ;sludge disposal 中图分类号:[TU992.3] 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)13-0030-02 3.2轨道结构受力分析对于单元板式无砟轨道,由于列车荷 载在轨道板上的作用位置不同,其轨道结构受力将有所不同,因此 需要对不同受力位置轨道结构的受力情况进行分析计算。 在该方案中,扣件间距为625mm ,当荷载位于两扣件之间时,其在扣件中间位 置其钢轨位移量最大。因此, 分别在扣件节点和两扣件中间位置进行荷载布置。其中荷载1位于轨道板第一组扣件位置,距轨道板边缘距离为282.5mm 。其荷载布置如图2所示。 为了分析点支承板式无砟轨道的受力,建立有限元模型进行计算分析。其中,钢轨采用线性三次空间梁单元,扣件采用线性弹簧,树脂填充材料采用线性弹簧,带凸台轨道板、底座板(隧道内基础)均采用20节点六面体缩减积分单元模拟。 3.3计算结果根据有限元模型及表1中各材料参数,在如图2所示的8个荷载位置分别施加2×300kN 集中力,可以计算出在不同的施力位置轨道结构各部件响应。其轨道结构在不同的施力位置在垂向荷载作用下轨道各部件最大位移及应力响应见表2。 由表2可以看出:在垂向荷载作用下,在图2中的2号荷载作 用位置处轨道结构的整体位移最大,为最不利荷载位置。其中轨道板最大位移在1号荷载作用位置处,为1.258mm ,最大应力在3点荷载作用位置,为4.351MPa 。 4点支承轨道结构的优点 4.1施工方便点支承无砟轨道采用的是拼装式结构,是将预 制好的轨道板直接 “放置”在混凝土底座的凹槽里,通过在轨道板的凸台与凹槽间充填树脂填充材料调整轨道板,确保铺设精度。轨道板通过凸台与凹槽间的相互作用来抵抗纵横向阻力。 4.2维修方便当点支承板式无砟轨道凸台与凹槽间填充树脂破坏时,可以将轨道板取出,重新浇注填充树脂材料。当轨道板损坏时,可以将轨道板的凸台用切割机切下,然后凿除凸台与凹槽间的树脂填充材料,更换新的轨道板重新调整定位,然后再浇注树脂填充材料即可。 5小结 ①在荷载位于2号荷载位置时,轨道结构整体位移最大,荷载位于3号位置时,轨道板上混凝土压应力最大,位于5号荷载位置时,轨道结构整体位移最小,位于6号荷载位置时,轨道板上应力最小;②当列车荷载位于2号荷载位置时,轨道结构的整体位移为1.817mm ,轨道板位移为1.114mm ,底座板的位移为4.476×10-3mm ;轨道板应力为4.008MPa ,底座板的应力为1.055MPa ,满足混凝土抗压要求;③点支承轨道板结构与其他拼装式板式轨道具有同等的施工便利性,但可维修性较高。 参考文献: [1]赵国堂.高速铁路无碴轨道结构[M].北京:中国铁道出版社.2006. [2]吴春雷,殷明旻、张海龙.遂渝高速铁路无砟轨道砂浆换填支撑方案研究[J].路基工程,2011,(5)(总第158期). [3]庄茁,张帆,岑松,由小川,于旭光,牟全臣,徐明,白锐.ABAQUS 非线性有限元分析与实例[M].北京:科学出版社. [4]中华人民共和国铁道部.铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范[S].TB10002.3—2005.北京:中国铁道出版社,2005. 表2荷载作用下轨道各部件最大位移及应力值 荷载序号 123 4 5 6 7 8轨道板位移(mm ) 应力(MPa ) 1.258 3.473 1.114 4.0088.215×10-1 4.3517.296×10-1 3.8007.346×10-1 3.0047.05×10-1 2.6387.43×10-1 3.0007.603×10-12.735底座板位移(mm )应力(MPa )5.039×10-30.025 4.476×10-30.055 3.4×10-30.098 3.622×10-30.083 3.756×10-30.090 3.756×10-30.095 3.762×10-30.092 3.761×10-3 0.081钢轨支点应力(MPa )轨道结构整体位移(mm ) 4.4451.812 4.5321.817 4.7411.728 4.4861.752 4.3211.701 3.5741.751 4.3191.713 3.6431.763 ·30·

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