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污泥处置与资源化运用妄想抉择

发帖时间:2024-04-25 21:31:43

摘要:都市污泥既是污泥传染物又是一种资源,污泥的处置处置、处置与资源化运用相散漫才是资源择其最佳的前途。概述了多少种主要的化运污泥处置以及运用妄想并简述了污泥运用妄想抉择时需思考的因素。

关键词:都市污泥 处置措施 污泥运用

 

1 污泥处置措施

  随着陆地投弃被防止,用妄污泥弃捐的想抉比例正逐渐削减,同时土地填埋也受到越来越严厉的污泥限度,由于填埋需占用大批土地、处置破费可不雅的资源择填埋用度且不能根治传染。在尔后数年里美国的化运大部份污泥填埋场将封锁,欧盟也将纪律填埋必需以及熄灭相散漫,用妄惟独熄灭灰威力够被填埋。想抉人们已经意见到污泥处置的污泥优先挨次是减容、运用、处置销毁[1],资源择污泥减量化、晃动化、有害化处置后作为资源回用已经成为主流。污泥运用可分为土地运用以及热能运用,详细措施搜罗堆肥、碱性晃动化、热干化、熄灭等。
1.1 堆肥
  堆肥是运用污泥中的微生物妨碍发酵的历程。在污泥中退出确定比例的膨松剂以及调节剂(如秸杆、稻草、木屑或者生涯剩余等),运用微生物群落在湿润情景下对于多种有机物妨碍氧化分解并转化为类腐殖质。钻研表明,经由堆肥的污泥质地松散,阳离子交流量(CEC)清晰削减、容重减小、可被植物运用的营养成份削减、病原菌以及寄生虫卵简直全被杀灭[4]。
  当初接管的措施有动态以及动态堆肥两种。有些中间仍因循传统的条形动态透风垛,一些发达国家则多接管今世工业化的发酵仓工艺,如日本至20世纪90年月末已经建了35座污泥堆肥厂,其中最大的堆肥厂在北海道的札幌市,其发酵仓以及破费线很具规模且机械化自动化水平高[2]。国内的唐山、常州等地也接管发酵仓处置污泥。
1.2 碱性晃动化
  碱性晃动化是在污泥中退出石灰或者水泥窑灰等碱性物资,使污泥pH>12并坚持一段光阴,运用强碱性以及石灰放出的大批热能杀灭病原体、飞腾恶臭以及钝化重金属,处置后污泥可直接施用于农田。
  碱性晃动化的两个主要处置措施是N-ViroSoil以及Agri-Soil措施。前者是在碱性晃动后经由机械翻堆或者其余措施使污泥快捷干燥,后者则是在混合碱性物料后妨碍堆肥。美国爱森技术公司开拓了成套N-Viro配置装备部署并在美国、澳大利亚等地运用,其自动化水平高,处置湿污泥量可达50~240t/d。
1.3 热干化
  热干化是运用热能将污泥烘干。干化后的污泥呈颗粒或者粉末状,体积仅为原本的1/5~1/4,而且由于含水率在10%如下微生物活性残缺受到抑制而防止了产物发霉发臭 ,利于蕴藏以及运输。热干化历程的高温灭菌熏染很残缺,产物可残缺抵达卫生目的并使污泥 功能周全改善,产物可作替换能源也可土地运用。20世纪90年月热干化技术患上到快捷睁开,2000年天下干污泥产量已经是1990年的10倍[5]。当初在配置装备部署市场技术争先的有奥 天时的Andritz公司、比利时的Seghers公司以及美国的Bio-Gro等,其配置装备部署可蒸发水量为0.5~ 10t/h(至关于处置含水率为20%的湿污泥15~300t/d),而且配置装备部署自动化水平高、清静功能好。
  热干化按加热方式可分为直接加热以及直接加热,其中有代表性的是欧洲最大的直接加热污泥干化厂——英国的Bransands(可蒸发水量为7×5000kg/h)以及天下最大的直接加热干化厂——西班牙的巴塞罗那(可蒸发水量为4×5000kg/h)。国内的大连、秦皇岛以及徐州等地也睁开了污泥热干化破费的钻研,都接管直接加热方式。
1.4 熄灭
  经由熄灭可运用污泥中丰硕的生物能来发电并使污泥抵达最大水平的减容。熄灭历程中所有的病菌、病原体均被残缺杀灭、有毒有害的有机残余物被氧化分解。熄灭灰可用作破费水泥的质料,使重金属被牢靠在混凝土中而防止其重新进入情景,缺少之处在于熄灭历程中会发生二英等空气传染物。当初运用最广的熄灭配置装备部署是流化床熄灭炉,当污泥的含水率抵达38%以上时即可不需要辅助燃料直接熄灭[6],污泥熄灭在日本以及欧美较为普遍,日本有61%的污泥接管熄灭处置。
  此外当初正在睁开一种新的热能运用技术——高温热解,即在400~500℃、常压以及缺氧条件下,借助污泥中所含的硅酸铝以及重金属(特意是铜)的催化熏染将污泥中的脂类以及卵白质转变为碳氢化合物,最终产物为油、碳、非冷凝气体以及反映水。热解前的污泥干燥即可运用这些低级燃料(碳、气以及水)的熄灭来提供能量,实现能量循环;热解天生的油(品质上相似于中号燃料油)还可用来发电。第一座工业规模的污泥炼油厂在澳大利亚柏斯,处置干污泥量可达25t/d[6]。

2 污泥运用妄想的抉择

  面临泛滥的污泥运用妄想,Bridle等提出用性命周期评估法即从“情景卫生太平、资源接管、资源投入产出比以及收益影响比 ”四个方面评估污泥运用妄想的可不断性[7]。因各地域的睁开情景有差距,所患上出的论断也差距,以是应凭证当地实际情景抉择适宜的污泥运用妄想。
2.1 污泥运用的潜在危害
  污泥运用需知足严厉的情景卫生尺度,不能组成新的情景危害。污泥运用的情景下场是重金属以及氮对于土壤、作物、水体的影响以及病原物传染,以是具备潜在危害。污泥的热能运用无疑是危害最小的,而土地运用则需严厉规画,惟独重金属含量低于农用污泥尺度才可用于农作物,而且污泥肥的施用也需严厉定量以操作重金属的积攒以及削减氮、磷淋失对于水体的传染。至于病原物传染,热干化的清静性较佳,因其高温灭菌熏染很残缺,产物可残缺抑制微生物的活性;碱性晃动化根基上也能抵达清静尺度;堆肥则缺少以保障清静性[八、9],因病原物仍有大批存活且产物的高含水率(艰深为30%~40%)可能使病原物复活,故接管堆肥妄想时需增强对于堆肥品质、场所以及施用途地的规画。
2.2 运用措施的比力
  污土壤地运用可接管植物妨碍所需营养而且改善土壤的物理性子(飞腾容重、后退渗透性以及保湿性),其收益是清晰的,但条件是污泥必需清静。熄灭既可接管热能又可经由干馏提取油、气等,不光可做燃料也可用于制作四氯化碳等化工产物,具备工业化运用远景,因此当污泥不能农用概况污泥量大于农用需要量时,熄灭也是一种抉择。欧洲未来有30%的污土壤地运用、70%热能运用。而在所有妄想中,无疑热干化最具锐敏性,对于可农用的污泥妨碍热干化处置后可组成高品质的颗粒肥,易撒播且适宜包装上市销售,对于不可农用的污泥不论直接熄灭概况干馏制油都需先热干化处置,因此,热干化适用于所有污泥,其产物用途也最普遍。
2.3 其余因素
  运行老本及经济接受能耐是妄想抉择的严主因素之一。总体来说熄灭的老本最高(是其余工艺的2~4倍[2]),而其余妄想的综分解本差距不清晰。堆肥化若接管动态条垛工艺 则老本最低,但其破费周期长、占用土地多且对于周围情景的影响比力严正;若接管发酵仓则配置装备部署投资以及运行用度将削减,而且若要制成复合肥还需烘干造粒配置装备部署,这样其老本优势就大大削弱了。因此,审核污泥运用的老本时应在不同产品质量尺度以及情景影响尺度的根基上,从配置装备部署投资、运行用度、地价、人力价钱等多方面妨碍综合评估。
污泥处置配置装备部署的选址是妄想抉择的选摘因素之一。艰深而言,污泥宜就近处置以节约运输用度以及削减湿污泥运输对于沿途组成的传染。由于污泥处置历程中可能会带来臭味、有毒有害气体及病原体等情景下场,以是选址会对于妄想抉择发生抉择性影响。假如污水处置厂远离城区并有闲置土地,则堆肥不失为一种公平抉择。在破费用地紧迫的情景下,热干化显患上较有优势,它不光占地面积很小,而且可能知足严厉的环保尺度(其尾气经严厉除了尘除了臭后才排放,厂房内的气体也妨碍除了臭处置),纵然在德国、瑞士等地也有污泥热干化厂建在市区或者遨游区内的天气。
  各地域的实际情景抉择了污泥产物的运用目的以及要求差距,从而也导致了污泥处置运用措施的差距。好比欧洲仅有1%的污泥用于堆肥,美国也惟独4%~5%,但在澳大利亚堆肥却很受招待(特意是碱性晃动后堆肥[8]),如悉尼水处置总体污泥的25%用于堆肥、54%用于碱性晃动化[10],原因是澳大利亚良多土壤呈酸性。在美国东海岸污泥热干化处置睁开快捷,这是由于那边的污泥无奈直接就近农用,必需将其制成易于贮存以及运输的颗粒肥上市销售或者运往西部佛罗里达州的柑橘农场[11]。可见污泥处置后的性状以及用途会限度污泥运用妄想的抉择,以是应先作详尽的市场审核,凭证污泥运用的市场及容量判断了污泥的最终前途之后能耐选出最佳的污泥处置妄想。

3 论断

  污泥经由减容、晃动以及有害化处置后,可能作为资源加以综合运用。当初的运用倾向是土地运用以及热能运用。面临各地域千差万此外污泥运用履历,应立足于当地域的实际情景,在统筹情景生态、社会以及经济效益失调的条件下,谨严地、周全地论证种种妄想实施的可行性,从落选出最佳妄想。

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