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一、城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置現(xiàn)狀

1、投運污泥處理處置項目基本情況

    據(jù)不*統(tǒng)計,目前我國35個重點城市(拉薩正在建設污水處理廠,暫時未計)的城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產(chǎn)量約2萬噸/日。投運的污泥處理處置項目中有污泥堆肥制肥項目11個,干化焚燒項目9個,建材利用項目1個。以上項目處置污泥規(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目基本情況

    在建和擬建項目63個,其中污泥堆肥制肥項目15個,干化焚燒項目20個,建材利用項目2個,衛(wèi)生填埋項目26個。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個重點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、占用土地和填埋場運行困難等問題。二是缺少污泥處理處置的建設和運行經(jīng)費,污水處理收費標準達不到污泥處置運行費用的要求。三是缺乏污泥處理處置建設和運行經(jīng)驗,目前投運的堆肥制肥、干化焚燒和建材利用等項目大部分都是2008年下半年建成的。四是在熱電廠焚燒的污泥項目存在熱電設備故障檢修或因供電季節(jié)性波動停產(chǎn)或減產(chǎn)對污泥處置造成的影響。五是項目用地、資金配套、稅收、焚燒發(fā)電上網(wǎng)電價等扶植政策不完善。六是缺少相應的技術(shù)標準、規(guī)范和污泥處置專項規(guī)劃。“重水輕泥”思想和污染轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象不符合科學發(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綜合考慮污泥泥質(zhì)特征、地理位置、環(huán)境條件和經(jīng)濟社會發(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。污泥土地利用應符合及地方的標準和規(guī)定,鼓勵符合標準的污泥用于土地改良和園林綠化,允許符合標準的污泥限制性農(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)和營養(yǎng)土。污泥用于園林綠化時,泥質(zhì)應滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》的規(guī)定和有關標準要求。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)和植物習性等,確定合理的施用范圍、施用量、施用方法和施用時間。

    污泥土地改良利用指處理后的污泥用于嚴重擾動土地的改良,包括采煤場,各種采礦業(yè)開采場、矸石場、露天礦坑、尾礦堆、取土坑、粉煤灰堆積場、森林采伐地、森林火災毀壞地、滑坡和其它天然災害需要恢復植被的土地等。污泥用于土地改良時,泥質(zhì)應符合《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;并應根據(jù)當?shù)貙嶋H,進行環(huán)境影響評價,經(jīng)有關主管部門批準后實施。

    污泥農(nóng)用時,污泥必須進行穩(wěn)定化和無害化處理,并達到《農(nóng)用污泥中污染物控制標準》(gb4284)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)》(cj/t309)等和地方現(xiàn)行的有關農(nóng)用標準和規(guī)定。污泥衍生產(chǎn)品應通過場地適用性環(huán)境影響評價和環(huán)境風險評估,并經(jīng)有關部門審批后方可實施。污泥農(nóng)用應嚴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)研究及應用已成為熱點。污泥建筑材料綜合利用是指污泥的無機化處理,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》標準已經(jīng)頒布實施,規(guī)范了污泥制磚行業(yè)。同時,有關部門也在該領域設置了相關科研課題開展研發(fā),國內(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、浙江等地進行生產(chǎn)性試驗和投產(chǎn)。污泥建筑材料綜合利用應符合和地方的相關標準和規(guī)范要求,并嚴格防范在生產(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。該處置方法具有簡單、易行、成本低等優(yōu)點。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。將逐步限制未經(jīng)無機化處理的污泥在垃圾填埋場填埋。污泥填埋應滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》的規(guī)定;填埋前的污泥需進行穩(wěn)定化處理;橫向剪切強度應大于25kn/m2;填埋場應有沼氣利用系統(tǒng),滲濾液能達標排放。

2、污泥處理技術(shù)現(xiàn)狀

    污泥處理技術(shù)應根據(jù)污泥處置要求和相應的泥質(zhì)標準,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物轉(zhuǎn)化為沼氣和二氧化碳,消減有機物含量,產(chǎn)生的沼氣進行綜合利用。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,還應按要求進行無害化處理。

    鼓勵城鎮(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)要求:日處理能力在10萬m3以上的污水二級處理設施產(chǎn)生的污泥,宜采取厭氧消化工藝進行處理,產(chǎn)生的沼氣應綜合利用。目前,厭氧消化在實際工程中的應用主要包括污泥中溫厭氧消化、高負荷消化和兩級消化等,各種形式的污泥厭氧消化已在全國大型污水處理廠規(guī)?；瘧谩?/span>

(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菌、放線菌、真菌等微生物,有控制地促進污泥中可生物降解的有機物向穩(wěn)定的類腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學過程。污泥中各種有機物質(zhì)在酶的作用下,轉(zhuǎn)化成小分子的有機化合物、對土壤有利的腐殖質(zhì),以及co2,氨、水和無機鹽等,使之成為可被植物吸收利用的化學形態(tài)。

    污泥高溫好氧發(fā)酵不斷地分解有機物,堆體溫度不斷升高,可達到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肥料。

    污泥高溫好氧發(fā)酵應重視污泥重金屬污染問題,處理過程應防止臭氣污染,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)模化投產(chǎn)運行。

(3)污泥脫水

    污泥脫水主要是將污泥中的吸附水、毛細水和細胞內(nèi)水分離出來。污泥機械脫水主要包括: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)和脫水機械設備的改進等方面。目前,采用污泥藥劑調(diào)理 機械脫水的技術(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,再通過機械脫水設備將自由態(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)模化應用,處理后污泥含水率可低于50%。

(4)污泥石灰穩(wěn)定干化

    采用石灰等無機藥劑對污泥進行調(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及其保持時間。

    目前,國內(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個月后含水率繼續(xù)降低到60%左右,可以達到《生活垃圾填埋污染控制標準》和《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》的標準要求。

(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)定等負面特性得到顯著改善,降低了污泥含水率,節(jié)約了運輸成本,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備提供兩種,目前應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與利用余熱相結(jié)合,鼓勵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,使污泥中的有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為CO?、H2O N2等,反應過程中釋放出來的熱量用于維持反應的溫度條件。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。污泥焚燒的煙氣應進行處理,并滿足《生活垃圾焚燒污染控制標準》等有關規(guī)定。污泥焚燒的爐渣和除塵設備收集的飛灰應分別收集、儲存、運輸。鼓勵對符合要求的爐渣進行綜合利用;飛灰需經(jīng)鑒別后妥善處置。污泥焚燒工藝在經(jīng)濟較為發(fā)達的大中城市應用較廣,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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