环保视角的市政污泥化工处置技术探讨

环保视角的市政污泥化工处置技术探讨

史宁

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摘要:随着中国城市化进程的加快，污水处理附属物污泥问题日渐凸显，实现污泥稳定化、无害化、减量化和资源化利用成为各国研究热点。文章介绍了国内外较为成熟的污泥处理技术，探讨了污泥资源化利用新技术，分析了污泥处置方式及规范要求。

关键词:市政污泥;污泥处理;浓缩工艺;稳定化处理;干化处理

市政污泥是处理生活污水时所产生的沉淀.悬浮及颗粒物。随着我国经济的快速发展，污水处理市场已由投资建设转人运营完善阶段，污泥的处理问题也日渐凸显。目前，我国80%的市政污泥未得到安善处理。预计到2015年末，我国脱水污泥年产量将超过2600万吨。如何妥善处理污泥，实现其稳定化、无害化、减量化和资源化，已成为社会广泛关注的课题。本文针对近年来国内外较为成熟的污泥处理和处置技术进行介绍，对设计工作中污泥处理、处置工艺和方法的选择具有参考意义。合理有效地对污泥进行资源化利用，在消除二次污染问题的同时，减少一次能源的消耗，已成为各国关注的焦点。作为高速发展的发展中国家，应寻求适合当下国情的污泥处理办法，并不断探索污泥处理新工艺。

1污泥处理处置现状

在城市污水处理厂运行过程中，污水处理主要是通过减少污泥的体积减少来确定的。整个过程单元被称为污泥处理无害过程。污泥处理包括污泥浓缩、脱水、消化。污泥处理的污泥或污泥产品具有天然的或人工的方法使污泥的最终处置方式，可以实现长期稳定和减少生态环境无不良影响。污泥处置，包括土地利用，填埋和焚烧和综合利用各个方面。城镇污水处理厂污泥不仅含水量高，容易腐烂，有强烈的气味，而且含有大量的病原菌，寄生虫卵和铬，汞和其他重金属，而且含有难以降解的有毒和致癌物质。污泥未经处理随意堆放，经过南水的侵蚀和泄漏后，会对地下水的污染，直接危害人体健康。据不完全统计，目前，在中国的城市污水处理厂污泥处置是只有约10%通过使用更多的约20%的土地，使用后的垃圾填埋场，用少量的燃烧和建筑材料，如堆肥肥料生产技术，其余大部分随意外运，简单的填埋或堆放，给当地的生态环境。带来了极不安全的隐患。

2污泥处理工艺探讨

污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒和胶体等组成的复杂非均质体。污泥含水率高(>98%)，有机物含量高，容易腐化发臭。典型的污泥处理工艺流程包括浓缩、稳定化处理、干化和污泥处理四个阶段。

2.1浓缩工艺，

污泥水分主要包含表面粘附水、间隙水、毛细结合水和内部水四类。污泥浓缩的目的是去除其中的自由水和间隙水，方法主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩三种，此外还有带式重力浓缩、微孔浓缩、隔膜浓缩和生物浮选浓缩等。重力浓缩是最节能的污泥浓缩方法，不需外加能量，利用污泥自身重力自然沉降分离，气浮浓缩是依靠附着在污泥颗粒周围的微气泡减轻比重，使其强制上浮，达到浓缩目的;离心浓缩与带式重力浓缩均属于机械浓缩。经浓缩后污泥含水率可降至95%左右。

2.2稳定化处理工艺

稳定化处理旨在降解污泥中易腐败发臭的有机营养物，进一步减少污泥含水量，降低病原菌、细菌含量，消除臭味。稳定化处理方法主要有厌氧、好氧和好氧堆肥三种。厌氧消化是我国普遍采用的污泥处理工艺，占污泥稳定化处理技术的38.04%。在无氧条件下，兼性菌与厌氧菌共同作用，将污泥中的有机物通过水解酸化、乙酸化和甲烷化三个阶段分解为甲烷(占60%~70%)、二氧化碳及少量的氮硫化物和硫化氢(占25%~40%)等气体的过程，如式(1)和式(2)所示。分解乙酸产生的甲烷约占总量的2/3，由00%和Hz转化的甲烷约占量的1/3.，好氧消化技术占污泥稳定化处理技术的2. 81%，在微生物的内源代谢过程中，细胞组织在好氧条件下将自身原生质分解为二氧化碳、水、氨氮和硝基氮等小分子物质，反应过程如式(3)所示。好氧堆肥是在有氧条件下，由好氧菌对部分有机物进行分解以合成新细胞质的稳定过程，其工艺流程分为前处理、主发酵、后发酵、后处理及贮存五个阶段。

2.3干化工艺

污泥干化是利用热能去除脱水污泥水分的过程。根据热源不同，可分为自然干化与热干化两类。自然干化利用太阳能进行脱水。热干化采用的热源按成本由低到高依次为烟气、燃煤、热干气、沼气、蒸汽、燃油和天然气。按热媒与污泥的接触方式可将热干化法分为直接接触加热、间接传导加热及联合加热三种，采用的设备主要有转鼓式、转盘式、带式、螺旋式和离心式干化机。污泥干化过程中要注意污泥粘结问题、尾气处理问题，粘结问题采用干料返混措施可得到减轻。尾气循环回用不仅可降低系统的氧气含量，提高运行安全性能，还可回收热量，降低能耗。尾气需经过除尘、冷凝、水洗、热氧化后排放。

3污泥处置方式探讨

污泥处置是处理后污泥的最终消纳方式，主要包括卫生填埋、土地及农田利用、焚烧和综合利用。目前，75%的污泥采用土地填埋，其次为土地利用，而最有发展潜力的焚烧仅占3%。填埋操作简单，经济可行，是我国采用最多的污泥处置方式，因不能满足资源化利用要求，在国外填埋污泥比例逐年下降。污泥可单独填满，也可与生活垃圾混合后填埋，考虑到占用土地及对环境污染等因素，已逐渐被淘汰。污泥中含有丰富的氮、磷等营养物质及各种微量元素，可改善土壤特性，进行稳定无害化处理并满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》标准要求后，依据当地土壤特性及植物习性，确定试用范围、施用量及期限后方可被用于土地及农田。在利用过程中应严格控制重金属含量，防止重金属通过食物链影响身体健康。

焚烧是污泥处置技术中对污泥稳定化、无害化、减量化处理最为彻底的方式。在高温、有氧条件下，通过蒸发、挥发、分解、烧结、熔融以及氧化还原反应，将污泥中的有机成分分解为00、H0、N等气相成分。该方法可杀死一切病原体，彻底解决污泥恶臭问题。污泥可独立焚烧，也可与生活垃圾、水泥原料、煤以及生物质掺混燃烧。

4结语

污泥处理处置，需要环保部门明晰标准、加强监管，需要企业依法办事、提供专业化服务，同样也需要广大社会公众的认可、理解、支持和监督。随着水务服务的社会化，积极主动的社会沟通成为行业健康发展的关键因素，只有搭建专业良好的公共服务平台，有组织、积极地与社会加强沟通，才能营造健康和谐的社会发展环境，共同推动污泥产业发展。

参考文献

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