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污泥处理处置与污泥干化的难点有哪些?

发布日期:2020-05-08 作者: 点击:

污泥处理就是对污泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。随着我国经济的发展,城市废水排放量日益增多,污泥产生量也随之大幅度提高。国内外现有的处理处置手段主要包括卫生填埋、水体消纳、焚烧、堆肥处理、土地利用等。

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①污泥的卫生填埋


这种处置方法简单、易行、成本低,污泥又不需要高度脱水,适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题,尤指填埋渗滤液和气体的形成,渗滤液是一种被严重污染的液体,如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境,填埋场产生的气体主要是甲烷,若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。


②污泥制肥


污泥制肥直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点,被认为是最有发展潜力的一种处置方式。将脱水后含水率78%-85%的污泥,经烘干后含水率达30%-40%。经过污泥制肥设备(污泥制肥工艺方法),使污泥中有机物转化成富含植物营养物的腐殖质,反应的最终代谢物为CO2,、HO2和热量,大量热量使物料堆持续高温60,降低含水率,有效去除病原体,寄生虫卵和杂草种子,使泥达到减容化、稳定化、无害化、资源化的目的。


③污泥的焚烧


湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍,没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难,而且在能耗上也是极不经济的。


以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度地减少污泥体积,但是其缺点在于处理设施投资大,处理费用高。


④污泥露天的晾晒


这种污泥处理方法为降低污泥中的含水率。采用露天晾晒这种方法,占用的土地面积大,需人工布料和搅拌,工人的劳动强度大,另外,污泥中含有大量的细菌和病毒,还会对周围环境产生不利影响;当遇到下雨天时,污泥由于不能及时收集,随雨水一起流走造成水的污染,因此,露天晾晒这种传统方法有很大的弊端。


⑤给泥加热降水法


加热蒸发通常是使用滚筒干燥机、流化床干燥机和桨叶式干燥机等,这些干燥机的工作原理都是通过燃烧煤炭、天然气、沼气等产生的热来加热污泥使污泥中的水分蒸发,达到降低含水率的目的。采用这些方法会消耗大量的能源,造成空气污染,影响周边环境。以上这几种干燥法,耗能大、污染空气,不利于节能环保。


02 为什么污泥要干化?


污泥没干化前含水量很高,剩余污泥含水量达99.2%~99.5%,经过浓缩池后的污泥含水量为95~97%,压滤后的含水量在80%左右,之所以要降低含水率以及污泥干化,一是污水厂污泥产量都比较大,必须降低污泥体积,以便后续运输、处理方便,二是国内污泥处理很多都是以填埋的方式运往垃圾填埋厂,减少体积可以也可以为填埋厂节约空间,三是污泥要经过一些处理后,干化才可以作为肥料、建筑材料使用。


03 污泥干化的难点


在污泥干化处理中,机械脱水仅能使自由水和存在于污泥颗粒之间的部分间隙水去除;毛细水和污泥颗粒之间的结合力较强需借助较高的机械作用力和能量;内部结合水的含量与污泥中微生物细胞所占的比例有关,使用机械方法去除这部分水是行不通的,而需采用高温加热和冷冻等措施。


从破坏污泥水分结合形态的角度来看,采用热干化技术所提供的能量能够破坏污泥细胞内结合水,实现深度脱水。热干化技术多利用蒸汽、烟通气等,造成处理成本高、尾气量大、冷却水量大,同时,还存在着易产生臭气及粉尘二次污染以及存在粉尘爆炸的风险等问题。污泥的热干化方式投资和运行成本普遍较高,由此导致污泥热干化的项日建设要求和条件较高,能够真正推广应用的地域有限。


从最终的处置途径来看,依靠添加化学盐类和石灰,进入填理场后,含氯离子以及高COD的渗滤液对填埋场渗滤液系统将产生较大的冲击负荷。如果进行焚烧处置,则由于添加了较多的无机物,造成热值下降,灰分增加,尤其添加了生石灰类的碱性物质后,会对电厂的炉膛产生腐蚀、结垢等影响,难以满足焚烧的要求。


因此,目前污泥深度脱水面临的难题在于,采用热干化技术设备投资及运行成本过高,推广难度大。采取化学调理法由于调理剂选取问题,实际上并未实现污泥的减量化,同时对后端处置产生了一系列的不利影响。


目前,国外污泥无害化处置的总体趋势是:污泥消化技术大面积应用,污泥填埋被进一步禁止,污泥焚烧将越来越少,以土地利用为目的的热干化逐渐成为主要手段。依据发达国家的经验来看,污泥处理处置要根据国情科学地制定环境指标和阶段目标,落实污泥处置的相关法规政策和资金,并在实践过程中不断开发新的技术。


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