污泥處理與資源化研究報(bào)告ppt

1、污泥處理與資源化污泥處理與資源化研究報(bào)告研究報(bào)告第一章 項(xiàng)目概述 研究項(xiàng)目的目的及意義 污泥的來源及主要成份 國內(nèi)外污泥處理現(xiàn)狀 污泥處理方案的決定1.1 研究項(xiàng)目的目的研究項(xiàng)目的目的 減量化：減少污泥最終處置前的體積，以降低污泥處理及最終處置的費(fèi)用；穩(wěn)定化：通過處理使污泥穩(wěn)定化，最終處置后不再產(chǎn)生污泥的進(jìn)一步降解，從而避免產(chǎn)生二次污染；無害化；達(dá)到污泥的無害化與衛(wèi)生化，如去除重金屬或滅菌等；資源化：在處理污泥的同時(shí)達(dá)到變害為利、綜合利用、保護(hù)環(huán)境的目的，如產(chǎn)生沼氣、農(nóng)肥、建筑材料等。 1.2 研究項(xiàng)目的意義研究項(xiàng)目的意義 城市污泥既是污染物又是一種資源，污泥的處理、處置與資源化利用相結(jié)合是其

2、最好的出路。將污泥視為一種資源加以有效利用，在治理污染的同時(shí)變廢為寶，實(shí)現(xiàn)污泥的資源化，具有顯著的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。 1.3 污泥的主要成份污泥的主要成份 污泥中含有大量有機(jī)質(zhì)（56%72%），各種營養(yǎng)成份N、P、K，并且含有大量病原菌、寄生蟲(卵)，以及銅、鋁、鋅、鉻、汞等重金屬和多氯聯(lián)苯、二惡英、放射性核素等難降解的有毒有害物。 1.4 國內(nèi)污泥處理現(xiàn)狀國內(nèi)污泥處理現(xiàn)狀 在大多數(shù)發(fā)展中國家，土地利用和填埋仍是污泥處置的主要途徑，而隨著可填埋范圍的日益減少，土地利用將是一個(gè)主要的發(fā)展方向。我國是一個(gè)發(fā)展中國家，又是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，城市污水廠污泥的土地利用是一個(gè)重要的途徑。 1.5 我國農(nóng)業(yè)肥料市

3、場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀我國農(nóng)業(yè)肥料市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 隨著我國化肥工業(yè)迅速發(fā)展，氮肥和磷肥的產(chǎn)量目前分別排在世界第二位和第三位，農(nóng)作物施肥結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大變化。 七十年代前，農(nóng)作物施肥中農(nóng)家肥與化肥的比例是7：3，到七十年代末期，由于化學(xué)肥料用量猛增，其比例已改變?yōu)?：7。長(zhǎng)期施用無機(jī)化肥的主要缺點(diǎn)是單獨(dú)施用肥份不完全，摻合增施則造成溶度積劇增，肥份容易流失，不利于作物生長(zhǎng)和利用。并且使土壤鹽化板結(jié)，污染飲用水源，破壞生態(tài)環(huán)境。為了避免偏施無機(jī)肥料導(dǎo)致的必然后患，有些國家已開始限制偏施化肥而施用有機(jī)肥料。 1.6 國外污泥處理主要方法國外污泥處理主要方法歐盟、美國及日本近年及預(yù)測(cè)的污泥主要處置方法歐盟、美國及日

4、本近年及預(yù)測(cè)的污泥主要處置方法國別污泥量(104 tDS)農(nóng)用(%)填埋(%)焚燒(%)其他(%)歐盟國家(1992年) 65039(37)401110歐盟國家(預(yù)計(jì)2005年) 1 010451738 美國(1992年) 4935151日本(1995年)17133(14)154931.7 污泥最終處置一般方案污泥最終處置一般方案污泥濃縮穩(wěn)定脫水填埋焚燒農(nóng)用1.8 最終處置方案比較最終處置方案比較處理方法優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)處理污泥主要用途焚 燒有效解決重金屬離子污染的問題設(shè)備復(fù)雜，能耗大，投資高，可產(chǎn)生二惡英等有毒有害氣體磚、混凝土、波蘭特水泥、可燃?xì)?、油，發(fā)電填 埋處理成本低，可增加城市建設(shè)用地有

5、毒有害物質(zhì)可能滲入地下，污染地下水及周邊生態(tài)環(huán)境；受到用地的限制，污泥的輸送費(fèi)用可能很高。建造人工平原，填海造地農(nóng) 用經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便，可使污泥充分資源化致癌物質(zhì)、重金屬化合物可能會(huì)使人、動(dòng)植物慢性中毒復(fù)合肥料、土地改良劑 選擇有效的污泥處置方法，應(yīng)兼顧到環(huán)境生態(tài)效益與處置成本、經(jīng)濟(jì)效益之間的均衡。無論從經(jīng)濟(jì)因素還是從肥效利用因素出發(fā)，污泥的土地利用特別是污泥的農(nóng)用都是一種符合我國國情的處置方法。污泥的農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面的技術(shù)很多，可充分實(shí)現(xiàn)污泥的資源化，適合我國國情。但是污泥制肥的銷售上存在問題，由于傳統(tǒng)觀眾，中國農(nóng)民慣用化肥，對(duì)污泥制肥還不了解，尤其是重金屬離子對(duì)土地的影響有所顧及，不可能一下子就改用污

6、泥制肥，另外自從加入WTO以后，中國的農(nóng)肥市場(chǎng)受到一定沖擊。不過根據(jù)國情，預(yù)計(jì)高溫堆肥工藝粗有機(jī)復(fù)合肥生產(chǎn)成本在300元/t左右，市場(chǎng)價(jià)格在500元/t左右；精加工有機(jī)復(fù)合肥生產(chǎn)成本在500 元/t，市場(chǎng)價(jià)格在800 元/t左右。污泥的農(nóng)用還是具有廣闊的前景。第二章 項(xiàng)目試驗(yàn) 污泥干化縮水試驗(yàn) 尾氣處理試驗(yàn) 污泥發(fā)酵試驗(yàn) 臭氣處理試驗(yàn) 菌群培養(yǎng)試驗(yàn) 模型模擬試驗(yàn) 肥料肥效試驗(yàn)2.1 主要技術(shù)方案主要技術(shù)方案好氧發(fā)酵技術(shù) 污泥脫水含水量調(diào)節(jié)初混機(jī)一級(jí)堆肥二級(jí)堆肥精混 機(jī)造粒 機(jī)精煤灰除臭劑生物除臭濾池N、P、K抽臭氣管路回填污泥成品2.2 項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容 （1）結(jié)合污水處理

7、廠污泥特性和成份進(jìn)行污泥發(fā)酵處理的模擬試驗(yàn)。 污泥連續(xù)發(fā)酵、干燥制肥工藝的研究。 污泥肥料中重金屬含量及含鹽量的控制，分析污泥復(fù)合生物肥料中N、P、K等植物營養(yǎng)元素及有機(jī)質(zhì)含量。 （2）結(jié)合污水處理廠污泥特性和成份進(jìn)行污泥干化處理的模擬試驗(yàn)。 微波和紅外聯(lián)合加熱工藝以及熱干化工藝的比較研究。 污泥中重金屬含量的控制。 （3）根據(jù)污泥肥料的特性并結(jié)合本地區(qū)土壤理化性質(zhì)特點(diǎn)，進(jìn)行污泥土地利用技術(shù)的研究，著重進(jìn)行污泥肥施用與農(nóng)田和作為植林用土的研究。 2.3 主要試驗(yàn)一主要試驗(yàn)一 污泥干化縮水試驗(yàn)：采用微波預(yù)熱和紅外加熱或熱干化，對(duì)污泥進(jìn)行縮水及滅菌處理。 主要參數(shù)：頻率、時(shí)間、含水率、重金屬離子含

8、量、微生物濃度。 關(guān)鍵技術(shù)： 微波的頻率 ，微波加熱及空氣流動(dòng)方式； 紅外線 輻射器的個(gè)數(shù)及排列方式； 熱干化方式。2.4 主要試驗(yàn)二主要試驗(yàn)二 尾氣處理試驗(yàn)：根據(jù)污泥縮水后的蒸發(fā)水汽中所含成份，確定尾氣處理方法。充分利用蒸發(fā)熱量，并保證其揮發(fā)性物質(zhì)不對(duì)管道和設(shè)備造成腐蝕。盡可能利用污泥水份蒸發(fā)帶走的熱量進(jìn)行污泥脫水階段的預(yù)加熱，或發(fā)酵倉內(nèi)的加熱保溫。 主要參數(shù)：水分含量、腐蝕性物質(zhì)含量、熱量。 關(guān)鍵技術(shù)： 熱量的有效利用。2.5 主要試驗(yàn)三主要試驗(yàn)三 污泥發(fā)酵試驗(yàn)：確定發(fā)酵時(shí)間，發(fā)酵平均溫度及污泥腐熟程度的關(guān)系；并確定膨脹劑、除臭劑的最佳投加比例，保證污泥中菌類、C/N比、含水率以及臭氣產(chǎn)生

9、量之間的均衡。 主要參數(shù)：發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵平均溫度、微生物濃度、污泥腐熟程度，膨脹劑、除臭劑的投加比。 關(guān)鍵技術(shù)： 加熱溫度的影響 ； 停留時(shí)間的影響 ； 特殊菌類的培養(yǎng)； 污泥肥料的重金屬含量及含鹽量的控制。 (1)發(fā)熱階段 在堆制初期，微生物利用堆肥中的可溶性旺盛繁殖，有機(jī)質(zhì)分解迅速，釋出熱量使堆肥溫度不斷增高。在此階段中以中溫性需氧微生物為主，通常是一些無芽孢細(xì)菌。 (2)高溫階段 堆肥溫度升高到50以上進(jìn)入高溫階段。除可溶性物質(zhì)繼續(xù)分解轉(zhuǎn)化外，象半纖維素、纖維素等復(fù)雜有機(jī)物也開始分解，腐殖質(zhì)逐步形成。在此階段中，嗜熱微生物逐漸代替了中溫性微生物的活動(dòng)。一般在50左右主要是嗜熱性真菌和放線

10、菌，如嗜熱真菌、褐色嗜熱放線菌、普通小單孢菌等。溫度升到60時(shí)，真菌幾乎完全停止活動(dòng)，僅為嗜熱性放線菌和細(xì)菌活動(dòng)。溫度升到70時(shí)，對(duì)嗜熱菌已不適宜，微生物大量死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)。 (3)降溫和腐熟保溫階段 當(dāng)高溫持續(xù)一段時(shí)間以后，易于分解或較易分解的有機(jī)污染物已大部分解，僅剩下難分解物(如木質(zhì)素)和新形成的腐殖質(zhì)。此時(shí)，微生物活動(dòng)減弱，產(chǎn)熱量減少，溫度逐漸下降，中溫性微生物再次成為優(yōu)勢(shì)種。殘余物質(zhì)進(jìn)一步被分解，腐殖質(zhì)積累不斷增加，堆肥進(jìn)入腐熟階段。2.6 主要試驗(yàn)四主要試驗(yàn)四 臭氣處理試驗(yàn)：臭氣主要成分為硫醇、硫化氫、二氧化硫等。結(jié)合現(xiàn)有處理現(xiàn)有臭氣處理經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步研究其工藝和設(shè)備。 主要參數(shù)

11、：粉塵濃度、硫化氫濃度等。 關(guān)鍵技術(shù)： 濾池的選擇。2.7 主要試驗(yàn)五主要試驗(yàn)五 特殊菌群培養(yǎng)試驗(yàn)：馴化嗜溫菌、嗜熱菌以及可吸收重金屬離子或減少臭氣產(chǎn)量的特殊菌類。 主要參數(shù)：微生物濃度、時(shí)間、基質(zhì)濃度。 微生物參與汞轉(zhuǎn)化。熒光假單胞菌、草分枝桿菌、大腸埃希氏菌、產(chǎn)氣腸桿菌、巨大芽孢桿菌、粗糙脈孢菌、黑曲霉、短柄帚霉、釀酒酵母等在好氧條件下，和匙形梭菌等在厭氧條件下，均可將汞離子轉(zhuǎn)變成甲基汞。假單胞菌屬中的一些抗汞菌種，能將有機(jī)汞轉(zhuǎn)化成無機(jī)汞。大腸埃希氏菌和某些假單胞菌能將汞離子還原成元素汞。日本已提出利用抗汞菌回收含汞廢水中金屬汞的設(shè)想。 微生物參與砷的轉(zhuǎn)化。參與形成三甲砷的微生物很多，真菌

12、最為普遍，主要有帚霉屬、曲霉屬、毛霉屬、鐮孢霉屬和青霉屬中的一些種，以及土生假絲酵母，粉紅粘帚霉等。另外，甲烷桿菌和普通脫硫弧菌等在厭氧條件下能將砷酸鹽轉(zhuǎn)化成甲基砷。海洋細(xì)菌、酵母菌、微球菌、小球藻等能將砷酸鹽還原為亞砷酸鹽。無色桿菌、節(jié)桿菌、產(chǎn)堿菌、假單胞菌和黃單胞菌等能氧化亞砷酸鹽為砷酸鹽。 微生物參與鉛的轉(zhuǎn)化。假單胞菌屬，產(chǎn)堿菌屬，黃桿菌屬和氣單胞菌屬中的一些種可將醋酸三甲基鉛轉(zhuǎn)化成四甲基鉛。2.8 主要試驗(yàn)六主要試驗(yàn)六 模型模擬試驗(yàn)：盡可能制作出一套模型模擬試驗(yàn)裝置，以便對(duì)污泥處理的工藝進(jìn)行更為實(shí)際的模擬和分析。2.9 主要試驗(yàn)七主要試驗(yàn)七 肥料肥效試驗(yàn)：根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的具體情況，調(diào)節(jié)

13、污泥肥料的營養(yǎng)比例，并進(jìn)行土地試驗(yàn)，研究其肥效和土地改良效果。 關(guān)鍵技術(shù)：污泥肥料的改土、肥效以及所產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià) 。第三章 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn) 惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)3.1 項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1. 進(jìn)行一定面積綠地或林地施用實(shí)驗(yàn)，對(duì)污泥復(fù)合肥料的改土、肥效以及所產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)做出科學(xué)評(píng)價(jià)。 2.研究區(qū)域內(nèi)土壤、地下水、地表水和作物等相關(guān)因子的狀態(tài)和變化，確保污泥農(nóng)用更加安全有效，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。進(jìn)行一定面積綠地或林地施用實(shí)驗(yàn)，對(duì)污泥復(fù)合肥料的改土、肥效以及所產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)做出科學(xué)評(píng)價(jià)。 3. 污泥肥料質(zhì)量標(biāo)

14、準(zhǔn)滿足農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)（GB 4284-84）。依據(jù)污泥中重金屬含量和土壤背景值等情況，控制污泥肥料施用量。 4. 研究區(qū)域內(nèi)土壤、地下水、地表水和作物等相關(guān)因子的狀態(tài)和變化，確保污泥農(nóng)用更加安全有效，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 3.2 農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)1 農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)值 （mg/kg）* 鉻的控制標(biāo)準(zhǔn)使用于一般含六價(jià)鉻極少的具有農(nóng)用價(jià)值的各種污泥，不使用于含 有大量六價(jià)鉻的工業(yè)廢渣或某些化工廠的沉積物。 *暫作參考標(biāo)準(zhǔn)。 2 其他規(guī)定其他規(guī)定 2.1施用符合本標(biāo)準(zhǔn)污泥時(shí)，一般每年每畝用量不超過2000kg（以干污泥計(jì)）。污泥中任何一項(xiàng)無機(jī)化合物

15、含量接近于本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，連續(xù)在同一塊土壤上施用，不得超過20年。含無機(jī)化合物較少的石油化工污泥，連續(xù)施用可超過20年。在隔年施用時(shí)，礦物油和苯并（A）的標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)放寬。2.2 為了防止對(duì)地下水的污染，在沙質(zhì)土壤和地下水位較高農(nóng)田上不宜施用污泥；在飲水水源保護(hù)地帶不得施用污泥。2.3 生污泥須經(jīng)高溫堆腐或消化處理后才能施用于農(nóng)田。污泥可在大田、園林和花卉地上施用，在蔬菜地帶和當(dāng)年放牧的草地上不宜施用。2.4 在酸性土壤上施用污泥除了必須遵循在酸性土壤上污泥的控制標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)該同時(shí)年年施用石灰以中和土壤酸性。 2.5 對(duì)于同時(shí)含有多種有害物質(zhì)而含量都接近本標(biāo)準(zhǔn)值的污泥，施用時(shí)應(yīng)酌情減少用量。 2.6 發(fā)現(xiàn)因施污泥而影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)、發(fā)育或農(nóng)產(chǎn)品超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)該停止施用污泥和立即向有關(guān)部門報(bào)告，并采取積極措施加以