國內外污泥處理處置方法對比
目前常見的污泥處理處置方式如下:
一、厭氧消化
污泥厭氧消化是指污泥在無氧條件下,由兼性菌和厭氧細菌將污泥中的可生物降解的有機物分解成二氧化碳、甲烷和水等,使污泥得到穩(wěn)定的過程。污泥厭氧消化主要有高溫厭氧消化、中溫厭氧消化和兩相厭氧消化。目前的研究熱點在預處理高溫熱水解和高含固厭氧消化,國外均有成熟的技術。
1、工藝優(yōu)點:
1)可殺死部分病原菌和寄生蟲卵,使污泥得到穩(wěn)定化,不易腐臭;
2)產生沼氣,可實現(xiàn)生物質能的有效回收;
3)可降解污泥中35%~50%的揮發(fā)性固體,減少污泥干固體量。
2、缺點:
1)維持厭氧消化所需溫度需消耗大量熱能;
2)污泥厭氧消化工藝停留時間較長,通常要達到20~30d,造成厭氧消化池體積龐大,操作管理復雜;
3)厭氧消化之后污泥的含水率仍較高,必須進行后續(xù)處理。
3、單位處理量投資額:
50-60萬元/噸日(含水率80%)
4、工藝運行成本:
150-250元/噸(含水率80%)
5、國內外相關企業(yè):
挪威Cambi公司、芬蘭Envor Protech、普拉克、德國帕薩旺-洛蒂格、中持水務、安陽艾爾旺、大連利浦。
二、好氧發(fā)酵
好氧發(fā)酵是在有氧條件下,微生物通過吸收、氧化、分解等活動,把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物,同時釋放出可供微生物生長活動所需的能量;而另一部分有機物則被合成為新的細胞質,使微生物不斷生長繁殖,產生出更多的生物體的過程。污泥高溫好氧發(fā)酵的產品稱為堆肥,可以用作土壤改良劑和有機肥料。目前污泥堆肥采用的主要工藝形式分為靜態(tài)和動態(tài)兩種,又可根據(jù)物料堆放形式分為條垛式和倉式兩種。
1、工藝優(yōu)點:
1)好氧發(fā)酵工藝能殺滅污泥中病原菌和雜草種子,達到無害化;
2)好氧發(fā)酵工藝能降解污泥中大部分有機物,并且使污泥的含水率降到40%,達到減量化;
3)好氧發(fā)酵后制成的肥料可應用于土地,達到資源化;
4)不需外加熱源,運行成本相對較低。
2、缺點:
1)污泥泥質不穩(wěn)定,其中重金屬難以穩(wěn)定化,使用面較窄,只能用作園林綠化用肥;
2)占地面積較大;
3)堆肥過程中產生大量的臭氣,污染周邊環(huán)境。
3、單位處理量投資額:
30-50萬元/噸日(含水率80%)
4、工藝運行成本:
120-150元/噸(含水率80%)
5、國內外相關企業(yè):
機科發(fā)展、北京中科博聯(lián)、中持水務等。
三、深度脫水
采用污泥藥劑調理+機械脫水的技術,在濕污泥原泥中加入污泥調理劑破壞污泥絮體微生物結構并溶胞,分離出物理性結合水。使微生物的生物體的水分分離,最終使污泥中的結合水大部分轉化為自由態(tài)水,再通過機械脫水設備將自由態(tài)水分分離。污泥的 調質處理是污泥深度脫水的關鍵環(huán)節(jié)和核心技術。常用的調質藥劑為氯化鐵(或硫酸鐵、聚合硫酸鐵)加生石灰。污泥深度脫水設備主要是高壓隔膜板框壓濾機。
1、工藝優(yōu)點:
1)減量效果好;
2)能源消耗低;
3)占地面積??;
4)建設周期短;
5)處理時間短。
2、缺點:
1)三氯化鐵具有強腐蝕性,生石灰容易結垢,導致高壓隔膜板框壓濾機運行維護費用較高;
2)穩(wěn)定與殺菌不足,略臭;
3)污泥中有機質含量未降低。
3、單位處理量投資額:
15-25萬元/噸日(含水率80%)
4、工藝運行成本:
60-150元/噸(含水率80%)
5、國內外相關企業(yè):
意大利迪芬巴赫壓濾機有限公司、德國安德里茨過濾技術有限公司、景津環(huán)保、興源環(huán)境、上海同臣環(huán)保。
四、熱干化
污泥的熱干化是指通過污泥與熱媒之間的傳熱作用,脫除污泥中水分的工藝過程。按污泥被干燥的程度不同,分為全干化和半干化兩種。按污泥干燥的形式,將污泥干化分為直接干化和間接干化兩種。目前污泥干化所采用的干化機主要有:流化床干化機、轉筒干化機、帶式干化機,轉盤式干化機、漿葉式干化機、對流與渦輪薄膜干化機等。
1、工藝優(yōu)點:
1)污泥顯著減容,體積可減少約4倍;
2)干化處理后污泥性狀大大改善;
3)減輕了污泥有關的負面效應,使處理后的產品更易被接受;
4)干化處理成品具有多種用途,如作肥料、土壤改良劑、替代能源等。
2、缺點:
1)投資大,能耗高,運行成本高;
2)高溫干化過程及產品遇水后易產生惡臭;
3)干化過程粉塵控制要求嚴格,存在安全隱患。
3、單位處理量投資額:
20-50萬元/噸日(含水率80%)
4、工藝運行成本:
200-300元/噸(含水率80%)
5、國內外相關企業(yè):
INTEC(德國)公司、Swiss Combi公司、維奧技術瓦巴格(德國)公司、北京藝科天和(德國Buss-SMS-Canzler)、天圣環(huán)保
五、太陽能干化
太陽能污泥干化工藝借助傳統(tǒng)溫室干燥技術,結合當代自動化技術的發(fā)展,將其應用于污泥處理領域,主要目的是利用太陽能這種清潔能源作為污泥干化的主要能量來源。其實際商業(yè)化應用最早見于1994年德國南部的污水處理廠IST AnlagenbauGmbH。近幾年,隨著污泥產量的不斷攀升以及相關環(huán)境衛(wèi)生政策的出臺制約了傳統(tǒng)的污泥處置途徑(如:填埋、農用等),在歐洲尤其在法國和德國,該技術得到了進一步推廣和運用,如威立雅和得利滿等水處理公司都相繼開發(fā)了自身的專利技術Solia工藝和Helantis工藝。
1、工藝優(yōu)點:
1)能耗小,運行管理費用低;
2)處理后污泥體積減少可達3~5倍,實現(xiàn)穩(wěn)定化并仍保留其原有的農業(yè)再利用價值;
3)系統(tǒng)運行穩(wěn)定安全,溫度低,灰塵產生量??;
4)操作維護簡單,使用壽命長;
5)系統(tǒng)透明程度高,環(huán)境協(xié)調性好;
6)可同時解決污泥存儲的需要;
7)利用可再生能源太陽能作為主要能源來源,滿足可持續(xù)發(fā)展的需求。
2、缺點:
1)占地面積大;
2)處理效果受天氣和季節(jié)性條件約束;
3)大多在密閉空氣條件下作業(yè),對密閉性要求高;
4)需要設置除臭設備。
3、單位處理量投資額:
20-50萬元/噸日(含水率80%)
4、工藝運行成本:
20-50元/噸(含水率80%)