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「污泥」入门基础知识有哪些?
上传时间:2021-01-14 14:51:22
 

 

 

河湖淤泥,来自江河、湖泊的淤泥。

 

 

 

 

污水处理所产生的污泥具有较高的含水量,由于水分与污泥颗粒结合的特性,采用机械方法脱除具有一定的限制,污泥中的有机质含量、灰分比例特别是蓄凝剂的添加量对于最终含固率有着重要影响。一般来说,采用机械脱水可以获得20%-30%的含固率,所形成的污泥也被称为泥饼。泥饼的含水率仍然较高,具有流体性质,其处置难度和成本仍然较高,因此有必要进一步减量。此时,在自然风干之外,只有通过输入热量形成蒸发,才能够实现大规模减量。采用热量进行干燥的处理就是热干化。

 

 

机械脱水后的湿泥含固率

当地能够找到的廉价热能及其价格指数

05 干化工艺关注的污泥技术参数有哪些?

污泥成分是根据污水厂的来水水质变化的,当然在很大程度上也会受到污水处理工艺的影响。最终会对干化工艺产生重大影响的内容则是蓄凝剂添加量。对干化工艺来说,以下内容值得注意,这些内容通常是通过试验来确认其干化效果的:

污泥的粘度、弹性;

磨蚀性成分的比例(如沙、石等)

油脂类物质的百分比

06 脱水污泥是怎么来的?

污水中的污染物和营养成分在大量繁殖的细菌作用下,在化学药剂的作用下形成聚集,逐渐增大的团粒结构最终在水中沉淀下来,形成污泥。进一步添加高分子絮凝剂,采用物理方法浓缩,可以脱去大部分或一部分所谓的自由态水,形成我们所见到的脱水污泥。因此经生物处理所得到的污泥,其有机物构成主要就是这些微生物细菌。因污泥成分不同,未消化的市政污水污泥的有机物含量可能占到干物质的60%-75%,高效消化处理后减半。 有机硝酸盐是污泥中的主要有效成分。施用到土壤里,硝酸盐经生物降解可改善土壤。

07 脱水污泥为什么含水率很高?

污水厂污泥脱水车间出来的污泥具有很强的流动性,这是因为其含水率很高,一般在75%-85%,这是污泥本身的性质决定的。根据分析,污泥与水分子的结合非常紧密,并具有不同的相态:

物理性结合水:须更多能量去除(如加热)

胶态/表面吸附水

细胞内的水

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<1> 根据污水处理量和含固率进行估算。比如某城市平均污水含固率0.02%,日处理量60万吨,脱水污泥含固率20%,则年产湿泥饼:600,000 x 0.02% x 360 / 20% = 216,000 吨/年

<2> 根据人口估算。比如某城市2,400,000人口,典型人均日产污泥(干)50克,脱水污泥含固率20%,则年产湿泥饼:2,400,000 x 50 / 1,000,000 x 360 / 20% = 216,000 吨/年  

后者是国外通行的计算方式,欧共体14国的人均污泥日产量是58克(2000年数据)。根据专家的测算,可以考虑我国人均日产污泥为50克(干物质)。

11 污泥问题开始提上日程的原因是什么?

污泥问题日益显得突出的原因在于早期建设的一批污水处理厂在长期摸索和试验后,仍然没有找到好的处置方案,而用于堆放、弃置、填埋的资源越来越少,各地环保部门的监管力度加强,而我国的污水处理正在以前所未有的速度发展和扩大,污泥的处置成为一个棘手的问题。按照我国的城市人口基数,既便只有1亿人口的污水被处理,每天也将产生25000吨含固率20%的污泥泥饼,这部分泥饼如果按照最高2米来堆放,每年需要600个国际标准足球场。对于城市来说,周边土地资源已经难以满足需要。因此污泥的合理处置迟早必须进行。

12 污泥是一种危险的固体废物吗?

污泥不同于其它的固体废物,在于它具有以下几个主要特征:  

 

恶臭污染环境,同时向大气排放温室气体(是二氧化碳的20倍)。

 

目前污泥的危害还鲜为人知,常常被非法取用,造成土地的重金属积累超标、土地板结,人类居住环境和食物被无意中污染和破坏。  欧共体将污水厂和自来水厂污泥划为“特殊垃圾”(不是“危险垃圾”),必须具有资格的企业按照规定的程序进行妥善处理,不得弃置。

13 污泥有利用价值吗?

污泥因为主要成分包含有机质和矿物质,因此可以用来产生肥效,改良土壤。污泥的有机质具有一定的热值(2200-3000大卡/公斤·干污泥),因此经过处理后,可以作为低热值的燃料加以利用。由于其含有大量的无机质,在处理后也可以作为建材的原料。毫无疑问,以上三种现有的利用途径均要求这些利用在经济上是可行的,在卫生方面是安全的。

14 我国污泥现在是如何处置的?

我国的污泥目前绝大部分是弃置或填埋的,只有极小量的进行干化后用于制作混合肥。 由于我国的填埋场标准实施较晚,旧的填埋场接纳污泥,可能造成大量的污泥污染物随渗滤液从地表进入深层,甚至威胁地下水和江河湖海。无规则的弃置仍是主要消纳途径,其中一小部分进入了农田,这些弃置无论在近期还是远期都将成为地表水和地下水的潜在污染源。

15 污泥是否会造成二次污染?

污泥是一种污染治理工艺的副产物,这种副产物富含微生物、病原体、病毒等,具有较强的污染性质。污泥如果处置不当,其污染传播的途径是很广泛的。

 

 

 


 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

污泥的流变性使得填埋体易变形和滑坡,成为人为的“沼泽地”,给填埋场带来极大安全隐患。

污泥的高含水率大大增加了填埋场渗滤液处理量,由于污泥细小,经常堵塞渗滤液收集系统和排水管,加重了垃圾坝的承载负荷,给填埋场安全和管理带来困难。清理收集系统的费用极为昂贵。

填埋资源有限,必然导致填埋成本的上升;

22 污泥填埋是否有含水量和有机质含量的限制?

考虑到污泥是一种资源,一些国家开始限制污泥的直接填埋,填埋成本的上升,引发了人们深度处理污泥、减量和资源化的市场需求。  

污泥填埋的含水率必须小于40%;  

 

 

干化后制造水泥;  

干化后铺路;  

半干化后催化裂解制造燃油;

24 我国对污泥处置的政策是什么?

根据现行的《城市污水处理及污染防治技术政策》

5、污泥处理

5.1、城市污水处理产生的污泥,应采用厌氧、好氧和堆肥等方法进行稳定化处理。也可采用卫生填埋方法予以妥善处置。

5.2、日处理能力在10万立方米以上的污水二级处理设施产生的污泥,宜采取厌氧消化工艺进行处理,产生的沼气应综合利用。日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施产生的污泥,可进行堆肥处理和综合利用。采用延时曝气的氧化沟法,SBR法等技术的污水处理设施,污泥需达到稳定化。采用物化一级强化处理的污水处理设施,产生的污泥须进行妥善的处理和处置。

5.3、经过处理后的污泥,达到稳定和无害化要求的,可农田利用;不能农田利用的污泥,应按有关标准和要求进行卫生填埋处置。 

据悉,新的政策法规正在积极制订中。

25 国际上污泥处理的主要趋势是怎样的?

各国根据其地理环境和土地资源状况,制订有不同的方针。 

日本由于土地极为狭小,采取全部焚烧的策略,这种不惜代价的焚烧,是其经济发达程度可以承受的。欧共体将污泥解释为一种资源,因此其导引要求各国从资源利用的角度去鼓励农用,限制填埋,鼓励一切形式的能源利用。各国根据自身的地理条件,采取的政策多有不同。德国多采取干化、半干化后焚烧,使用大量森林垃圾等作为补充能源。意大利旅游资源极为重要,限制焚烧,鼓励减量,因此多为干化后填埋或做建材。法国、西班牙都在积极推行干化减量和鼓励农用的政策。总之,污泥减量的必要性是其中的主要经济因素,干化则是主要的技术手段和趋势。

26 目前我国解决污泥问题的难度在哪里?

我国污泥的问题只在近期才显得突出起来,其中主要的难度在于: 

立法:关于污泥的立法明显滞后,对污泥的生产者来说,尚没有切实的紧迫感;  

处置资源的有价化,由于污水厂、填埋场的所有者和经营者常常是同一个主体(国有),无法反映市场规律;  

环保政策事实上的“一刀切”(如禁止用煤,不论是否排放达标),导致处理成本急遽上升,使得干化项目的处理成本极为昂贵; 

经营机制和管理机制的分离、企业化运作模式的完善尚需时日。

27 污泥减量处理方式有哪些?

最有效的减量方式是热干化,可以将含水率从70%降到10%以下。事实上,根据最终处置的需要,污泥最终含固率可以在60%-95%之间变化,此时,污泥的减量超过60%,从成本上和安全性上更为合理。 

最廉价的减量方式是堆肥,利用污泥自身有机质的发酵产生的热量进行蒸发,可以将含水率从70%以上降到30%以下。但由于占地巨大和臭气处理难度,在效率上明显低于前者,对于大城市来说难以应用。  

 

 

 

 

 

 

 

 

  

焚烧:浓缩->脱水->干化->运输->焚烧费->运输->填埋费  

建材(水泥、制砖等):浓缩->脱水->干化->运输->处理费(或免费,以代替黄土)

31 污泥的合理处置将在多大程度上影响污水处理费?

由于污泥的处置涉及一系列的成本支出,而其合理处置的责任首先从污泥的生产者——污水处理厂开始,因此,污水处理厂既有合理处置的责任,也有收取一定费用的权利。  

在已往的污水处理义务中,已经规定到污水处理厂必须完成到污泥的脱水。接下来的处置,主要有干化/堆肥、运输、焚烧、填埋费等支出。  

根据地区、能源成本、最终处置资源的分布、处置方式的不同等多种因素,新增加的成本折算到每吨污水处理量上,可能在0.15-0.30元之间(天然气),采用废热和廉价能源,这个数字可望降低到0.10元以下。

32 污泥处置方式的经济性如何?

按处理和处置成本进行排队,同时考虑其全部处理过程符合最终处置的条件,从优排序如下:  

 

 

 

 

 

 

 

<p style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; clear: both; min-height: 1em; color: rgb(51, 51, 51); font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, " helvetica="" neue",="" "pingfang="" sc",="" "hiragino="" sans="" gb",="" "microsoft="" yahei="" ui",="" yahei",="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" 0.544px;="" text-align:="" justify;="" box-sizing:="" border-box="" !important;="" overflow-wrap:="" break-word="" !important;"="">完成环境治理的企业化进程,并将污染物治理的全部责权利按照市场竞争的原则进行分配,其法人必须承担污染物治理的全部经济和法律责任。