污泥处理处置存在的问题及解决方法

污泥处理处置存在的问题及解决⽅法
在环保⾏业⾥,污泥处理处置仍是⼀块相对落后的领域。也是我国亟需加速提升的⼀个领域。
伴随城镇污⽔处理规模的扩⼤,污泥作为污⽔处理副产物也⼤量产⽣。按照城市污⽔以⼲物质计平均0.02%的含固率估算,可产⽣⼲污泥3.14万吨/天。按照污泥脱⽔前80%的含⽔率计算,每天产⽣湿污泥15.7万吨。全年以360天计,2014年全国年产⽣湿污泥达5652万吨。
污泥成分复杂,含有病源微⽣物、寄⽣⾍卵、有毒有害的重⾦属及⼤量的难降解物质,如处理不当,容易对环境造成⼆次污染。
但我国的污泥处置率却很低下。2016年,全国污泥处理能⼒约为1300万吨/⽇,全国污泥处理率仅达到33%,有67%左右的污泥没有得到⽆害化处理处置,对⽣态环境造成严重威胁。
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⼀、污泥处理处置的定义
污泥处理(sludgehandlingorsludgetreatment):污泥经单元⼯艺组合处理,达到“减量化、稳定化、⽆害化”⽬的的全过程。
我国⽬前主要的污泥处理⽅式包括浓缩、调理、脱⽔、稳定、⼲化等。
污泥处置(sludgedisposal):处理后的污泥,弃置于⾃然环境中(地⾯、地下、⽔中)或再利⽤,能够达到长期稳定并对⽣态环境⽆不良影响的最终消纳⽅式。
中国⽬前主要的污泥处置⽅法有卫⽣填埋、⼟地利⽤、焚烧后建材利⽤等。
⼆、污泥处理处置存在的问题
1、污泥处理率极低
早期污⽔⼚甚⾄忽略污泥处理单元,只进⾏污⽔处理,污泥却被随意倾倒在湖泊,沟壑、良⽥中。还有⼀些污⽔⼚为节省费⽤,空置污泥处理设施,将污泥随意排放。我国污⽔处理⼚所产⽣的污泥有80%以上没有得到妥善处理。
2、重⽔轻泥、污泥处理发展滞后
近⼏年环保领域的⽔处理发展迅速,但是污泥处理却⽐起⼗⼏年前依旧没有太⼤的进步。被⽆害化处理的污泥⽐例低,多数污泥排⼊环境还是有害的,甚⾄违法偷排事件屡见不鲜。这是由于“重⽔轻泥”的不成熟处理思路造成的。
3、技术路线⽣搬硬套
污泥处理技术主要有污泥浓缩脱⽔、好氧消化、厌氧消化、⼲化、堆肥和焚烧等。污泥处置技术主要有填埋(包括地⾯、地下和⽔中)和⼟地利⽤。
有些⼈错误地认为污泥⼲化焚烧是当前最先进的污泥处理技术,代表污泥处理技术的发展⽅向,因⽽不加分析地加以推⼴。个别企业以盈利为⽬的,⼀味的夸⼤其先进性,对很多不了解的⼈造成了误导。
火龙疗法4、监管有难度
由于长期以来对污泥处理的忽视以及污泥排放的间歇性,导致政府有关部门对污泥的监管困难。
5、付费机制不完善
在污⽔处理费⽤中征收污泥处理费⽤是⼤势所趋,但从当前情况来看,处置费⽤的征需存在较⼤阻⼒。我国现⾏收取的污⽔处理费⽤较低,尚⽆法保证污⽔⼚的正常运⾏,⽽推⾏在污⽔处理费中加⼊污泥处理、处置费,⼜将在⼀定程度上加重被征收者的经济负担。因此,在未来较长⼀段时间内,补贴将是污泥处理处置资⾦的主要来源。
⽬前国内已经有部分城市对污泥处理处置给予补贴,由于处理⽅案不同等因素造成标准不⼀,污泥处理产业很难⾃⼰盈利,运转严重依靠政府补贴。同时,补贴覆盖范围明显不⾜。
“⽔⼗条”或许会将为污泥处理处置补贴政策的明确带来契机。《⽔污染防治⾏动计划》预计总投资可能超过2万亿。除了为⽔处理改造、运营带来巨⼤市场以外,“⽔⼗条”或将在污泥处理处置⽅⾯给予更多的倾斜。技术层⾯上,极有可能改变过去以填埋为主的处置路线;经济层⾯上,或将要求针对污泥处理处置的补贴在全国范围推⼴,同时明确补贴标准。
虽然有众多条⽂规定污⽔处理费应包含污泥处理成本,但⽬前将污泥处理费纳⼊污⽔费⽤的地⽅仅为北京市、江苏省太湖地区、常州市、⼴州市,且占⽐较低。
6、“资源化”不是最终⽬的,保护⽣态环境才是最终⽬的
误认为污泥就是资源,强调污泥处理处置的资源化和经济效益,并以资源化为⾸要⽬的。个别企业利⽤这⼀误区强调个别单元⼯艺可以实现能量回收和物质回⽤,割裂其他处理处置过程需要投⼊的能量和费⽤,误导了技术的选取和对污泥资源化的认识。
污泥处理处置应该以“减量化、稳定化、⽆害化”为⽬的,“资源化”并不是最终的⽬的,应尽可能利⽤污泥处理处置过程中的能量和物质,以实现经济效益和节约能源的效果,实现其资源价值。
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三、如何解决污泥难题
1、明确责任主体,健全管理体制
污⽔处理⼚是政府的实施机构,不能独⽴承担责任。政府应加⼤对于污泥处置的资⾦投⼊,给予财政补贴和税收优惠。实施将污泥处理费纳⼊污⽔处理费。
2、企业和政府应该把污泥处置当做是责任
为什么植树是义务如果污泥处理处置不当,污⽔处理企业将承担⾸要责任,当然其前提是污⽔收费必须包含污泥处理所需的费⽤。
3、技术路线的选择需要因地制宜
不同地区的污⽔处理⼚处理污⽔产⽣的污泥物理、化学和⽣物特征具有明显区别,因此建议在选择⼯艺路线时应综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展⽔平等因素,因地制宜地确定污泥处理处置⽅式。
四、未来的主流技术
借鉴国际经验,未来污泥处理处置的技术发展主要有四条路径:
1、沼⽓能源回收和⼟地利⽤为主的厌氧消化技术路线
厌氧消化具有以下优点:
1)提⾼后续处理的效率并减少后续处理能耗。通常认为厌氧反应可以实现污泥减量化、稳定化。通过厌氧反应,污泥中有机物去除40%-60%,有害病菌减少。此外,厌氧消化提⾼污泥脱⽔稳定性,让焚烧等后续处理减少35%以上的能耗。
2)厌氧消化成本较低。根据《中国环境报》统计,单纯厌氧消化投资成本约为20-40万元/(吨/⽇),由于不⽤⿎风曝⽓等,节约了成本,单纯厌氧消化运⾏费⽤约为60-120元/吨(含⽔率80%,不包括浓缩和脱⽔),⽽好氧发酵运⾏费⽤为120-160元/吨。
120-160元/吨。
欧美50%以上的污泥采⽤厌氧消化处理,产⽣的沼⽓转化为电能可满⾜污⽔⼚所需电⼒的33%~100%。
但污泥厌氧消化在我国应⽤的并不顺畅。我国建设的约50座污泥厌氧消化设施中,可以稳定运营的只
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有20余座。主要原因是由我国污泥泥质差、处理⼚运⾏管理⽔平低。我国污泥含砂量较⾼、有机物含量较低、污泥可⽣化性差,消化设备运⾏的稳定性和产沼⽓率等指标普遍未达到国外标准。此外,我国缺乏沼⽓利⽤的激励机制,设备的投资费⽤⾼,系统运⾏较为复杂不易掌握。
不过采⽤碱解处理、热处理、超声波处理、微波处理等⽅法对污泥进⾏预处理,可以提⾼污泥⽔解速率,改善污泥厌氧消化性能。并通过项⽬经验的积累,企业也逐步掌握了较为全⾯的操作技能。污泥厌氧消化技术会是未来的⼀个主流⽅向。
2、⼟地利⽤为主的好氧发酵技术路线
好氧堆肥是在有氧情况下,通过微⽣物的发酵作⽤,将污泥转变为肥料的过程。其中有机物料代谢为⼆氧化碳、⽔和热。
好氧堆肥的优点包括:
1)发酵效率⾼,稳定化时间相对短;
2)臭味少,实现灭菌;
3)含⽔率可降到40%;
4)污泥成品主要⽤于修复盐碱地、城市绿化、垃圾场覆盖以及建筑等⽅⾯⽤⼟;小说村子
5)并衍⽣出蚯蚓⽣物堆肥等来强化堆肥效果,⽐如兴蓉环境和绿⼭的合作。
堆肥的难点主要包括:
1)能量净⽀出,通风能耗费⽤占⽐80%;
2)需对好氧堆肥运⾏的不同阶段的合理通风量加强研究;
3)缺少C/N等控制因素的理论研究,致使存在调理添加剂使⽤过多的情况。
污泥经发酵后转化为腐殖质,可限制性农⽤、园林绿化或改良⼟壤,从⽽实现污泥中有机质及营养元素的⾼效利⽤,设备投资少、运⾏管理⽅便。
但占地⾯积⼤、发酵产品存在重⾦属污染等缺点使得好氧发酵技术在我国较难发展。
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、运营模式,可实现占地⾯积的⼤幅缩⼩;此外,研究表明我国城市⽣活污泥的重⾦属超标⽐例约5%,污染风险较⼩,不应该成为限制污泥发酵产品⼟地利⽤的主要障碍。
因此,在《城镇污⽔处理⼚污泥处理处理技术指南(试⾏)》中,“好氧发酵+⼟地利⽤”也被列为推荐技术路线。该技术在相对⽋发达地区,应⽤前景较⼤。
3、污泥⼲化-焚烧技术路线
王凯军指出,长期以来,国⼈对污泥⼲化焚烧⼯艺存在误读,普遍认为它是⼀种⾼能耗⼯艺和⾼碳排放⼯艺。实际上,国际上污泥焚烧能量可以达到⾃给,不同⼯艺能耗来看,焚烧⼯艺(~100kW/t)与堆肥⼯艺(>100kW/t)相当。
焚烧实现彻底处理和处置,⽽堆肥后续需要考虑储存、运输等能耗。⽽且,污泥中的有机质焚烧是碳中性的。此外,⼈们还误认为污泥焚烧特性与垃圾相同是⼆噁英排放源。
们还误认为污泥焚烧特性与垃圾相同是⼆噁英排放源。
⼲化焚烧⼯艺的设备投资较⼤,焚烧产⽣的烟⽓污染严重,还需建⽴完善的烟⽓处理系统,这也加⼤了污泥的处理费⽤。因此⼲化焚烧⼯艺⼀般适⽤于⽤地紧张且经济发达的地区。
神奇的书签随着对碳减排和污泥⽣物质资源认识的不断加深,⼲化焚烧⼯艺在国外的应⽤范围开始减少。然⽽现阶段,在我国污泥厌氧消化和好氧发酵技术还未成熟的情况下,污泥⼲化焚烧在⼀定时期内可能会出现增长的态势,尤其是⼯业窑炉协同焚烧的⽅式。
4、建材利⽤为主的污泥隧道窑协同处置技术路线
污泥建材化利⽤技术已经⾮常成熟。建有隧道窑的砖⽡⼚有如下特征:⼀是有⼤量余热可⽤,砖坯经⾼温烧结后在冷却阶段产⽣较丰富的热量,虽然⼀部分引⼊烘⼲段⽤于烘⼲湿砖坯,但并没有充分利⽤;⼆是隧道窑⾼温段可产⽣超过⼀千度的⾼温;三是制砖需要⼤量原料;四是砖⽡⼚⼟地充裕,⼀般可调整出项⽬⽤地。
⽬前从江苏、浙江、福建等地已建成投产的砖⽡⼚污泥处置项⽬来看,基本路线采⽤:利⽤窑炉余热将含⽔量60~80%的污泥,烘⼲⾄含⽔量30%以下,⼀部分直接掺加到制砖原料⾥⾯,⽐例不超过15%;⼀部分投⼊隧道窑⾼温段,经⼀千多度⾼温煅烧,充分榨取其热值后,少量灰渣全部掺⼊制砖原料⽤于制砖。该技术的关键在于热能利⽤效率与相关设备的配套组合。
在这个领域,利⽤太阳能阳光房与窑炉余热相结合,采⽤循环热风实现“下蒸、上晒”的加热效果,再配合⾃动化进料、出料、定时翻抛、⾃动收集等相关设备,已经在⼯程应⽤中收到很好的实践效果。

本文发布于:2024-09-20 16:48:45,感谢您对本站的认可!

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标签:污泥   处理   处置   技术   焚烧   厌氧
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