| 污泥处理的目就是减量化、稳定化、无害化、资源化,要达到这一目的,必通过各种机械和处理构筑物的结合,组成污泥处理、处置系统。污泥处理、处置的基本步骤为:浓缩、脱水、干燥、焚烧等。
1.国外污水处理厂污泥处理与处置现状及进展
通常情况下国外的城市污泥处理系统工艺流程一般有下列四类:
(1) 原污泥→浓缩→脱水→处置脱水滤饼
(2) 原污泥→浓缩→脱水→焚烧→处置灰分
(3) 原污泥→浓缩→消化→脱水→处置脱水滤饼
(4) 原污泥→浓缩→消化→脱水→焚烧→处置灰分
根据日本对318个污水处理厂的统计[1.2],污泥处理方式(1)占34%;方式(2)占8.8%;方式(3)占26%;方式(4)占5.7%;其它方式占25.5%。
在污泥处理过程中,影响污泥性质稳定的是污泥中的有机物量,这些有机物含大量不稳定的腐殖质组分,极不稳定,在短时间内就会散发难闻的气味,因此需要进行稳定化处理,最终的脱水泥饼或者焚烧后的残渣还需要进一步处置。城市污水处理厂产生的污泥量与每个国家、每个地区污水处理负荷、处理方法以及污水组成等有关。
据美国环保署估计,自从1972年政府颁布水净化条例以来,污泥量逐年快速的增加,2010年将达到820万吨。下表1是1998年以后美国污泥产量和处理状况及预测[3]。
表1 美国污泥产量及其预测[3]
| 年 份
|
1998
|
2000
|
2005
|
2010
|
| 有利利用
(百万吨)
(干污泥)
|
土地利用
|
2.8
|
3.1
|
3.4
|
3.9
|
| 先进处理
|
0.8
|
0.9
|
1.0
|
1.1
|
| 其他有益利用
|
0.5
|
0.5
|
0.6
|
0.7
|
| 小 计
|
4.1
|
4.5
|
5.0
|
5.7
|
| 处置
(百万吨)
(干污泥)
|
地表处置/陆地填埋
|
1.2
|
0.9
|
0.9
|
0.9
|
| 焚烧
|
1.5
|
1.6
|
1.6
|
1.5
|
| 其它
|
0.1
|
0.1
|
0.1
|
0.1
|
| 小计
|
2.8
|
2.6
|
2.6
|
2.5
|
| 总计(百万吨)
|
6.9
|
7.1
|
7.6
|
8.2
|
在英国,根据资料[4.5],污水处理产生的污泥年产量为110.7万吨干污泥,表2列出了英国污水污泥的处理方法及处理量。
表2 英国污水污泥处理方法及处理量[4.5]
| 处理方法
|
处理量(万吨/年)
|
百分比(%)
|
| 厌氧处理
|
60.3
|
54.5
|
| 好氧处理
|
2.1
|
1.9
|
| 石灰处理
|
1.4
|
1.3
|
| 堆 肥
|
0.6
|
0.5
|
| 方法不明
|
1.7
|
1.5
|
| 未经处理
|
44.6
|
40.3
|
据资料[4.5]统计,英国污泥最终处置的主要方法是农用(46.6%),其次为污泥排海(33.5%)。随着环境问题的日益严重,欧共体在协定中规定污水污泥排海的最后期限为1998年12月31日,这意味着英国将有30%的污泥转向陆地处置。目前英国42%的污泥厌氧消化后回用于农田,填埋所占的比例较小,只占污泥处理量的8%,从长远的观点来看,将经过厌氧消化、化学或热处理、长时间堆放等适当处理后的污泥回用于农田,是英国污泥处置的发展方向。
下面列出欧盟各国采用的污泥处理方法(表3)、世界主要国家污泥产量及其采用的处置方式[6](表4)
表3欧盟各国采用的污泥处理方法
| 国 家
|
污泥处理方法所占的比率(%)
|
| 浓缩
|
脱水
|
厌氧消化
|
好氧消化
|
堆肥
|
石灰法
|
| 比利时
|
53
|
60
|
67
|
22
|
0
|
2
|
| 丹 麦
|
-
|
95
|
50
|
40
|
1
|
5
|
| 法 国
|
-
|
-
|
49
|
17
|
0[a]
|
0
|
| 德 国
|
-
|
77
|
64
|
12
|
3
|
0
|
| 希 腊
|
0
|
0
|
97
|
3
|
0
|
0
|
| 爱尔兰
|
14
|
33
|
19
|
8
|
0
|
0
|
| 意大利
|
75
|
90
|
56
|
44
|
0
|
0
|
| 卢森堡
|
-
|
80
|
81
|
0
|
5
|
0
|
| 荷 兰
|
-
|
53
|
44
|
35
|
0
|
0
|
| 西班牙
|
-
|
70
|
65
|
5
|
-
|
26
|
注:[a]有17%的污泥用未知方法进行了处理,其中可能包括堆肥。
表4 世界主要国家污泥产量及其采用的处置方式[6]
| 国家
|
产量(干污泥)(百万吨/年)
|
处置方法
|
| 土地利用
|
陆地填埋
|
焚烧
|
其他
|
| 奥地利
|
32
|
13
|
56
|
31
|
0
|
| 比利时
|
7.5
|
31
|
56
|
9
|
4
|
| 丹 麦
|
13
|
37
|
33
|
28
|
2
|
| 法 国
|
70
|
50
|
50
|
0
|
0
|
| 德 国
|
250
|
25
|
63
|
12
|
0
|
| 希 腊
|
1.5
|
3
|
97
|
0
|
0
|
| 爱尔兰
|
2.4
|
28
|
18
|
0
|
54
|
| 意大利
|
80
|
34
|
55
|
11
|
0
|
| 卢森堡
|
1.5
|
81
|
18
|
0
|
1
|
| 荷 兰
|
28.2
|
44
|
53
|
3
|
0
|
| 葡萄牙
|
20
|
80
|
13
|
0
|
7
|
| 西班牙
|
28
|
10
|
50
|
10
|
30
|
| 瑞 典
|
18
|
45
|
55
|
0
|
0
|
| 瑞 士
|
21.5
|
50
|
30
|
20
|
0
|
| 日 本
|
17.1
|
9
|
35
|
55
|
1
|
| 澳大利亚
|
-
|
28.5
|
33.5
|
1
|
37(投海)
|
目前世界范围内常用的污泥处置方法有农用、填埋、投海、焚烧等,由前表可知:美国和英国以农用为主,西欧以污泥填埋为主,日本以焚烧为主,而澳大利亚以污泥填埋和投海为主。
欧盟国家对污泥处置的发展趋势进行综合分析,预计至2005年欧盟各国采用污泥处置方式的比例如下:回收利用占45%,焚烧占38%,填埋占17%。
2.国内污水处理厂污泥处理与处置现状与进展
在我国,一些中小城市基本上没有建造污水处理设施,即使有污水处理厂的大中城市,其污泥处理设施90%以上不配套。已经建成的污水处理厂中,污泥未经任何处理就直接农用的占70%以上。即使在设有消化池的污水处理厂,消化后的污泥也只是稍加脱水后就直接农用,很难符合污泥农用卫生标准。污泥处置技术比发达国家较落后,大多未经预处理或仅经简单处理后,就直接农用、填埋或送垃圾场处理,甚至有的随意堆放。
2.1国内污水处理厂污泥处理现状、进展与存在的主要问题
2.1.1国内污水处理厂污泥处理现状和进展
从国内已运行的城市污水处理厂来看,污泥处理工艺包括污泥浓缩、稳定、脱水、最终处置四个主要过程。
污泥浓缩主要包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等,它们的处理性能如表5所示。
表5 几种浓缩方法的比能耗和含固浓度
| 浓缩方法
|
污泥类型
|
浓缩后含水率(%)
|
比能耗
|
| 干固体(kw·h/t)
|
脱除水
(kw·h/t) |
| 重 力 浓 缩
|
初 沉 污 泥
|
90-95
|
1.75
|
0.20
|
| 重 力 浓 缩
|
剩余活性污泥
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