污泥處理方法工藝論述及對(duì)比

文_王小穎 德州市環(huán)境衛(wèi)生服務(wù)中心

目前，市場(chǎng)上處理污泥時(shí)常用的技術(shù)主要包括填埋、堆肥、干化及焚燒等。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前的處置方式中，有大量的填埋污泥、露天堆放的污泥及外運(yùn)污泥都會(huì)被隨意處理掉，真正得到安全處理的污泥量很少。那么，如何選擇一種既安全可靠有沒(méi)有污染的污泥處理技術(shù)已經(jīng)成為污泥處理行業(yè)中一項(xiàng)需要深入研究的重要課題。

1 處理污泥中常見(jiàn)的技術(shù)分析

1.1 污泥填埋

城市中污泥通常都是進(jìn)行單獨(dú)填埋處理或者是運(yùn)輸?shù)缴罾盥駡?chǎng)進(jìn)行填埋處理。在國(guó)內(nèi)，污泥單獨(dú)填埋的工程很少，因?yàn)閲?guó)內(nèi)的污水處理廠脫水污泥含水率一般在80%左右，含水率高、強(qiáng)度小，且土力學(xué)穩(wěn)定性無(wú)法承受推土車(chē)輛的重量，單獨(dú)的填埋作業(yè)非常困難，進(jìn)而也使得污泥填埋場(chǎng)難以真正發(fā)揮其作用，特別是在雨天施工作業(yè)就更加困難了。

1.2 污泥堆肥

污泥堆肥是指把污泥當(dāng)做肥料或改善土壤養(yǎng)分的材料應(yīng)用到農(nóng)業(yè)、園林、綠化等工程中，以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤養(yǎng)分，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。目前行業(yè)中普遍認(rèn)為污泥堆肥是一種綠色且有發(fā)展前景的污泥處理技術(shù)，已經(jīng)有很多國(guó)家加大了污泥堆肥技術(shù)的研究。雖然采用堆肥投資和運(yùn)行費(fèi)用較低，且堆肥產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益也比較好，但污泥中也含有許多污染物質(zhì)（比如重金屬等），應(yīng)用污泥堆肥也有一些風(fēng)險(xiǎn)，鑒于此，必須要在有效控制污泥中的重金屬等污染物質(zhì)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)后，再投入使用。

根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)》CJ/T309-2009、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002，當(dāng)污泥農(nóng)用時(shí)，可根據(jù)污泥中污染物的濃度將污泥分為A級(jí)和B級(jí)，A級(jí)和B級(jí)污泥分別施用于不同的作物，其污染物濃度限值如表1、表2所示。

表1 污泥農(nóng)田利用污染物濃度限值

表2 A級(jí)和B級(jí)污泥適用作物表

1.3 污泥干化

污泥干化是指利用專業(yè)的工業(yè)化設(shè)備及人工資源、自然資源等對(duì)污泥進(jìn)行除濕及干燥處理，使污泥失去水分并干化的技術(shù)。進(jìn)行污泥干化的主要目的是①有效降低污泥的體積，以便污泥運(yùn)輸及處理；②減小污泥運(yùn)輸及處理的成本投入；③改變污泥外形，以便進(jìn)行安全、衛(wèi)生的有效處理；④提高最終處理的便利性及質(zhì)量等。

污泥干化可依據(jù)其干化方式不同劃分為自然干化及機(jī)械干化兩種。其中，自然干化占用的土地較多，且受氣候影響大，易散發(fā)臭味，污水處理廠處理污泥時(shí)很少應(yīng)用；機(jī)械干化主要使用熱能量對(duì)污泥中的水分進(jìn)行干燥處理，是污泥與熱介質(zhì)之間的傳熱過(guò)程。如果污水處理廠周?chē)鷽](méi)有工廠的高溫?zé)煔饪梢岳?，傳統(tǒng)的污泥干化工藝在投資及運(yùn)行成本等方面更高的投入，所以通常在進(jìn)行污泥焚燒預(yù)處理的過(guò)程中會(huì)利用其生產(chǎn)的煙氣來(lái)進(jìn)行污泥干化。

依據(jù)污泥干化中用的能源不同，可將其干化方式分為傳統(tǒng)熱能污泥干化及太陽(yáng)能污泥干化兩種模式。其中，傳統(tǒng)熱能污泥干化是使用污泥熱干化集成設(shè)備實(shí)施污泥干化處理。根據(jù)熱介質(zhì)和污泥的接觸方式不同，也可將干化設(shè)備分成直接干化、間接干化、直接-間接聯(lián)合干化等多種干化方式。

1.4 污泥焚燒

污泥焚燒是利用污泥中有機(jī)物質(zhì)的較高熱值，通過(guò)焚燒爐對(duì)污泥內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行高溫氧化，進(jìn)而促使污泥被完全礦化成約10%的無(wú)菌、無(wú)臭的固體灰渣。污泥焚燒有直接焚燒及干化焚燒兩種方式。直接焚燒就是把脫水污泥直接裝進(jìn)焚燒爐中進(jìn)行焚燒處理，由于污泥水分比較多且很難點(diǎn)燃，其熱量平衡為負(fù)數(shù)，需要不斷的增添燃料維持燃燒過(guò)程，因此該方法應(yīng)用較少。干化焚燒就是等脫水污泥進(jìn)行干化處理之后在進(jìn)行焚燒，引燃的時(shí)候，只需要加入少量的輔助燃料就能使污泥自燃，同時(shí)通過(guò)熱干化技術(shù)可借助污泥焚燒過(guò)程中生成的熱量來(lái)對(duì)污泥進(jìn)行熱干化，回收熱能，不僅焚燒處理速度快，而且儲(chǔ)存期短，但受其造價(jià)較高和煙氣處理問(wèn)題制約，只有用地非常緊張，污泥中有毒有害物質(zhì)含量較高，無(wú)法采用其他處置方式時(shí)，可以考慮污泥的干化焚燒。上海石洞口污水處理廠一期工程每天產(chǎn)生含水率為70%的污泥量為213t/d，采用污泥干化+焚燒處理工藝，污泥在低溫（約85℃）下被干化至含水率約10%，然后進(jìn)入流化床污泥焚燒爐，在850℃以上進(jìn)行焚燒。污泥干化之后大約含有14880kg/kg的熱值可被有效回收，再應(yīng)用到加熱導(dǎo)熱油中，可滿足污泥干化所需的熱源。同時(shí)，污泥焚燒正常運(yùn)行的過(guò)程中，不用添加輔助燃料，也能確保熱量平衡，多余的熱量也能對(duì)外進(jìn)行供熱，且焚燒煙氣自余熱鍋爐出口輸送至由半干法噴淋塔和布袋除塵器組成的煙氣凈化裝置中進(jìn)行凈化處理，達(dá)標(biāo)后再排放。

2 主要工藝對(duì)比（見(jiàn)表3）

表3 污泥處置工藝對(duì)比

缺點(diǎn)投資運(yùn)行費(fèi)用高；二噁英等污染問(wèn)題難以徹底解決；焚燒殘?jiān)睦么嬖诓淮_定性需占較多的土地，花費(fèi)時(shí)間比較長(zhǎng)，通常是20d左右。污泥內(nèi)含的重金屬等易對(duì)土壤及植物產(chǎn)生污染。堆肥過(guò)程中還需要治理臭味。對(duì)原始污泥質(zhì)量有著較高的要求，且在一些處理工藝中，因?yàn)閾饺氲母叻肿有跄齽┪茨苡行茪ぃ阋讓?dǎo)致土地板結(jié)占土地的面積比較大污泥不僅含水率高，而且粘度高，容易導(dǎo)致碾壓設(shè)備發(fā)生打滑，或陷進(jìn)去，增大了填埋的難度。同時(shí)，污泥有著一定的流變性，易導(dǎo)致填埋體發(fā)生變形及滑坡。再加上污泥比較細(xì)小，易堵塞管道。易對(duì)周?chē)h(huán)境形成二次污染投資 200～300萬(wàn)元/t（不含征地稅）30～40萬(wàn)元/t（不含征地稅）30～40萬(wàn)元/t（不含征地稅）填埋費(fèi)用100～200元/t運(yùn)行費(fèi)用200～300元/t 80～120元/t 50～70元/t最終出路焚燒殘?jiān)捎米鹘ú模伙w灰可運(yùn)送到指定危廢場(chǎng)進(jìn)行進(jìn)一步處理堆肥可以用于農(nóng)業(yè)、綠化等生產(chǎn)中污泥經(jīng)過(guò)干化后可用作燃料、建材、陶粒

3 結(jié)論及建議

污泥處置方法各異，選擇一種適合當(dāng)?shù)乜沙掷m(xù)發(fā)展的方法是污泥處理的關(guān)鍵。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)污泥資源的綜合化利用，也需要對(duì)污泥進(jìn)行有效的無(wú)害化、減量化處理。在選擇具體的處置方法時(shí)應(yīng)根據(jù)污泥的數(shù)量、成分含量等具體情況具體分析，選擇兼顧經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益的的處理方式及處理方案，并且日常工作中也要加大對(duì)污泥處理技術(shù)的創(chuàng)新，不斷提高污泥處理技術(shù)水平，促使污泥得到有效處理及利用。