污泥處理技術(shù)路線未來(lái)發(fā)展的四大趨勢(shì)
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(guó)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(wú)害化,、資源化的污泥處置發(fā)展方向,。
借鑒經(jīng)驗(yàn),未來(lái)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(diǎn):
1,、提高后續(xù)處理的效率并減少后續(xù)處理能耗。
通常認(rèn)為厭氧反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)污泥減量化,、穩(wěn)定化,。通過(guò)厭氧反應(yīng),污泥中有機(jī)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(jì),,單純厭氧消化投資成本約為20-40 萬(wàn)元/(噸/日),由于不用鼓風(fēng)曝氣等,,節(jié)約了成本,,單純厭氧消化運(yùn)行費(fèi)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(yùn)行費(fèi)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%~100%,。但污泥厭氧消化在我國(guó)應(yīng)用的并不順暢,。我國(guó)建設(shè)的約50 座污泥厭氧消化設(shè)施中,可以穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的只有20 余座,。主要原因是由我國(guó)污泥泥質(zhì)差,、處理廠運(yùn)行管理水平低。我國(guó)污泥含砂量較高,、有機(jī)物含量較低,、污泥可生化性差,消化設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和產(chǎn)沼氣率等指標(biāo)普遍未達(dá)到國(guó)外標(biāo)準(zhǔn),。此外,,我國(guó)缺乏沼氣利用的激勵(lì)機(jī)制,,設(shè)備的投資費(fèi)用高,系統(tǒng)運(yùn)行較為復(fù)雜不易掌握,。
不過(guò)采用堿解處理,、熱處理、超聲波處理,、微波處理等方法對(duì)污泥進(jìn)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(guò)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)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(huì)是未來(lái)的一個(gè)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(guò)微生物的發(fā)酵作用,,將污泥轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿系倪^(guò)程,。其中有機(jī)物料代謝為二氧化碳、水和熱,。
好氧堆肥的優(yōu)點(diǎn)包括:
1,、發(fā)酵效率高,穩(wěn)定化時(shí)間相對(duì)短,;2,、臭味少,實(shí)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(chǎng)覆蓋以及建筑等方面用土,;5,、并衍生出蚯蚓生物堆肥等來(lái)強(qiáng)化堆肥效果,比如興蓉環(huán)境和綠山的合作,。
堆肥的難點(diǎn)主要包括:
1,、能量?jī)糁С觯L(fēng)能耗費(fèi)用占比80%,;2、需對(duì)好氧堆肥運(yùn)行的不同階段的合理通風(fēng)量加強(qiáng)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(guò)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(shí)現(xiàn)污泥中有機(jī)質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)元素的高效利用,,設(shè)備投資少,、運(yùn)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(diǎn)使得好氧發(fā)酵技術(shù)在我國(guó)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(jì)、運(yùn)營(yíng)模式,,可實(shí)現(xiàn)占地面積的大幅縮?。淮送?,研究表明我國(guó)城市生活污泥的重金屬超標(biāo)比例約5%,,污染風(fēng)險(xiǎn)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”也被列為推薦技術(shù)路線,。該技術(shù)在相對(duì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),,應(yīng)用前景較大。
三,、污泥干化-焚燒技術(shù)路線
長(zhǎng)期以來(lái),,國(guó)人對(duì)污泥干化焚燒工藝存在誤讀,普遍認(rèn)為它是一種高能耗工藝和高碳排放工藝,。實(shí)際上,,上污泥焚燒能量可以達(dá)到自給,不同工藝能耗來(lái)看,,焚燒工藝(~100kW/t)與堆肥工藝(>100kW/t)相當(dāng),。
焚燒實(shí)現(xiàn)*處理和處置,而堆肥后續(xù)需要考慮儲(chǔ)存,、運(yùn)輸?shù)饶芎?。而且,污泥中的有機(jī)質(zhì)焚燒是碳中性的,。此外,,人們還誤認(rèn)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(yán)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(fèi)用。因此干化焚燒工藝一般適用于用地緊張且經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū),。
隨著對(duì)碳減排和污泥生物質(zhì)資源認(rèn)識(shí)的不斷加深,,干化焚燒工藝在國(guó)外的應(yīng)用范圍開(kāi)始減少。然而現(xiàn)階段,,在我國(guó)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(shí)期內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),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(duì)污泥高干脫水技術(shù)的普遍認(rèn)知還停留在投加大量化學(xué)藥劑,導(dǎo)致減容不減量,;且藥劑對(duì)后續(xù)污泥焚燒,、土地利用、建材利用等產(chǎn)物影響,;是臨時(shí)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(dá)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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