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污泥处理技术路线四大趋势

日期:2023-02-27 17:49:49  作者:网站运营   来源:中欧体育


  目前污泥处理的主要方式有填埋、堆肥、焚烧和协同焚烧。国内外研究表明,污泥脱水炭化制备的污泥炭更符合污泥稳定化、减量化、无害化和资源化处置的发展方向。根据国际经验,未来污泥处理处置技术的发展方向有四条。


  一、 基于沼气能量回收和土地利用的厌氧消化技术

  厌氧消化具有以下优点:

  1、提高后续治疗效率,降低后续治疗能耗。

  一般认为厌氧反应可以减少和稳定污泥。通过厌氧反应,去除污泥中40%-60%的有机物,减少有害细菌。此外,厌氧消化可提高污泥脱水稳定性,使焚烧等后续处理能耗降低35%以上。

  2、厌氧消化成本低。

  据韦伯咨询统计,简易厌氧消化的投资成本约为20-40万元/(吨/日)。由于缺乏吹风和通风,节省了成本。简易厌氧消化的运行成本约为60-120元/吨(含水量80%,不含浓缩脱水),好氧发酵的运行成本为120-160元/吨。

  欧美50%以上的污泥经厌氧消化处理,产生的沼气可转化为电能,可满足污水厂33%-100%的用电需求。然而,我国污泥厌氧消化的应用并不顺利。在我国建设的约50座污泥厌氧消化设施中,只有20座能够稳定运行。主要原因是污泥质量差,处理厂运行管理水平低。我国污泥含砂量高,有机质含量低,污泥可生化性差,消化设备运行稳定性和产沼气率普遍达不到国外标准。此外,我国沼气利用缺乏激励机制,设备投资成本高,系统运行复杂,难以掌握。

  而采用碱水解、热处理、超声波处理和微波处理对污泥进行预处理,可以提高污泥的水解率和厌氧消化性能。并通过项目经验的积累,企业逐步掌握了较为全面的操作技能。厌氧污泥消化技术将是未来的一个主流方向。


  二、土地利用好氧发酵技术

  好氧堆肥是在好氧条件下,通过微生物发酵将污泥转化为肥料的过程。有机物质被代谢成二氧化碳、水和热。

  好氧堆肥的优点包括:

  发酵效率高,稳定时间相对较短。气味少,消毒效果好。含水量可降低到40%;污泥产品主要用于盐碱地修复、城市绿化、垃圾填埋场覆盖和建设。利用蚯蚓生物堆肥提高堆肥效果,如兴蓉环境与绿山的合作。

  堆肥的难点主要包括:

  净能耗和通风能耗占80%。加强好氧堆肥运行不同阶段合理通风量的研究是必要的。缺乏对C/N等控制因素的理论研究,导致调理剂的过量使用。

  污泥经发酵后可转化为腐殖质,用于农业、园林绿化或土壤改良,实现污泥中有机质和营养元素的高效利用,设备投资少,运行管理方便。但我国好氧发酵面积大,发酵产物中重金属污染严重,发展难度大。

  目前,污泥好氧发酵工程可采用高效、快速、稳定、集约化的设计和运行模式,可大大减少占地面积;另外,研究表明,生活污泥中重金属含量超标约5%,污染风险小,不应成为限制污泥发酵产物土地利用的主要障碍。

  因此,《城市污水处理厂污泥处理技术导则(试行)》中也将“好氧发酵土地利用”列为推荐技术路线。这项技术在相对欠发达地区有着光明的前景。


  三、 污泥干化焚烧技术路线

  长期以来,我国人们对污泥干化焚烧工艺存在误解,认为污泥干化焚烧工艺是一种高能耗、高碳排放的工艺。事实上,世界各国污泥焚烧的能耗都能达到自给自足。根据不同工艺的能耗,焚烧工艺(-100kW/T)相当于堆肥工艺(>100kW/T)。

  焚烧可以实现彻底的处理和处置,而随后的堆肥需要考虑储存和运输等能源消耗。此外,污泥中有机物的焚烧是碳中和的。此外,人们还错误地认为污泥焚烧特性和垃圾与二恶英排放源相同。干燥焚烧工艺设备投资大,焚烧产生的烟气污染严重。还需要建立完善的烟气处理系统,这也增加了污泥处理的成本。因此,干法焚烧工艺一般适用于土地利用率低、经济发达的地区。随着人们对碳减排和污泥生物质资源认识的加深,国外干焚烧技术的应用范围开始缩小。但现阶段,在我国,污泥厌氧消化和好氧发酵技术还不成熟,污泥干化焚烧在一定时期内可能出现增长趋势,特别是工业窑炉协同焚烧方式。

  污泥低温干化设备 污泥含水率降低至10%~50%


  四、 以建材为主的污泥高干脱水技术路线

  污泥高干脱水技术的一般认识仍然是添加大量的化学物质,不会导致减产;以及化学物质对后续污泥焚烧、土地利用、建材利用等产品的影响;是一条临时性、应急性的污泥处理处置技术路线。目前,高干脱水工艺中,加入大量的化学物质并不能达到减量化的效果,且不与后续处置相结合,这将阻碍污泥处理技术的发展,导致劣币驱逐良币的现象。


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