我国污泥处理处置技术研究进展

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《2024年国内外污泥处理处置技术研究与应用现状》范文

《2024年国内外污泥处理处置技术研究与应用现状》范文

《国内外污泥处理处置技术研究与应用现状》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业的快速发展,污泥处理处置问题日益凸显。

污泥作为污水处理过程中的产物,含有大量的有机物、重金属等有害物质,如不进行有效处理,将对环境造成严重污染。

因此,污泥处理处置技术的研究与应用成为环境保护领域的重要课题。

本文将就国内外污泥处理处置技术的研究与应用现状进行综述。

二、国内污泥处理处置技术研究与应用现状1. 物理法物理法主要包括污泥脱水、干燥、焚烧等。

国内在物理法方面取得了显著进展,如采用离心脱水、压滤脱水等技术,有效降低了污泥的含水率,提高了其资源化利用率。

此外,污泥干燥和焚烧技术也得到了广泛应用,能够大幅度减少污泥体积,实现无害化处理。

2. 生物法生物法主要包括污泥厌氧消化、生物堆肥等。

国内在生物法方面进行了大量研究,并取得了显著成果。

厌氧消化技术能够将污泥中的有机物转化为生物气体,实现资源化利用;生物堆肥技术则能够将污泥转化为有机肥料,实现资源化循环利用。

3. 化学法化学法主要包括污泥调质、化学氧化等。

国内在化学法方面也进行了大量研究,如采用铁盐、铝盐等调质剂对污泥进行调质处理,提高其脱水性能;化学氧化技术则能够破坏污泥中的有害物质,实现无害化处理。

三、国外污泥处理处置技术研究与应用现状1. 热解技术热解技术是一种将污泥在无氧或缺氧条件下加热,使其分解为气体、液体和固体的技术。

国外在热解技术方面进行了大量研究,该技术能够有效地减少污泥体积,同时产生生物油等有价值的产品,具有较好的资源化利用前景。

2. 湿式氧化技术湿式氧化技术是一种在高温、高压条件下,使用氧气或空气将污泥中的有机物氧化为二氧化碳和水的技术。

该技术能够实现污泥的无害化处理,同时回收其中的热量和有机物,具有较好的应用前景。

3. 生物反应器技术生物反应器技术是一种利用微生物在反应器内对污泥进行生物处理的技术。

该技术具有处理效率高、操作简便等优点,被广泛应用于国内外污泥处理处置领域。

国内外污水处理研究进展

国内外污水处理研究进展

国内外污水处理研究进展国内外污水处理研究进展污水处理是一项关乎环境和健康的重要任务。

在国内外,随着城市化和工业化进程的加快,污水处理成为了重要的议题。

本文将探讨国内外污水处理研究的进展,并重点关注两种主要的污水处理技术:物理化学处理和生物处理。

物理化学处理是一种传统的污水处理方法。

它通常包括沉淀、过滤和消毒等步骤。

沉淀是通过添加化学药品来促使悬浮物沉淀到底部。

过滤则通过不同类型的过滤材料来去除悬浮物和溶解物。

最后,消毒是用来消灭水中的微生物,以防止传染疾病的扩散。

在物理化学处理领域,国内外研究人员致力于改进沉淀剂和过滤材料的性能,以提高处理效率和降低成本。

与物理化学处理相比,生物处理是一种更为环保和可持续的污水处理技术。

生物处理利用微生物来降解和去除有机物和氮磷等污染物。

最常见的生物处理方法包括活性污泥法和人工湿地法。

在国内外,研究人员致力于改进这些方法的效率和稳定性。

例如,一些研究得出了在生物颗粒上附着特定菌群可以提高活性污泥法的效率。

此外,人工湿地法的研究表明,通过优化植物种类和湿地设计,可以进一步提高其去除效果。

除了物理化学和生物处理,一些新兴的污水处理技术也引起了研究人员的关注。

例如,膜分离技术可以通过过滤膜来去除微生物和溶解性污染物,从而提高处理效果。

此外,一些研究还在探索利用化学氧化和高级氧化技术来去除难降解的有机物和微污染物。

尽管这些新技术在实际应用中仍面临一些挑战,但它们有着广阔的应用前景。

在国内外,污水处理研究不仅关注处理技术本身,还注重提高处理后水质的回用价值。

水的回用可以减少对新鲜水资源的需求,并减少排放对环境的影响。

因此,研究人员在开发处理后水质的再利用技术方面取得了许多突破。

总的来说,国内外污水处理研究取得了显著的进展。

物理化学和生物处理仍然是主要的处理技术,但新兴技术如膜分离和化学氧化也在不断发展。

此外,处理后水质的回用也成为研究的焦点。

未来的研究将继续致力于提高处理效率、降低成本并推动污水处理行业的可持续发展综上所述,国内外污水处理研究取得了重要进展,主要集中在物理化学和生物处理技术上。

《2024年污泥热处理及其强化污泥厌氧消化的研究进展》范文

《2024年污泥热处理及其强化污泥厌氧消化的研究进展》范文

《污泥热处理及其强化污泥厌氧消化的研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业的迅猛发展,污水处理成为环境保护和资源循环利用的重要环节。

污泥作为污水处理过程中的主要产物,其处理和资源化利用已成为当前研究的热点。

污泥热处理和强化污泥厌氧消化是两种有效的污泥处理方法,它们在污泥减量、稳定化、无害化以及资源化利用方面具有显著的优越性。

本文旨在阐述污泥热处理及强化污泥厌氧消化的基本原理,探讨其技术特点、发展现状以及未来的研究方向。

二、污泥热处理技术研究进展(一)基本原理及特点污泥热处理是一种通过高温处理污泥,达到减量、稳定化、无害化和资源化利用的技术。

其基本原理是利用高温破坏污泥中的病原体、有机物等,同时使污泥中的水分析出,从而达到减量和稳定化的目的。

污泥热处理具有处理时间短、减量效果好、无害化程度高等优点。

(二)研究现状目前,国内外学者对污泥热处理技术进行了大量研究。

研究主要集中于热处理的温度、时间、气氛等因素对污泥性质的影响,以及热处理后污泥的资源化利用途径。

同时,研究者们还致力于开发新型的热处理设备和技术,以提高热处理的效率和效果。

三、强化污泥厌氧消化的研究进展(一)基本原理及特点强化污泥厌氧消化是通过在厌氧条件下,利用微生物分解污泥中的有机物,产生生物气体(如沼气)的一种技术。

该技术具有资源化利用高、环境友好等优点。

通过添加催化剂、调节pH 值、控制温度等手段,可以强化厌氧消化的过程,提高生物气体的产量和质量。

(二)研究现状近年来,研究者们针对强化污泥厌氧消化进行了大量研究。

研究表明,通过优化运行参数、选择合适的催化剂、调控微生物群落等手段,可以显著提高厌氧消化的效率和效果。

此外,研究者们还在探索新型的强化方法,如联合热处理和厌氧消化,以期达到更好的处理效果。

四、污泥热处理与强化污泥厌氧消化的联合应用(一)联合应用的原理及优势污泥热处理与强化污泥厌氧消化联合应用,可以充分发挥两者的优势,实现污泥的减量、稳定化、无害化和资源化利用。

污泥干化处理技术的现状及未来发展

污泥干化处理技术的现状及未来发展

政策推动与市场驱动
政策扶持
政府加大对污泥干化处理产业的 扶持力度,提供税收优惠、资金 支持等政策,推动产业发展。
市场驱动
扩大市场需求,鼓励企业投资研 发,推动技术进步和产业升级。
国际合作与交流的加强
国际合作
加强与国际先进技术机构和企业的合 作,引进先进技术和管理经验,提高 我国污泥干化处理技术的国际竞争力 。
03
污泥干化处理技术的影响因素 及优化策略
影响因素分析
污泥性质
污泥的含水率、有机物含量、 重金属浓度等物理化学性质对
干化效果产生显著影响。
干化温度与湿度
干化过程中的温度和湿度条件 对污泥的干燥速度和干化质量 具有接影响污泥 的干燥效果和能耗。
设备配置与维护
设备配置的合理性、性能及维 护状况对污泥的干化效果和运
污泥干化处理技术通常分为自然干化 和热干化两种,自然干化利用自然环 境中的太阳能进行干燥,热干化则利 用蒸汽、导热油等热源进行干燥。
污泥干化处理技术的意义
污泥干化处理技术可以显著减少 污泥体积,便于后续处置和资源
化利用。
污泥干化处理技术可以消除污泥 中的有害物质,减少对环境和人
类健康的危害。
污泥干化处理技术可以提高污泥 的资源价值,实现污泥的资源化
行成本产生影响。
优化策略探讨
预处理技术
采用超声波、化学絮凝 等预处理方法改善污泥 的物理化学性质,提高
干化效率。
热能利用
优化热能回收系统,提 高热能利用率,降低干
化成本。
干燥工艺改进
研究新型干燥工艺,如 气流干燥、振动干燥等 ,提高干燥效果和效率

设备升级与维护
加强设备性能升级、定 期维护和故障排查,保 障设备稳定运行,降低

市政污泥处理与资源化利用研究进展

市政污泥处理与资源化利用研究进展

市政污泥处理与资源化利用研究进展市政污泥是城市生活污水处理过程中的一种固态废弃物,由污水处理厂产生。

长期以来,市政污泥的处理一直是城市环境管理中的重要课题。

传统的市政污泥处理方式包括填埋、焚烧和堆肥等,这些方式存在着环境污染、资源浪费等诸多问题。

为了解决这些问题,近年来研究学者们开始探索市政污泥的资源化利用途径,以实现其减量化、无害化、资源化的处理目标。

市政污泥是一种具有潜在资源价值的生物聚合体,含有丰富的有机质、养分和微量元素等。

因此,对市政污泥进行资源化利用可以有效地减轻对自然资源的压力,提高资源的利用效率。

目前,市政污泥的资源化利用主要有以下几个方面的研究进展。

第一,市政污泥的能源化利用。

市政污泥中含有大量的有机物质,通过适当的处理方法可以将其转化为可用的能源。

目前常用的能源化利用方式包括生物气化、生物甲烷化和生物油合成等。

生物气化是将市政污泥转化为合成气的过程,该合成气可用于发电、供热和热解等用途。

生物甲烷化是将市政污泥中的有机物质转化为甲烷气体,可用于天然气的替代或直接供应燃气设备。

生物油合成是将市政污泥中的有机物质转化为液体燃料,可用于汽车、船舶等交通运输工具。

第二,市政污泥的农业利用。

市政污泥中含有丰富的有机质和养分,对植物生长具有促进作用。

因此,将市政污泥用作土壤改良剂或有机肥料可以提高农作物的产量和质量。

此外,市政污泥中的微量元素对土壤肥力的提高也起到了积极的作用。

研究表明,市政污泥的施用可以改善土壤结构,提高空气和水的渗透性,促进土壤微生物的活动。

第三,市政污泥的建材利用。

市政污泥中含有丰富的无机物质,其中包括硅酸盐、铝酸盐等矿物质。

通过适当的处理方法,可以将市政污泥转化为建筑材料,例如砖块、陶瓷、水泥等。

这些建材不仅可以减少对天然资源的开采,还可以降低建筑材料的成本。

同时,市政污泥建材还具有良好的保温、隔热和吸音等特性。

第四,市政污泥的资源化利用技术。

随着市政污泥处理技术的不断发展,出现了一些新的资源化利用技术。

《2024年A2O污水处理工艺研究进展》范文

《2024年A2O污水处理工艺研究进展》范文

《A2O污水处理工艺研究进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水资源的污染问题日益严重,其中污水处理成为环境保护领域的重要课题。

A2O(厌氧-缺氧-好氧)污水处理工艺因其高效、稳定的处理效果,已成为当前污水处理领域的研究热点。

本文将就A2O污水处理工艺的研究进展进行详细阐述。

二、A2O污水处理工艺概述A2O工艺是一种生物膜法污水处理工艺,通过厌氧、缺氧、好氧三个阶段的有机结合,实现对污水中有机物、氮、磷等污染物的有效去除。

该工艺具有处理效率高、运行稳定、污泥产量低等优点,广泛应用于城市污水处理、工业废水处理等领域。

三、A2O污水处理工艺研究进展1. 工艺优化研究为提高A2O工艺的处理效果,研究者们从各个方面进行了工艺优化研究。

首先,通过调整厌氧、缺氧、好氧三个阶段的反应时间,优化反应条件,使各阶段的功能得到充分发挥。

其次,通过投加生物填料、优化曝气方式等手段,提高生物膜的附着力和生物量,增强对污染物的去除能力。

此外,还有研究者通过引入其他技术,如超声波、微波等物理方法,强化A2O工艺对难降解有机物的处理效果。

2. 脱氮除磷技术研究A2O工艺在脱氮除磷方面具有显著优势。

研究者们通过调整碳源、溶解氧(DO)等参数,优化硝化、反硝化、释磷、吸磷等过程,提高氮、磷的去除效率。

同时,针对不同地区的水质特点,研究者们还开发了多种脱氮除磷技术,如短程硝化反硝化、同时硝化反硝化等,进一步提高了A2O工艺的处理效果。

3. 污泥处理与资源化利用研究A2O工艺产生的污泥含有大量有机物和营养元素,具有较高的资源化利用价值。

研究者们通过污泥厌氧消化、好氧堆肥等技术,实现污泥的减量化和资源化利用。

同时,针对污泥处理过程中的臭气排放问题,研究者们还开展了恶臭气体控制与治理技术研究,以降低对环境的影响。

四、未来展望未来,A2O污水处理工艺将在以下几个方面继续发展:一是进一步优化工艺参数,提高处理效率;二是开发新型生物填料和生物技术,强化对难降解有机物的处理能力;三是加强污泥处理与资源化利用技术研究,实现污泥的减量化、资源化和无害化处理;四是结合物联网、大数据等现代信息技术,实现污水处理过程的智能化、自动化管理。

《2024年城镇生活污水处理技术研究进展》范文

《2024年城镇生活污水处理技术研究进展》范文

《城镇生活污水处理技术研究进展》篇一一、引言随着城镇化的快速发展,生活污水问题逐渐凸显,对环境及居民健康造成潜在的威胁。

因此,生活污水处理技术的研发与进步显得尤为重要。

本文旨在探讨城镇生活污水处理技术的研究现状及进展,分析不同处理技术的优劣,以期为未来的污水处理工作提供参考。

二、生活污水处理的重要性城镇生活污水处理是环境保护和可持续发展的关键环节。

随着人口增长和城市化进程的加快,生活污水的排放量急剧增加,如何有效地处理和利用这些污水,已成为保护环境和提高生活质量的重要任务。

三、生活污水处理技术研究进展(一)物理处理技术物理处理技术主要通过物理作用对污水进行分离、回收等处理。

主要包括格栅截流、沉淀等手段。

格栅截流技术可以有效地拦截污水中的大颗粒杂质,为后续处理提供便利。

沉淀技术则通过重力作用使污水中的悬浮物沉降,从而达到净化目的。

(二)生物处理技术生物处理技术是当前应用最广泛的生活污水处理技术。

该技术利用微生物的代谢作用将污水中的有机物转化为无害物质。

主要包括活性污泥法、生物膜法等。

活性污泥法具有处理效率高、工艺简单等优点,在城镇污水处理中广泛应用。

生物膜法则利用附着在载体上的生物膜对污水进行处理。

(三)化学及物理化学处理技术化学及物理化学处理技术主要包括中和、氧化还原、吸附、混凝等过程。

这些技术可以有效地去除污水中的重金属、氮磷等污染物。

近年来,新型的纳米材料在污水处理中展现出良好的应用前景,如纳米铁、纳米钛等在污水中去除重金属离子方面具有显著效果。

(四)生态处理技术生态处理技术利用生态系统中的生物群落和自然净化能力对污水进行处理。

如人工湿地、稳定塘等,这些技术具有投资少、运行成本低等优点,在农村和小型城镇中得到广泛应用。

四、研究进展评价及未来展望目前,各种生活污水处理技术均取得了一定的研究成果,但各种技术仍存在各自的优缺点。

未来,需要进一步优化现有技术,提高处理效率,降低运行成本。

同时,还应积极探索新的处理方法和技术,如光催化氧化、膜分离等技术。

我国城市污水厂污泥处理处置技术研究进展

我国城市污水厂污泥处理处置技术研究进展

我国城市污水厂污泥处理处置技术研究进展王发珍,李天增(北京桑德环境工程有限公司,北京,101102)摘要:本文就我国污泥的特点、污泥处理处置阶段、污泥综合利用进行了论述,并对现有污泥处理处置技术存在的问题及污泥处理处置的发展趋势进行了讨论。

关键字:污泥处理与处置;资源化利用;污泥改性中图分类号:X703目前,我国城镇污水处理厂每年产生的剩余干污泥约180万t(含水80%的污泥900万t),预计未来5年内,年干污泥产量将达到540万t(含水80%的污泥2700万t)。

污泥的处理、处置在污水处理中是不可或缺的。

自20世纪80年代起,我国开始大规模的建设现代污水处理厂,但一直忽视了污泥处理、处置的重要性,据资料统计显示,欧美等发达国家在污水处理厂的建设中,污泥处理、处置的投资占总投资的50-70%,而我国目前只有20-50%。

污泥作为污水处理的剩余产物,含水率高达70-80%,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,如不加妥善处理和处置,直接排放会给环境带来严重的二次污染。

由此可见,污泥处理已成为污水处理厂面临的又一难题。

1 我国污水厂污泥的特点污泥成分复杂且含有有毒物质,这成为污泥资源化利用的主要障碍之一。

我国污水厂污泥的成分特点如表1所示[1-3]:表1 我国城市污水厂污泥的成分特点参数特点1 脂肪,碳水化合物脂肪含量低,碳水化合物含量高VSS,碳水化合物(淀粉、糖类、纤维)含量高(高于50%),脂肪含量低(约20%),人均排出BOD:20-30g/p.d,SS:35-50 g/p.d,有机物含量稍低于50%2 污泥的C/N比污泥含氮量较高,一般在3%左右,污泥C/N比维持在10-20%的范围3 pH值和酸碱度污泥的pH和总碱度基本在正常范围,pH再6.5-7.0之间,总碱度在16-26mg/L之间4 重金属离子重金属离子含量较高5 肥分污泥中富含的氮、磷、钾是农作物必需的肥料成分,有机腐殖质初次沉淀污泥含33%,消化污泥含35%,腐殖污泥含47%是良好的土壤改良剂6 污泥热值污泥含有大量的有机物和一定量的纤维木质素,脱水后的污泥发热量约为836kJ/kg,具有较高的热值,在一定含水率下具有自持燃烧和用作能源的可能性污泥中重金属含量主要取决于工业废水排入污水处理厂的情况,我国污水中工业废水比重较大,故污水厂初沉及二沉污泥重金属含量较高,某些重金属含量超标严重[4]。

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摘要:污泥是污水处理的副产物,具有污染和资源的双重性,长期以来的重水轻泥思想致使污泥的安全处理处置成为了我国污水处理事业发展的短板。

对我国污泥处理处置相关政策进行了解读,详细介绍了厌氧消化、好氧堆肥、干化焚烧和深度脱水等4条主流污泥处理处置技术路线及其应用情况,分析了干式炭化(热解炭化)、湿式炭化(水热炭化)、碳排放、区域污泥处理处置路线等研究热点。

“双碳”目标的提出推动了污泥处理处置行业的高质量发展,未来应通过碳排放指标对污泥处理处置技术路线的碳排放水平进行量化评估,以推动污泥处理处置朝着绿色、低碳、可持续的方向发展。

各地区应根据自身发展需求和污水污泥成分,综合考虑匹配、衔接、成本等因素,选择合适的污泥处置处理方法。

关键词:污泥处理处置;厌氧消化;好氧堆肥;干化焚烧;深度脱水;水热炭化;碳排放0 引言污泥是污水处理的副产物,随着我国城市规模的扩大,城镇污水处理量日益增大,产生的污泥量也在不断增加,污泥处理压力剧增。

据统计,目前我国含水率80%的污泥年产量已超过6 500万t,随着污水量的增加以及“泥水并重”发展思路的提出,预计2025年我国污泥产量将突破9 000万t。

城市污泥既含有有机物、营养元素等有用物质,也含有重金属等有害成分,具有资源与污染的双重性。

据统计,污水中约30%~50%的COD、30%~45%的氮和90%左右的磷转移到了污泥中。

从节能减排来看,如污泥不能得到及时处理,污水处理相当于仅完成了三分之一。

污泥的特点是含水率高、易腐烂、释放恶臭等,一些工业水占比大的污水处理厂排出的污泥存在重金属、病原微生物,甚至难降解的有毒及致癌物质超标的问题。

如污泥随意堆放,在雨水的冲刷下,会污染地下水,危害人体健康。

污泥问题首先是安全问题,其次是生态环保问题,最后才是协同资源化问题。

污泥处理需要消耗大量的药剂和能源,而当前我国污泥处理仍以填埋为主,污泥中的有机质经长时间的分解发酵,会无组织地释放大量温室气体。

因此,污泥处理处置过程的碳减排对于实现污水处理行业的碳中和意义重大。

实现污泥的能源高效回收及物质的高效循环利用将是双碳背景下污泥处理处置的发展方向。

目前我国已在污泥处理处置技术方面形成了两大全链条示范模式,即北京的高级厌氧消化-土地利用模式、上海的干化焚烧-灰渣建材利用模式,为我国的污泥处理处置行业发挥了积极的示范引领作用。

本文对我国污泥处理行业的相关政策进行了梳理和解读,对污泥处理处置技术进行了综述,对当前的研究热点进行了探讨,并对未来的研究方向进行了展望,以期为我国污泥处理处置行业的高效、绿色、可持续发展提供借鉴。

1 政策解读随着环保督察越来越严格以及污水收集率和处理率的持续上升,“重水轻泥”思想暴露的问题日益突出,污泥处理处置已经成为制约污水处理行业健康发展的短板。

污泥处理处置已经得到国家有关部门的重视,逐步由“重水轻泥”向“泥水并重”的方向发展。

我国污泥处理处置起步较晚,70%的污泥没有得到妥善处置,造成了严重的水、气和土壤污染,浪费了污泥中的大量资源和能源。

我国的污泥处理行业发展经历了3个阶段:a.1961-1992年萌芽阶段。

污泥农用是早期的污泥处置方式,1961年北京高碑店污水处理厂的污泥被当地农民回用于土地,但没有标准指导。

1984年《农用污泥中污染物控制标准》的发布,一定程度上对污泥农用的安全性进行了规范,但污泥处理仍缺乏资金和技术支持。

纵观污泥处理行业的萌芽阶段,公众对污泥的认知度较低,污泥处理较为粗放,缺少政策和法规的引导,导致出现了严重的环境安全隐患。

b.1993-2010年缓慢发展阶段。

随着社会经济的发展和行业的进步,污泥处理逐渐受到重视。

1993年发布了《城市污水处理厂污水污泥排放标准》,要求城市污水处理厂对污泥进行脱水处理。

2000年发布了《城市污水处理及污染防治技术政策》,明确了城市污水厂产生的污水污泥须作稳定化处理。

2010年发布了《城市污水处理厂污泥处理处置及污染防治最佳可行技术指南(试行)》,给出了污泥处理处置及污染防治最佳可行技术的建议。

在此阶段,随着污水排放量和处理量的增加,污泥产生量也急速增加,但是污泥处理处置技术的多样化仍有待深入探索。

c.2010年以后,随着“泥水并重”发展思路的提出,污泥处理行业进入了快速发展阶段。

污泥处理相关政策陆续发布,明确了污泥处理处置的发展目标,制定了污泥处理的收费细则和补贴标准,倒逼污泥产生和处置企业重视对污泥的安全合理处置,促进了污泥处理处置技术的快速发展。

2011年发布了《关于进一步加强污泥处理处置工作组织实施示范项目的通知》,从政府层面要求各地高度重视污泥处理处置工作。

2015年发布的《水污染防治行动计划》,要求全国各地推进污泥处理处置,地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%,明确了污水处理厂产生的污泥须进行“四化”处理处置,规定了不达标的污泥禁止进入耕地,避免造成农业污染,威胁粮食安全。

2016年发布的《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》指出,加快城镇污水处理设施和管网建设改造,推进污泥无害化处置,由“重水轻泥”向“泥水并重”转变。

2019年发布了《城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019-2021年)》,要求推进污泥处理处置及污水再生利用设施建设,尽快将污水处理收费标准调整到位。

2020年发布了《城镇生活污水处理设施补短板强弱项实施方案》,要求推进污泥无害化资源化处理处置,到2023年,进一步提高城市污泥无害化处置率和资源化利用率。

2021年发布的《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》明确提出了“十四五”时期污泥处理处置发展目标:新增污泥(含水率80%)无害化处置设施规模不小于2万t/d,既包含污水处理产生的增量污泥也包含存量污泥。

在污泥稳定化、无害化处置的基础上,稳步推进污泥资源化利用;污泥经无害化处理满足相关标准后,可用于土地利用,发挥其物质资源属性,具体包括土壤改良、荒地造林、苗木抚育、园林绿化和农业利用等。

对于土地资源紧缺的大中型城市,目前已形成高级厌氧消化-土地利用和干化焚烧-灰渣建材利用两种污泥处理处置发展模式。

2 污泥处理处置技术进展我国的污泥处理处置事业较国外起步较晚,但发展迅速。

当前在引进国外成熟技术的同时,针对我国污泥有机质含量低、含沙量高的特点,初步形成了4条主流稳定化处理与安全处置的技术路线:厌氧消化-土地利用、好氧堆肥-土地利用、干化焚烧-灰渣填埋或建材利用、深度脱水-应急填埋。

各地应在充分分析自身发展需求和地区特点的基础上,结合已有设施,选择合适的技术路线,统筹兼顾。

2.1 厌氧消化污泥厌氧消化是利用兼性细菌和厌氧细菌生物降解污泥中的有机物,产生沼气后在回收能源的同时分解污泥有机物,从而实现污泥稳定化。

有研究表明,污泥厌氧消化可降解污泥中40%左右的挥发性固体,提高污泥的脱水性,脱水后的污泥能实现减量30%~60%。

国外的厌氧消化技术已有几十年的发展历史,近年来我国在该技术的基础上,结合地区的污泥特点和发展需求,通过技术创新实现了本土化。

厌氧消化技术经济优势明显,且可持续性强,已经成为我国污泥资源化回收的主流技术之一。

传统的厌氧消化技术是采用中温(35~37 ℃)或高温(52~55 ℃)对含固率约5%的浓缩污泥进行厌氧消化处理,由于固含量和有机质含量低,存在有机负荷低、单位容积产气率低以及经济效益不显著等缺点。

基于此,我国开发了高含固厌氧消化、热水解预处理、协同厌氧消化等一系列高级厌氧消化技术,提高了产气率和能源回收率,并在实际工程中得到了推广应用。

以北京为代表的“厌氧消化+土地利用(林地)”污泥处置模式,经过近10年的发展,积累了大量的工程和运行经验,为我国的污泥处理处置技术发展发挥了积极的引领和推动作用。

北京城市排水集团有限责任公司针对国内污泥有机质含量低、产气量低等问题,从国外引进了“热水解+厌氧消化”工艺,先后建立了小红门污泥处理中心(2016年,900 t/d)、高碑店污泥处理中心(2016年,1 358 t/d)、槐房污泥处理中心(2017年,1 220 t/d)、高安屯污泥处理中心(2017年,1 836 t/d)和清河第二污泥处理中心(2020年,814 t/d)等5个污泥处理处置中心,总规模达到6 128 t/d。

研究了小红门和高安屯污泥处理项目的运行数据,结果表明:污泥处置系统运行稳定,其中,小红门的沼气产气量大于350 m3 /t脱水污泥(DS),已经超过了222 m3 /tDS的设计值,且有机物分解率高于45%,也超过了40%的设计值;脱水泥饼含水率低于60%,符合设计值;高安屯的有机物分解率(50%)、沼气产率[1.006 m3/kg挥发性固体(VS)]和沼气质量分数(CH4,50%~70%)均优于国家行业标准。

通过比较污泥热水解厌氧消化与常规厌氧消化的运行数据发现,有机物分解率没有大的变化,但是污泥热水解厌氧消化的产气量较常规厌氧消化增加了82%,原因是分解单位有机物产气量从0.78 m3/kgVS提高到了1.32 m3/kgVS,所以热水解厌氧消化优势明显。

为了进一步提高有机质含量和产气量,对污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化处理进行了大量研究。

镇江市餐厨废弃物及生活污泥协同处理项目是我国建设运行较早的污泥和餐厨垃圾协同厌氧消化项目,积累了大量的运行数据,该项目采用了“餐厨废弃物预处理+污泥热水解+高含固/协同厌氧消化+沼渣深度脱水干化土地利用+沼气净化提纯制天然气”的组合处理工艺。

一期处理规模为260 t/d,其中餐厨废弃物140 t/d(含水率85%的餐厨垃圾120 t/d 和废弃油脂20 t/d),生活污泥120 t/d(以含水率80%计)。

项目于2014年立项,历时2年,2016年6月正式投运。

研究了该项目的运行数据,结果表明,该系统运行稳定,取得了较好的处理效果,实现了餐厨废弃物及脱水污泥物料53.5%VS的平均降解率,沼气产率高,单位VS投加和单位VS去除的产气率分别达到0.45 m3/kgVS和0.84 m3/kgVS,并且沼气中甲烷含量较高。

项目产生的沼渣经脱水后可用于园林绿化和土壤改良等,产生的沼液经提纯后可作为液态肥培育种植苗木。

2.2 好氧堆肥污泥好氧堆肥是污泥堆体在一定的水分、碳氮比和通风条件下,利用好氧微生物的新陈代谢降解污泥中的有机物,同时释放能量,加热堆体,杀死污泥中大部分寄生虫、病原体等有害微生物,同时将有机质转变为腐植酸等性质稳定的土壤营养物质,从而实现污泥的稳定化。

相关研究和实践表明,城镇生活污水厂产生的污水污泥经过好氧堆肥处理后能够达到限制性农用和园林绿化等使用标准,污泥中的有机质及营养元素得到了有效循环利用。

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