透過案例分析中國污泥處理處置的技術方法
新污泥標準的內容有哪些?如何破解市政污水處理廠產生的污泥問題,如何實現污泥處理處置的無害化、減量化和資源化,當前中國處理處置污泥的主要技術方法有哪些?為解答上述問題,本期我們連線北京市政設計研究院原副總工程師杭世珺,和她一起探討污泥處理處置的技術問題。
新規出臺設置四項新標準
記者(以下簡稱“記”):據悉,2008年10月,國家將出臺新的污泥標準,能介紹一下相關情況嗎?
杭世珺(以下簡稱“杭”):今年第四季度左右,有四項新污泥標準要實施。一個是城鎮污水處理廠污泥處置的分類;一個是城鎮污水處理廠污泥的泥質;第三個是城鎮污水處理廠污泥處置里面園林綠化用的泥質;第四個是混合填埋的泥質。
新標準出臺以后,有一些相關的主要指標變化。一是我們城鎮污水處理廠的出廠的污泥是要求含水率小于80%,在污泥泥質里面這一塊是新增的,但是在污染物排放里面2002年的標準里面是有的,也是小于等于80%。
二是城鎮污水處理廠園林綠化用污泥含水率是小于45%,有機質含量不小于20%。三是混合填埋污泥的泥質有一個比較大的變化和要求。因為我們現在國內大部分處理廠的污泥是走填埋的路子,不管現在填埋有多少反對的聲音,但是我們沒有很好的出路。絕大多數還是走了這樣的途徑。新標準出來以后,含水率要求小于等于60%才能進填埋廠。而且不能全量填埋,必須和垃圾有一個混合比,要小于8%。由此給我們帶來了新的問題,如果像現在一樣污泥還要進行填埋,那么含水量必須降下來,而且土地力學必須要有,否則會產生滑坡。因為污泥的橫向剪切強度很小,要橫向大于25千牛 /平方米。這樣的話污泥不能直接進入填埋場,而且焚燒之后我們可以做填埋也要有一個比例要求。
污泥處理的常規技術在中國均有使用
記:污泥處理的常規技術有哪些?在中國的使用情況如何?
杭:常規的技術無非是這幾種:污泥消化、污泥堆肥、污泥干燥、污泥焚燒、污泥再利用。相對來說通過污泥厭氧消化體積可減少30%左右,同時還可以降解有機污染物,產生甲烷氣體,而且污泥的穩定性可以達到我們的要求。
污泥堆肥一般用的是好氧,但是必須加填充劑和骨料,這樣同樣可以達到污泥穩定化和資源化的要求。總體來說費用是比較低的,而且高溫堆肥可以達到衛生學的指標。
污泥干燥前一段時間用得比較多,因為常規脫水脫去的是自由水或者是間隙水,但是污泥顆粒內部的水是很難去除的,這必須要用熱干化的辦法去除。
還有一個是污泥焚燒,這是一個熱處理的技術,污泥經過焚燒之后,有毒、有害物質都可以在高溫氧化下熱解,這可以比較好的實現污泥的減量化、資源化等。
污泥建材利用是利用污泥及焚燒產物,制造磚塊、水泥、陶粒、玻璃等。目前,國際上污泥建材利用是可持續發展的污泥處置方式之一。
北京水泥廠在用水泥窯處理污泥,實際上是用水泥窯的余熱作為熱源將脫水污泥熱干化。這樣產生的尾氣同樣進入水泥窯里面一并進行處理,所以是沒有危害的。
污泥處理處置的成功案例相對較少
記:這些常規技術在我國的使用情況如何?有沒有一些比較成功的案例?
杭:我在全國找了4個案例,因為不同的案例是很難找的。
第一個是最普遍的污泥厭氧消化、脫水去做肥料,這是北京高碑店污水處理廠的這種工藝。高碑店的處理工藝是經過中溫厭氧消化,經過了一級、二級消化池之后,污泥脫水是兩部分。一部分是到大興一個堆肥廠堆肥。另外還有一部分,進行了填埋。產生的沼氣用來發電。高碑店現在處理的污泥量76%含水率的是528噸/天,處理的干污泥量就是127噸/天,沼氣的產量是25000方,沼氣的發電量是100到120萬度,可以供廠內25%到27%的用電量。污泥處理費一噸是70元,折合到污水污水處理中,是7分錢。
污泥達到80%的含水率以后,有一部分堆肥之后進行了填埋。大概有30%到40%的是進行了堆肥,大概是158到211噸,剩下的采用了填埋。采用的堆肥是靜態倉式堆肥。這個運行處理費包括運輸費是60到65元錢,基本上保持了平衡。
第二個案例是上海石洞口污水廠污泥焚燒,這個干化是低溫焚燒和高溫焚燒。含水率70%的是213噸/天的脫水污泥。項目占地面積是6433平方米。工藝流程是:先經過低溫污泥干燥,達到了10%的含水率,然后到高溫焚燒爐,焚燒爐的溫度是850度到900 度。整個產生的高溫煙氣,經過了余熱利用,低溫的煙氣就排放到了大氣中。它是進行了煙氣處理,保證我們排放到大氣中的煙氣是合格的。
污泥干燥這一塊所用的熱源是導熱油。導熱油在加熱污泥干燥爐,然后污泥干燥爐通過加熱污泥進行干化。
此項目建設費是大約8000萬左右,運行費每噸是152元,這是每天70%的含水率的。
第三個案例是廣州瀝窖污水廠污泥干化,它的污泥干化是一個半干化,它是一個試驗。
第四個案例也沒有實際運行,在試驗研究的基礎上正在做設計。這樣的例子很難找。是上海松江污水廠半干化加好氧堆肥的案例。它每天處理120噸的污泥,包括一、二期脫水消化污泥與三期脫水生污泥。利用原來厭氧消化池產生的沼氣作原料,不足的部分用重油來補充。用臥式渦輪薄層干燥機進行干化。脫水污泥含水率由80%降至60%~65%。當然它做填充劑的時候有VT菌。
120噸80%的污泥,經過干燥機(要給導熱油),到一個冷凝器里面,氣體冷交換再回來,到了污泥濃料泵后成為半干化的污泥。然后進入下一個流程,進行好氧堆肥。用的是好氧高溫發酵,溫度是60到70度,還要進行陳化,可以把含水率降到25%。有一部分可以做園林綠化肥和土壤改良劑。還可以用作復合肥。這個案例的工程建設費用是每噸26萬,但是運行費每噸小于80元有一點問題。
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