污泥处理处置关键新技术研究和科技项目

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1、污泥处理处置关键技术研究及科技项目介绍戴晓虎教授Prof.Dr.-Ing.XiaohuDAI同济大学环境科学与工程学院CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,TongjiUniversity国家城市污染控制工程研究中心NationalEngineeringResearchCenterforUrbanPollutionControl内容一、未来先进污染控制技术的特征二、中国污泥泥质和国外的差异三、污泥处理处置科技创新四、污泥处理处置科技项目2一．未来先进污染控制技术的特征3现状矛盾？目标经济高速发展污染控制城镇化发

2、展全球气候变化健康安全能源资源短缺污染复合性资源保障生物多样性丧失环境要求的提高可续性发展科技创新和资源循环是核心物质流能量流区域系统物能能物质量量质流流流流污染物（水、固体、气体）能量流碳、氮、磷…二．中国污泥泥质和国外的差异6污水生物处理过程主要污染物物质流化学药剂N2:50-70%NO2，能量CO2:35%COD（0.9-1.0100%COD<10%CODkWh/kgCOD）100%N5-15%N100%P初沉池二沉池10%P20%COD20-30%N35%COD75-80%PCH:28%COD410-15%N10-15%P沼液+上清液:0.1%C

3、OD15-20%N脱水脱水污泥:27%COD5-10%N转入污泥的COD约30-50%90%P转入污泥的N约30-45%转入污泥的P约90%7水处理过程中相当部分污染物转移到污泥中污泥不得到妥善处理，节能减排目标大打折扣城市污泥的性质营养物质：污泥类型中国污泥德国污泥*占污泥干基的%总氮TN2.7±1.44-5磷P1.4±1.22-3.5钾K0.7±0.30.2-0.3有机物组成：30%-70%有机物（通常50%）国外平均65%-75%比例与进水含砂量无机物和污泥泥龄有关88城市污泥中重金属的分布中德两国污泥中重金属含量的对比元素CdCuPbZnC

4、rNiHg中国(2006)平均值2.0121972.3105893.148.72.13德国(2006)平均值1.03003771437250.6德国污泥重金属变化*1977=100%1986-1977-2006减量比元素/年份19771982199820061990例（%）*Pb220190113633717Cd214.12.51.41.04Cr630806249376Cu37837032228930079Ni1314834272519Hg4.82.32.31.00.613Zn214014801045835714339城市污泥中砂的粒径分布合肥城市污泥中砂的粒度

5、累积密度分布各污水厂砂中值粒度小于50μm，粒度小于200μm颗粒均在90%以）%（上。/粒度/（μm）完善排水系统的国家，污泥中砂的粒径一般都大于200μm颗粒累积密度分布10三．污泥处理处置科技创新11污泥处理处置技术现状污泥处理处置技术污泥稳定化（厌氧、好氧、焚烧）污泥减量化（浓縮、脱水、干化、焚烧）污泥无害化（卫生填埋，焚烧）污泥资源化（厌氧沼气回收，焚烧热能回收，土地有机质利用，建材无机质利用）以处理处置为前提的国际传统通用技术先进污泥处理处置技术污泥处理处置技术发展与进步：主要因素：全球气候变化、能源资源短缺、粮食安全主要目标：能源高效回

6、收降低环境风险，安全处置资源循环利用利用污泥污染物利用的潜能总氮和磷去除率平均提高约30%作为污水除磷脱氮补充碳源(XiangLietal.,2011)1gCOD理论上能转化成0.35m3甲烷，即产甲烷12530kJ/gCOD(Daigger,2009)产氢最大能达到0.27lH2/gCOD(Prasertsanetal.,2008)转换效率高达36.9%mgC/mgC制PHA(Takabatakeetal.,2002;Yanetal.2006)C资源化利用理论上1kgCOD能转化成4kWh电能开发微生物燃料电池（MFC）(Halim,2012)研究表明美国的

7、污水厂每年可产生大约制生物柴油1.4*106m3的生物柴油，相当于全美柴油需求量的1%(Dufrecheetal.,2007)制生物碳土碳减排12%(Woolfetal.,2010)蛋白能最大化回收80-90%(Chishtietal.,提取蛋白1992;Hwangetal.,2008)若污水中的氮全部利用，可占氮肥产量N资源化利用制氮肥的30%(WERF,2011)日本测算，若将污水中的磷（每年5万吨）P资源化利用制磷肥回收，解决本国磷矿石进口量的20%。先进污泥处理处置技术污泥高效厌氧消化技术高含固厌氧消化技术污泥热碱处理发酵产沼气污泥厌氧消化产氢沼

8、液氨氧化技