城市污水处理厂脱水污泥的处理处置与再利用研究

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1、•简介：随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的脱水污泥产量也急剧增加。为避免给水体和大气带来二次污染，对生态环境和人类的活动构成严重威胁，特对脱水污泥的处理处置现状进行了分析研究。结合有关研究结果和资料，提出几种目前适合我国脱水污泥无害化处理的技术。•关键字：城市污水处理厂，脱水污泥，处理，再利用，堆肥随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。　　据估算，目前

2、我国城市污水处理厂每年排放的污泥量（干重）大约为130万吨。而且年增长率大于10%，特别是在我国城市化水平较高的几个城市与地区，污泥出路问题已经十分突出。如果城市污水全部得到处理，则将产生污泥量（干重）为840万吨，占我国总固体废弃物的3.2%。1.我国污泥处理处置的具体情况　　目前，我国污泥处理处置方法中，污泥农用占44.8%、陆地填埋占31%、其他处理约10.5%、没有处理约13.7%，这些所谓的“处理”和“处置”基本上都是在特定的条件下估算的，严格来说以上数字将会有很大的变化。据估计，我国用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的20—50%，可以看出，污泥处理处置

3、处于严重滞后状态。　　污泥处理处置问题已经在大城市中表现出来。早期的污水处理厂，由于没有严格的污泥排放监督，普遍将污水和污泥处理单元剥离开来，为了追求简单的污水率，尽可能的简化、甚至忽略了污泥处理处置单元；有的还为了节省运行费用将已建成的污泥处理设置长期闲置，甚至将未做任何处理的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放，致使许多大城市出现了污泥围城的现象并已开始向中小城市蔓延，给生态环境带来了极不安全的隐患。　　目前我国虽然对污泥问题开始关注，但仍然停留在技术层次，2003年开始，我国主要大城市，开始尝试进行污泥处理处置规划，对其技术方案进行了充分论证。如：广州市近期采取生污泥填埋，

4、远期将用于农肥；深圳市已完成专项规划，拟采取热干化加焚烧工艺；上海市则根据不同情况，采取处理分散化、处理集约化、技术多元化的方针；天津市计划建设3座污泥处理厂，采用污泥消化发电工艺，但尚无污泥最终的处置的方法。2.我国城市污水处理厂脱水污泥处理处置现采用的主要方法　　目前在我国脱水污泥处理中主要采取的方法有海洋倾倒、卫生填埋、焚烧、污泥热干化、堆肥等多种处理技术，各种方法有不同的优缺点。　　2.1海洋倾倒：目前世界各国基本上都不允许往海洋倾倒污泥。　　2.2卫生填埋：虽然卫生填埋操作简单、费用低，但是渗漏液难处理，影响地下水系。并且国内的一些垃圾填埋厂，禁止含水80%的脱水

5、污泥直接进入填埋厂，原因不仅有渗漏液的问题，关键由于污泥含水率高，各种压实设备无法工作，造成填埋厂无法运行，现阶段一些填埋厂只允许含水40%以下的污泥进入填埋厂。　　2.3焚烧：焚烧处理技术优势在于处理的彻底性，其减容率可达到95%左右，其有机物被完全氧化，重金属，（除汞外）几乎全部截流在灰渣中。但是该方法的缺点为投资和操作费用较高；在焚烧过程中产生飞灰、炉渣和烟气等难以处理的物质，且成本高。　　2.4污泥热干化技术：污泥热干化技术指利用热破坏污泥的胶凝结构，并对污泥进行消毒灭菌。干燥温度可达95℃以上，能够有效的杀灭病原菌。能使污泥显著减容，产品稳定，无臭且无病原生物，干

6、化处理后的污泥产品用途多，可以用做肥料、土壤改良剂、替代能源等。优点占地少，自动化程度高，如果污泥进行完全干化，干到含水0%以下能耗很大、设备投资高。　　2.5污泥堆肥技术：污泥堆肥技术实质上是利用污泥中的好氧微生物菌对污泥进行好氧发酵的处理过程。借助于混合微生物群落，对多种有机物进行氧化分解，使有机物转化为植物容易吸收的类腐物质。其优点为利用生物能，节约能源，肥效好：其缺点占地面积大，周期长，易产生臭气等。　　综合以上污泥处理工艺技术的特点并结合我国国情，结合西安市两个污水处理厂对污泥处理处置的研究结果，以及相关污水处理厂的资料，推荐以下几种目前适合我国脱水污泥无害化处理

7、的技术。3.脱水污泥处理处置及再利用工艺方法　　3.1污泥预干化技术与高温好氧堆肥发酵技术工艺　　3.1.1污泥预干化技术　　污泥干化技术是通过热能对污泥进行水分去除处理，在干化过程中将耗去大量的热能，为了降低污泥干化所需要的热能，由大量的分析研究和试验可得：脱水污泥经加热干化使含水率由80%降到60%这一阶段所消耗能量小，其主要去除的是污泥中的游离水；同样含水率在35%以下继续干化消耗能量也小，这两段的能量消耗基本接近理论值；污泥在含水率35%—60%之间，为污泥的塑性阶段，这阶段污泥的流体特性类似胶水。胶状、黏