分析了污泥處理技術(shù)方法
1.衛(wèi)生填埋場
該處理方法簡便易行，成本低廉，污泥無需高脫水，適應(yīng)性強。但填埋場也存在一定的問題，特別是填埋場滲濾液和填埋氣的形成問題。填埋場滲濾液是一種污染嚴重的液體，填埋場選址和操作不當都會對地下水環(huán)境造成污染。填埋產(chǎn)生的氣體主要是甲烷，如果不采取適當?shù)拇胧�，可能�?dǎo)致爆炸和燃燒。
2.土地使用
由于污泥的土地直接利用具有投資少、能耗低、運行費用低、有機物可轉(zhuǎn)化為土壤改良劑成分等優(yōu)點，被認為是最具開發(fā)潛力的污泥處置方式，通過科學(xué)合理的土地利用可以降低污泥帶來的負面影響。由于不容易造成生態(tài)鏈污染，林地和市政綠化是污泥土地利用的有效途徑。利用污泥進行修復(fù)和重建(如采礦用地、森林采伐地、垃圾填埋場、地表受到嚴重破壞的地區(qū)等)，可以減少污泥對人類生活的潛在威脅，既可以處置污泥，又可以恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。
3.燃燒
濕法污泥干化后再直接焚燒的應(yīng)用較為普遍，沒有干法污泥直接焚燒不僅難度大，而且能耗極高。
污泥處理的核心是焚燒，這是一種最徹底的方法，能夠?qū)⒂袡C物全部碳化，殺死病原體，并能將污泥量降到最低；但其缺點是，污泥處理設(shè)施投資大，處理費用高，設(shè)備維護費用高，并且產(chǎn)生強致癌物二惡英。
4.干燥污泥
利用人工熱源對工業(yè)設(shè)備中的污泥進行深度脫水是污泥干燥的一種方法，雖然污泥干燥的直接結(jié)果是使污泥含水率降低(脫水)，但與機械脫水相比，其應(yīng)用目的和效果都有很大差異。
機械式污泥脫水(也包括污泥濃縮)，其用途主要是減少污泥處理的體積(通常是將污泥的體積減少4倍)，但除含水率和相關(guān)物理特性(如流動性)與原狀污泥之間存在差異外，脫水污泥餅的化學(xué)、生物等方面性質(zhì)沒有發(fā)生變化。
由于采用人工熱源提高了污泥蒸發(fā)強度，操作溫度(對污泥顆粒而言)一般大于100℃，干燥對污泥的處理效果，不僅有深度脫水的效果，而且還有熱處理的效果；此外，由于污泥干燥處理的產(chǎn)物，其含水率可控制在20%以下，達到抑制污泥中微生物活動的水平，因此，污泥干燥處理可以同時改變污泥的物理、化學(xué)和生物特性。
5.科技新
由于環(huán)境保護力度的加大以及人們對現(xiàn)有污泥處理工藝局限性的進一步認識，世界各國紛紛投入大量資金研究和開發(fā)新技術(shù)，以尋求更加經(jīng)濟合理的污泥處理方案。
6.生物沉淀污泥處理系統(tǒng)
本發(fā)明采用污泥清洗工藝，先對污泥中的有機物進行清洗，分離出污染的無機物質(zhì)，再對有機污泥進行高溫厭氧消化濃縮處理。沉降污泥通過洗滌洗出污泥中的半固態(tài)無機污泥土，減少了一半的生物處理量，節(jié)省了工程投資和處理費用；將沉降到反應(yīng)器中的無機污泥分別處理，去除了反應(yīng)器中的沉降污泥，減少了設(shè)備的磨損，降低了反應(yīng)器的維護成本；沉降污泥通過洗滌洗出污泥中大部分易沉淀的重金屬和無機污泥土，提高了有機肥料的質(zhì)量；沉降污泥還可以生產(chǎn)路面彩磚、透水磚等。其它創(chuàng)新工藝：超高溫厭氧消化，多段厭氧消化，沼渣漂浮等，使污泥的生物處理速度提高數(shù)倍，沼氣產(chǎn)量提高20%以上。采用地下埋入式、密閉式、多級消化反應(yīng)器進行工程設(shè)計創(chuàng)新，幾個獨立的厭氧消化反應(yīng)器相互融合，節(jié)約建筑材料，采用混凝土結(jié)構(gòu)成本低。在此之前，國內(nèi)外現(xiàn)有的厭氧消化反應(yīng)器一般都采用地上式結(jié)構(gòu)，可使裝備設(shè)備易于維護，且有利于沼渣的排出防止沼渣沉淀。本生物處理系統(tǒng)工程設(shè)計很好地解決了配套設(shè)備維修和沼渣沉淀，系統(tǒng)裝備設(shè)備較少，只需更換幾臺水泵，即水泵壞了更換一臺不能用20分鐘，保證設(shè)備不停產(chǎn)檢修；沉淀污泥經(jīng)洗滌去除易沉淀的無機污泥土，有機污泥經(jīng)吹浮系統(tǒng)作用完全漂浮不沉淀。埋設(shè)在地下的厭氧消化反應(yīng)器，不僅投資少，不占用土地，而且具有抗地震，抗雷擊，壽命長，減少消化系統(tǒng)熱損失等優(yōu)點。
7.淤泥發(fā)酵有機肥
目前，污泥的處理主要有焚燒、填埋和資源化利用三種方式。外國雖然采用焚燒工藝，但投入資金大，容易造成大氣污染；國內(nèi)則采用填埋，但需占用大量土地，同時會造成環(huán)境二次污染；而我國上海等大、中城市土地再生資源較少，很難采用這種方式。陳立僑介紹說，微生物處理污泥有很好的前景。經(jīng)過該污水處理廠的現(xiàn)場試驗和實際應(yīng)用，1噸污泥的處理可以獲得150元左右的經(jīng)濟效益。上海每年排放污泥約140萬噸，若將20%的污泥進行微生物好氧發(fā)酵，可獲得約4200萬元的直接經(jīng)濟效益。另外，利用微生物好氧發(fā)酵可消除污泥的惡臭，并能有效地控制污泥的二次污染，具有良好的環(huán)境效益。
把污泥發(fā)酵成有機肥，如加入部分牛糞等，可發(fā)酵成優(yōu)質(zhì)有機肥，具體操作如下：
1）細菌感染。1千克黃金寶貝肥料發(fā)酵劑能發(fā)酵4噸污泥+牛糞。需要根據(jù)重量比添加約30-50%的牛糞，或秸稈粉，蘑菇渣，花生殼粉，或稻殼，鋸末等有機物以調(diào)節(jié)通風(fēng)。如加入稻殼、鋸末等，由于其纖維素木質(zhì)素較高，發(fā)酵時間應(yīng)延長。細菌稀釋：每公斤發(fā)酵劑加5-10公斤米糠(或麥麩、玉米粉等代用品)混合均勻稀釋后，均勻撒在物料堆上，效果更佳。
2）堆高：備料后邊撒菌邊建堆，堆高與體積不能太矮太小，要求：堆高1.5-2米，堆寬2米，長2-4米。
3）攪拌至通氣。金寶貝肥料發(fā)酵需好(耗)氧，故應(yīng)加強供氧措施，做到拌勻、勤翻、勤通風(fēng)。不然會引起厭氧發(fā)酵的氣味，影響發(fā)酵效果。
4）濕度。發(fā)酵料的含水量控制在60~65%。濕氣判斷：手抓一把物料，指縫見水印但不滴，落地即散為宜。水份少發(fā)酵慢，水份多通氣差，還會導(dǎo)致“腐爛細菌”的滋生。
5)溫度。發(fā)酵室的起始溫度應(yīng)控制在15℃以上(四季可操作，不受季節(jié)影響，冬季盡量發(fā)酵于室內(nèi)或溫室)，發(fā)酵溫度宜控制在70~75℃之間。
6)完成當?shù)?-3天溫度超過65℃時應(yīng)進行翻轉(zhuǎn)，一般一周內(nèi)可發(fā)酵完成，物料呈黑褐色，溫度開始降至常溫，說明發(fā)酵完成。如果鋸末、木屑、稻殼等輔料過多，應(yīng)適當延長發(fā)酵時間，以待充分腐熟。
發(fā)酵性有機肥，肥效好，使用安全方便，抗病性強，能促進生長，還能培養(yǎng)地力等。
8.灰渣投加技術(shù)
脫水后，污泥進入料斗，在料斗中加入石灰和氨基璜酸，石灰用量是濕泥用量的10%15%，氨璜酸用量約為石灰用量的1%。在反應(yīng)過程中，氨基璜酸產(chǎn)生氨氣，提高了殺菌效果，降低了反應(yīng)溫度。雙螺旋進料機將污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中攪拌后，推入柱塞泵進料口，經(jīng)柱塞泵送入反應(yīng)器，在70℃下停留30min，產(chǎn)品輸出可達到美國EPAPART503CLASSA標準。反應(yīng)器泵將反應(yīng)污泥輸送到料倉，密封容器內(nèi)產(chǎn)生的氣體通過洗滌塔排出。
本工藝的特點：pH>12，延續(xù)時間長，殺菌徹底；pH高時，大部分金屬離子沉淀，使其可溶性和活性降低；污泥固含量可提高到30%；除臭，系統(tǒng)全密封，無環(huán)境污染；系統(tǒng)全自動化，操作維護簡單：添加少量氨基璜酸，減少石灰用量，縮短反應(yīng)時間，降低運行費用。
淤泥炭化工藝
所謂污泥碳化，就是將污泥中的水份通過某種方式釋放出來，同時又將污泥中的碳值保持到最大，從而使最終產(chǎn)品中的碳含量大大增加的過程(SludgeCarbonizationo世界范圍內(nèi)，污泥碳化主要有3種方法)。
⑴高溫炭化；在649—982℃碳化時無壓力。污泥干化到含水率為30%左右后，進入碳化爐進行高溫碳化制粒。炭化顆�？捎米鞯偷燃壢剂希瑹嶂翟�8360-12540kJ/kg左右(日本或美國)。本工藝雖然可對污泥進行減量化、資源化，但因工藝復(fù)雜、運行成本高、產(chǎn)物熱值低等原因。當前尚未有大規(guī)模地應(yīng)用，最大規(guī)模的為30刪濕污泥。
⑵中溫碳化。碳化時不加壓，溫度為426—537℃。先將污泥干化至含水率約90%，然后進入碳化爐分解。工藝中產(chǎn)生油、反應(yīng)水(蒸汽冷凝水)、沼氣(未冷凝的空氣)和固體碳化物。另外，該技術(shù)是在干化后對污泥實行碳化，其經(jīng)濟效益不明顯，除澳洲一家處理廠外，尚無其他潛在的用戶。
⑶低溫碳化。碳化前無需干化，碳化時加壓至6—8MPa，碳化溫度為315℃，碳化后的污泥成液態(tài)，脫水后的含水率50%以下，經(jīng)干化造粒后可作為低級燃料使用，其熱值約為15048～20482kJ/kg(美國)。該技術(shù)通過加溫加壓使得污泥中的生物質(zhì)全部裂解，僅通過機械方法即可將污泥中75%的水分脫除，極大地節(jié)省了運行中的能源消耗。污泥全部裂解保證了污泥的徹底穩(wěn)定。污泥碳化過程中保留了絕大部分污泥中熱值，為裂解后的能源再利用創(chuàng)造了條件14t。
(4)污泥水解熱干化技術(shù)。污泥水熱干化技術(shù)通過將污泥加熱，在一定溫度和壓力下使污泥中的粘性有機物水解，破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，可以同時改善脫水性能和厭氧消化性能。隨水熱反應(yīng)溫度和壓力的增加，顆粒碰撞增大，顆粒間的碰撞導(dǎo)致了膠體結(jié)構(gòu)的破壞，使束縛水和固體顆粒分離。經(jīng)過水熱處理的污泥在不添加絮凝劑的情況下機械脫水的含水率大幅度降低。污泥的水解宏觀上表現(xiàn)為揮發(fā)性懸浮固體濃度減少和COD、BOD以及氨氮等濃度增加。水熱干化技術(shù)采用漿化反應(yīng)器，通過閃蒸乏汽返混預(yù)熱漿化、蒸汽與機械協(xié)同攪拌，提高了系統(tǒng)的處理效率;在水熱反應(yīng)器中，采用蒸汽逆向流直接混合加熱的方式，強化了傳質(zhì)傳熱過程，可以避免局部過熱結(jié)焦碳化：在連續(xù)閃蒸反應(yīng)器中，實現(xiàn)了系統(tǒng)能量的有效回收。
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