污泥處理處置相關(guān)技術(shù)及優(yōu)缺點(diǎn)分析2024版

第1頁(yè)共13頁(yè)污泥處理處置相關(guān)技術(shù)及優(yōu)缺點(diǎn)分析2024版目錄文章導(dǎo)讀 21.中國(guó)污泥處理市場(chǎng)現(xiàn)狀分析 21.1.污泥性狀 21.2.污泥來(lái)源 21.3.污泥熱值 31.4.我國(guó)2022年來(lái)污水排放量和處理量 41.5.泥產(chǎn)量連年遞增趨勢(shì) 42.污泥處理處置相關(guān)技術(shù)及優(yōu)缺點(diǎn) 52.1.厭氧消化技術(shù) 52.1.1.概述 5 6 62.2.好氧發(fā)酵技術(shù) 72.2.1.概述 7 7 82.3.深度脫水技術(shù) 82.3.1.概述 8 8 92.4.污泥熱干化技術(shù) 92.4.1.概述 9 9 92.5.石灰穩(wěn)定技術(shù) 2.5.1.概述 2.6.污泥焚燒技術(shù) 2.6.1.概述 第2頁(yè)共13頁(yè) 文章導(dǎo)讀污泥處理處置技術(shù)有：厭氧消化技術(shù)、好氧發(fā)酵1.中國(guó)污泥處理市場(chǎng)現(xiàn)狀分析其特性是有機(jī)物含量高(60%~80%),顆粒細(xì)(0.02~0.2mm),密度小1)通常濃縮可將含水率降到85%(含水狀態(tài));2)含水率在70%~75%時(shí)，污泥呈柔軟狀態(tài)，不易流動(dòng)；3)通常一般脫水下含水率只可降到60%~65%,此時(shí)幾乎成為固體；4)含水率低到35%~40%時(shí)，成聚散狀態(tài)(以上是半干化狀態(tài));5)進(jìn)一步低到10%~15%則成粉末狀。第3頁(yè)共13頁(yè)初沉污初沉污泥消化污污泥新鮮污泥剩余活性污泥腐殖污泥1)一方面，污泥是污水處理過(guò)程中無(wú)法避免的副產(chǎn)品。通常含有病源微生物、寄生蟲(chóng)卵、有害重金屬和大量難降解物質(zhì)。如果處路不徹底，很容易對(duì)環(huán)境造成二次污染。從污水里轉(zhuǎn)入污泥中的COD(化學(xué)需氧量)比例大概是有效處理處路，那么我國(guó)的節(jié)能減排目標(biāo)將大打折扣。所以不能繼續(xù)重水輕泥的現(xiàn)狀。2)另一方面，污泥中也包含氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理可以作為肥料，改良土壤，促進(jìn)植物生長(zhǎng)；經(jīng)過(guò)處理產(chǎn)生的沼氣，可以作為能源物質(zhì)，解決一定的能源問(wèn)題。如何妥善處理污泥，使其穩(wěn)定化、無(wú)害化、減量化、資源化，環(huán)源化，成為環(huán)境污染治理中亟待解決的問(wèn)題。污泥的熱值通常與其有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)，而有機(jī)質(zhì)含量又與污泥的處理方式和最終產(chǎn)品用途密切相關(guān)。根據(jù)提供的信息，污泥的熱值范圍大致如下：1)城市污泥：一般含有機(jī)質(zhì)30%到45%。污泥的高位熱值大約在3000大卡/公斤到2500千卡/公斤之間，具體數(shù)值取決于污泥的具體成分和處理程度。2)低溫污泥烘干設(shè)備：能夠有效保留污泥的熱值，使得熱值達(dá)到2000千卡/千克以上。對(duì)于石化污泥，熱值甚至可能超過(guò)4000千卡/千克。3)污泥的含水率：對(duì)污泥的熱值有很大影響。一般來(lái)說(shuō)，污泥含水率越低，其熱值越大。例如，85%含水率的污泥熱值約為90千卡/千克，而在半干燥后，水分含量降至約30%時(shí)，熱值可以達(dá)到2000千卡/千克以上。4)污泥的其他物理特性：如污泥的灼燒減量和有機(jī)5)特定條件下污泥的熱值：如果污泥有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到60%,其干基熱值大約為12000kJ/kg,相當(dāng)于每千克脫水污泥約1440kJ的熱值。這個(gè)數(shù)值低于水處理方式等。在實(shí)際應(yīng)用中，污泥的熱值是1.4.我國(guó)2022年來(lái)污水排放量和處理量截至2022年年末，我國(guó)城市污水處理廠日處理能力達(dá)到22605萬(wàn)立方米；城市污水處理率達(dá)到91.0%,提高0.8個(gè)百分點(diǎn)。技術(shù)水平。作為污水的衍生品，近年來(lái)污泥產(chǎn)量也污泥方面，大約1萬(wàn)噸污水產(chǎn)生5-8萬(wàn)噸污泥。根據(jù)同濟(jì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)戴曉虎測(cè)算，我國(guó)每年產(chǎn)生3000萬(wàn)噸-4000萬(wàn)噸含水率在80%左右的市政污泥?？狄苍斐少Y源的浪費(fèi)。2015年年底，北京人大常委會(huì)法律檢查組表明，北京污泥無(wú)害化處理率僅為23%。而全國(guó)有效處理率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于30%?！鎏盥瘛龆逊省鲎匀桓苫龇贌渌捎谖覈?guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處路能力不足、手段落后，大量污泥沒(méi)有得到規(guī)范化的處理處路，直接給水體、土壤和大氣帶來(lái)“二次污染”,對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。此外，污泥直接排放也造成資源的極大浪費(fèi)。近年來(lái)全國(guó)各地多起違法傾倒污泥事件被曝出。隨著污水處理量增加，污泥產(chǎn)量在未來(lái)幾年仍將保持上升趨勢(shì)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)污泥市場(chǎng)處于起步階段，大量污水處理廠污泥排放前未達(dá)可排放標(biāo)準(zhǔn)，一旦被司法機(jī)關(guān)查處，將面臨罰款和刑事處罰。不合法的污泥處理存在違法風(fēng)險(xiǎn)。此外，考慮到污泥的二次污染可能性和環(huán)境保護(hù)壓力，中國(guó)污泥市場(chǎng)有巨大的發(fā)展空間。2.污泥處理處置相關(guān)技術(shù)及優(yōu)缺點(diǎn)2.1.厭氧消化技術(shù)污泥厭氧消化是指污泥在無(wú)氧條件下，由兼性菌和厭氧細(xì)菌將污泥中的可生物降解的有機(jī)物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥得到穩(wěn)定的過(guò)程，是污泥減量化、穩(wěn)定化的常用手段之一。污泥厭氧消化具有減少污泥體積、穩(wěn)定污泥性質(zhì)、產(chǎn)生甲烷氣體等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的污泥厭氧消化具有反應(yīng)緩慢、有機(jī)物降解率低和甲烷產(chǎn)量較低的缺點(diǎn)，限制了厭氧消化技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。根據(jù)Bryant的三階段理論，水解是污泥厭氧消化過(guò)程中的限速步驟。因此，從20世紀(jì)70年代起，人們對(duì)包括高溫?zé)岬?頁(yè)共13頁(yè)水解、超聲波預(yù)處理、堿解預(yù)處理和臭氧預(yù)處氧消化強(qiáng)化技術(shù)開(kāi)展了研究，通過(guò)擊破污泥的細(xì)胞污泥厭氧消化效果、改善污泥脫水效果和提高沼代消化池?cái)U(kuò)容帶來(lái)的效益，因此得到了廣泛的研究應(yīng)用Monsal酶解等多種工藝，近年來(lái)在歐針對(duì)傳統(tǒng)污泥厭氧消化含固率低的限制，高含固化，原因是進(jìn)泥含固率大幅升高，厭氧消化池內(nèi)單機(jī)物量大為提高，其產(chǎn)氣效率和處理負(fù)荷亦隨之提高?？刂七M(jìn)入預(yù)反應(yīng)池的污泥含固率為10%~15%,產(chǎn)氣效率相比傳統(tǒng)污泥厭氧消化高出30%,厭氧消化過(guò)程可殺死部分病原菌和寄生蟲(chóng)卵，使厭氧消化可降解污泥中35%~50%的揮發(fā)性固體，減少污泥干固體量，有利于降低后續(xù)污泥處理處置費(fèi)用。同時(shí)厭氧消化有污泥厭氧消化工藝停留時(shí)間較長(zhǎng)，通常要達(dá)到20~30d,造成厭氧消化池體產(chǎn)甲烷菌對(duì)環(huán)境條件要求較高，啟動(dòng)階段必須進(jìn)第7頁(yè)共13頁(yè)厭氧消化之后污泥的含水率仍較高，必須進(jìn)行后續(xù)處理，常用的手段有熱干化和深度脫水。2.2.1.概述1)好氧發(fā)酵是在有氧條件下，微生物通過(guò)吸收、氧化、分解等活動(dòng)，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，同時(shí)釋放出可供微生物生長(zhǎng)活動(dòng)所2)而另一部分有機(jī)物則被合成為新的細(xì)胞質(zhì)，使微生物不斷生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生出更多的生物體的過(guò)程。污泥高溫好氧發(fā)酵不斷地分解有機(jī)物，使堆體溫度不斷升高，并能將其中的病原菌和寄生蟲(chóng)卵殺死，使之無(wú)害化。污泥高溫好氧發(fā)酵的產(chǎn)品稱為堆肥，可以用作土壤改良劑和有機(jī)肥料。污泥高溫好氧發(fā)酵應(yīng)重視污泥重金屬污染問(wèn)題，處理過(guò)程中由于好氧細(xì)菌的作用易產(chǎn)生惡性臭氣，所以應(yīng)防止臭氣污染，處理后的污泥含水率一般可低于40%。目前污泥堆肥采用的主要工藝形式分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種，又可根據(jù)物料堆放形式分為條垛式和倉(cāng)式兩種，其它還有一些反應(yīng)器形式的堆肥一般應(yīng)用于小型項(xiàng)目中。制約污泥堆肥技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用的瓶頸主要有五個(gè)方面：占地面積、臭氣外排造成的二次污染、干物料的投加和安全儲(chǔ)運(yùn)、污泥的最終處置和操作員的健康安全問(wèn)題。相較于靜態(tài)堆肥倉(cāng)工藝，動(dòng)態(tài)堆肥倉(cāng)工藝在這五方面有了一定的突破。我國(guó)在機(jī)械翻堆工藝和強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)堆肥工藝基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CTB自動(dòng)控制生物堆肥成套技術(shù)，該技術(shù)堆肥耗時(shí)短、占地面積小，無(wú)惡臭、廢水等二次環(huán)境污染問(wèn)題，技術(shù)的完整性和配套性好。而新發(fā)展起來(lái)的污泥好氧堆肥工藝(SACT)是基于臥式敞口發(fā)酵槽理論，通過(guò)構(gòu)筑物形式、機(jī)械翻堆設(shè)備改進(jìn)、自動(dòng)進(jìn)出倉(cāng)系統(tǒng)的采用等方面進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，形成了完整的自動(dòng)化堆肥系統(tǒng)理論，在工程應(yīng)用中進(jìn)一步降低了投資和運(yùn)行成本，取得好氧發(fā)酵工藝能殺滅污泥中病原菌和雜草種子，達(dá)到無(wú)害化。第8頁(yè)共13頁(yè)好氧發(fā)酵工藝能降解污泥中大部分有機(jī)物，并且使污泥的含水率降到40%,污泥泥質(zhì)不穩(wěn)定，其中重金屬難以穩(wěn)定化，使近年來(lái)，污泥脫水技術(shù)得到了很大的發(fā)展，技術(shù)突的技術(shù)，在濕污泥原泥中加入污泥調(diào)理劑破壞污泥絮體微生物結(jié)構(gòu)并溶胞，分革污水處理廠污泥處理中規(guī)模化應(yīng)用，處理后污泥含水率可低于50%,為滿足技術(shù)決定污泥深度脫水項(xiàng)目的成敗。國(guó)內(nèi)污泥調(diào)廠商比較多，品牌知名度較高設(shè)備性能較好的有第9頁(yè)共13頁(yè)固率的類型，如干化后污泥的含固率85%以上；2)而半干化則主要指干化后污泥的含固率在45~60%左右的類型。按污泥干燥的形式，將污泥干化分為直接干化和間接干化兩種筒干化機(jī)、帶式干化機(jī)，傳導(dǎo)加熱方式的轉(zhuǎn)污泥顯著減容，體積可減少約4倍。2.5.1.概述通過(guò)向脫水污泥中投加一定比例的生石灰并均勻典型的工藝流程為：含水率80%的污泥由螺旋輸送機(jī)送至料倉(cāng)暫存，通過(guò)料反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，污泥和生石灰發(fā)生化合反應(yīng)，使系統(tǒng)內(nèi)的溫度迅速升高到100度，污泥中的水份被大量蒸發(fā)，完成污泥的干燥、脫水過(guò)雙螺旋混合器輸送至室外堆置棚進(jìn)行堆置貯存。二次污染，可以通過(guò)添加除塵、除臭設(shè)備實(shí)現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用中，除了投加石灰外還往往投加其它輔料有的含N,增加NH?氣體的產(chǎn)生，強(qiáng)化殺菌且有利土有的為強(qiáng)酸的鐵鹽和鋁鹽，提高反應(yīng)溫度同時(shí)使一般都為酸性，除了增加放熱外還能適度調(diào)節(jié)pH,共同的作用都是減少石干化產(chǎn)物富含含大量氫氧化鈣、氧化硅、碳酸鈣等第11頁(yè)共13頁(yè)污泥焚燒是指污泥在一定溫度，充分有氧的焚燒爐和回轉(zhuǎn)式流化床焚燒爐等。污泥焚燒的煙垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》等有關(guān)規(guī)定。污泥焚燒應(yīng)分別收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸。國(guó)家鼓勵(lì)對(duì)符合要求的爐焚燒后的灰渣根據(jù)重金屬含量可選擇直接或使污泥處理的目標(biāo)是減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化比例不同有較大的變化輻度為15~40%)。比化學(xué)調(diào)理后深度脫水(42%)差，但產(chǎn)物的含水率