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污泥處理的四種新技術(shù)

2020年11月09日 14:49:41人氣:8189來源:諸城市吉豐機械科技有限公司

  目前,污泥處理的主要方式有填埋、堆肥、焚燒和協(xié)調(diào)焚燒。而國內(nèi)外研究表明,污泥脫水后炭化制成污泥炭更能符合穩(wěn)定化、減量化、無害化、資源化的污泥處置發(fā)展方向。
 
  借鑒經(jīng)驗,未來污泥處理處置的技術(shù)發(fā)展主要有以下四條路徑:
 
  一、沼氣能源回收和土地利用為主的厭氧消化技術(shù)路線
 
  厭氧消化具有以下優(yōu)點:
 
  1、提高后續(xù)處理的效率并減少后續(xù)處理能耗。
 
  通常認為厭氧反應(yīng)可以實現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化。通過厭氧反應(yīng),污泥中有機物去除40%-60%,有害病菌減少。此外,厭氧消化提高污泥脫水穩(wěn)定性,讓焚燒等后續(xù)處理減少35%以上的能耗。
 
  2、厭氧消化成本較低。
 
  根據(jù)韋伯咨詢統(tǒng)計,單純厭氧消化投資成本約為20-40 萬元/(噸/日),由于不用鼓風曝氣等,節(jié)約了成本,單純厭氧消化運行費用約為60-120 元/噸(含水率80%,不包括濃縮和脫水),而好氧發(fā)酵運行費用為120-160 元/噸。
 
  歐美50%以上的污泥采用厭氧消化處理,產(chǎn)生的沼氣轉(zhuǎn)化為電能可滿足污水廠所需電力的33%~1o0%。但污泥厭氧消化在我國應(yīng)用的并不順暢。我國建設(shè)的約50 座污泥厭氧消化設(shè)施中,可以穩(wěn)定運營的只有20 余座。主要原因是由我國污泥泥質(zhì)差、處理廠運行管理水平低。我國污泥含砂量較高、有機物含量較低、污泥可生化性差,消化設(shè)備運行的穩(wěn)定性和產(chǎn)沼氣率等指標普遍未達到國外標準。此外,我國缺乏沼氣利用的激勵機制,設(shè)備的投資費用高,系統(tǒng)運行較為復(fù)雜不易掌握。
 
  不過采用堿解處理、熱處理、超聲波處理、微波處理等方法對污泥進行預(yù)處理,可以提高污泥水解速率,改善污泥厭氧消化性能。并通過項目經(jīng)驗的積累,企業(yè)也逐步掌握了較為全面的操作技能。污泥厭氧消化技術(shù)會是未來的一個主流方向。
 
  二、土地利用為主的好氧發(fā)酵技術(shù)路線
 
  好氧堆肥是在有氧情況下,通過微生物的發(fā)酵作用,將污泥轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿系倪^程。其中有機物料代謝為二氧化碳、水和熱。
 
  好氧堆肥的優(yōu)點包括:
 
  1、發(fā)酵效率高,穩(wěn)定化時間相對短;2、臭味少,實現(xiàn)滅菌;3、含水率可降到40%;4、污泥成品主要用于修復(fù)鹽堿地、城市綠化、垃圾場覆蓋以及建筑等方面用土;5、并衍生出蚯蚓生物堆肥等來強化堆肥效果,比如興蓉環(huán)境和綠山的合作。
 
  堆肥的難點主要包括:
 
  1、能量凈支出,通風能耗費用占比80%;2、需對好氧堆肥運行的不同階段的合理通風量加強研究;3、缺少C/N 等控制因素的理論研究,致使存在調(diào)理添加劑使用過多的情況。
 
  污泥經(jīng)發(fā)酵后轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì),可限制性農(nóng)用、園林綠化或改良土壤,從而實現(xiàn)污泥中有機質(zhì)及營養(yǎng)元素的高效利用,設(shè)備投資少、運行管理方便。但占地面積大、發(fā)酵產(chǎn)品存在重金屬污染等缺點使得好氧發(fā)酵技術(shù)在我國較難發(fā)展。
 
  目前污泥好氧發(fā)酵工程可采用高效、快速、穩(wěn)定、集約化的設(shè)計、運營模式,可實現(xiàn)占地面積的大幅縮??;此外,研究表明我國城市生活污泥的重金屬超標比例約5%,污染風險較小,不應(yīng)該成為限制污泥發(fā)酵產(chǎn)品土地利用的主要障礙。
 
  因此,在《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處理技術(shù)指南(試行)》中,“好氧發(fā)酵+土地利用”也被列
 
  為技術(shù)路線。該技術(shù)在相對欠發(fā)達地區(qū),應(yīng)用前景較大。
 
  三、污泥干化-焚燒技術(shù)路線
 
  以來,國人對污泥干化焚燒工藝存在誤讀,普遍認為它是一種高能耗工藝和高碳排放工藝。實際上,上污泥焚燒能量可以達到自給,不同工藝能耗來看,焚燒工藝(~100kW/t)與堆肥工藝(>100kW/t)相當。
 
  焚燒實現(xiàn)*處理和處置,而堆肥后續(xù)需要考慮儲存、運輸?shù)饶芎?。而且,污泥中的有機質(zhì)焚燒是碳中性的。此外,人們還誤認為污泥焚燒特性與垃圾相同是二噁英排放源。
 
  干化焚燒工藝的設(shè)備投資較大,焚燒產(chǎn)生的煙氣污染嚴重,還需建立完善的煙氣處理系統(tǒng),這也加大了污泥的處理費用。因此干化焚燒工藝一般適用于用地緊張且經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)。
 
  隨著對碳減排和污泥生物質(zhì)資源認識的不斷加深,干化焚燒工藝在國外的應(yīng)用范圍開始減少。然而現(xiàn)階段,在我國污泥厭氧消化和好氧發(fā)酵技術(shù)還未成熟的情況下,污泥干化焚燒在一定時期內(nèi)可能會出現(xiàn)增長的態(tài)勢,尤其是工業(yè)窯爐協(xié)同焚燒的方式。
 
  四、建材利用為主的污泥高干脫水處理技術(shù)路線
 
  大家對污泥高干脫水技術(shù)的普遍認知還停留在投加大量化學藥劑,導(dǎo)致減容不減量;且藥劑對后續(xù)污泥焚燒、土地利用、建材利用等產(chǎn)物影響;是臨時性、應(yīng)急污泥處理處置技術(shù)路線等。
 
  目前采用的高干脫水工藝,投加大量藥劑未達到減量效果,且未與后續(xù)處置相結(jié)合,將阻礙污泥處理技術(shù)發(fā)展,導(dǎo)致劣幣驅(qū)除良幣的現(xiàn)象。
 
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