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1、污泥處理與處置的目的主要有四個(gè):一是穩(wěn)定化,通過處理使污泥停止降解;二是無害化,殺滅寄生蟲卵和病原微生物;三是減量化,減少污泥最終處置的體積,降低污泥處理及最終處置費(fèi)用;四是資源化和最終處置,在處理污泥的同時(shí)實(shí)現(xiàn)化害為利、循環(huán)利用、保護(hù)環(huán)境的目的。
2、1 污泥穩(wěn)定化處理的方法來自污水處理廠初次沉淀池和二次沉淀池(剩余活性污泥或者生物濾池污泥)的混合污泥通常含有60%～80%的有機(jī)物,如碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì),而且還含有大量的多種微生物,這種污泥在堆放時(shí)極易自發(fā)地進(jìn)行厭氧生物反應(yīng),產(chǎn)生異味并導(dǎo)致污泥脫水性質(zhì)惡化。
3、穩(wěn)定化處理的目的就是充分利用污泥中的微生物降解污泥中的有機(jī)物質(zhì),進(jìn)一步減少污泥含水量,殺滅污泥中的細(xì)菌、病原體等,消除臭味,使污泥中的各種成分處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。
4、穩(wěn)定化的方法主要有堆肥化、干燥、厭氧消化等。
5、1.1 堆肥化堆肥是利用污泥微生物進(jìn)行發(fā)酵的過程。
6、在污泥中加入一定比例的膨松劑和調(diào)理劑(如秸桿、稻草、木屑或生活垃圾等),使微生物群落在潮濕環(huán)境下對(duì)多種有機(jī)物進(jìn)行氧化分解并轉(zhuǎn)化為類腐殖質(zhì)。
7、研究表明,經(jīng)過堆肥的污泥質(zhì)地疏松、陽離子(CEC)交換量顯著增加、容重減少、可被植物利用的營養(yǎng)成分增加、病原菌和寄生蟲卵幾乎全部被殺滅。
8、目前世界各國采用的堆肥方法有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種,如自然堆肥法、圓柱形分格封閉堆肥法、滾筒堆肥法、豎式多層反應(yīng)堆肥法等。
9、污泥經(jīng)堆肥化處理后,物理性狀改善,質(zhì)地疏松,易分散,含水率小于40%,根據(jù)使用目的不同可以進(jìn)一步經(jīng)制粒、干燥后裝袋貯存。
10、1.2 干燥干燥就是將已經(jīng)脫水的污泥餅(含水率在75%左右)進(jìn)一步降低其含水率,以利于貯存和運(yùn)輸,避免因微生物的作用而發(fā)霉發(fā)臭,使污泥處于穩(wěn)定狀態(tài)。
11、干燥工藝除了最簡單的日曬外,常用的是熱干燥技術(shù),干燥熱源以蒸汽或?qū)嵊妥鹘橘|(zhì),間接給熱。
12、熱干燥過程相當(dāng)于對(duì)污泥作了1～2h的滅菌處理(干燥溫度≥95℃),完全可以達(dá)到殺滅病原菌的衛(wèi)生要求。
13、干燥后的污泥含水率在10%左右,可以使污泥處于穩(wěn)定化狀態(tài)。
14、干燥使污泥性能完全改善,干燥后的污泥量僅是最初污泥量的4.5%,干燥污泥量熱值提高,相當(dāng)于劣質(zhì)煤,可提高污泥的有效利用價(jià)值。
15、1.3 厭氧消化厭氧消化主要是通過兼性厭氧細(xì)菌和厭氧細(xì)菌的作用使有機(jī)物分解,最終生成以甲烷為主的沼氣,沼氣可作為燃料和動(dòng)力資源,還可作為重要的化工原料。
16、厭氧消化一般是在密閉的消化槽內(nèi),在30℃下貯存30天左右。
17、目前的污泥厭氧消化處理中,大約只有一半的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷氣體,如何提高污泥消化整體水平、提高產(chǎn)氣率與能源回收率,并盡量減少污泥體積,成為該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。
18、目前的研究主要有利用各種前處理(堿處理、超聲波處理等)來改善污泥的厭氧消化性能、探索高效可靠的新型污泥厭氧消化處理工藝。
19、此外,利用生物技術(shù)(如酶催化技術(shù))來進(jìn)一步提高污泥的產(chǎn)氣量也引起了研究者的重視。
20、2 污泥無害化處理的方法污泥無害化處理往往包括在穩(wěn)定處理之中,無害化處理的目的是去除、分解或者“固定”污泥中的有毒、有害物質(zhì)(重金屬、有機(jī)有害物質(zhì))及消毒滅菌,使處理后的污泥在污泥最終處置中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。
21、主要滅菌的方法有加熱巴氏滅菌、加石灰、長期貯存(20℃,60天)、堆肥(55℃,大于30天)、加氯或者加其它藥品等。
22、3 污泥減量化的方法污泥減量化分為質(zhì)量的減少和體積的減少,前者包括穩(wěn)定和焚燒,后者主要是指通過濃縮、脫水、干化使污泥的含水率降低。
23、污泥焚燒的優(yōu)點(diǎn)是可以迅速和最大限度地實(shí)現(xiàn)減量化,它既解決了污泥的出路又充分利用了污泥中能源,且不必考慮病原菌的滅活處理。
24、污泥焚燒的熱能可回收利用,有毒污染物被氧化,灰燼中的重金屬活性大大降低,焚燒灰可以作為建筑材料。
25、缺點(diǎn)是高成本和可能產(chǎn)生污染(廢氣、噪聲、震動(dòng)、熱和輻射)。
26、4 污泥資源化利用及處置方式4.1 污泥資源化利用城市污泥既是污染物又是一種資源,污泥經(jīng)過減容、穩(wěn)定和無害化處理后,可以作為資源綜合利用,如土地利用和熱能利用,污泥資源利用方案的選擇應(yīng)根據(jù)環(huán)境衛(wèi)生、資源回收、資源投入產(chǎn)出比和收益影響比四個(gè)方面進(jìn)行。
27、4.2 污泥最終處置污泥處置就是解決處理后污泥的最終出路,現(xiàn)在我國對(duì)污泥的處置已采用了填埋、農(nóng)用和園林、花卉綠化等方式。
28、4.2.1 填埋我國目前采取的污泥填埋一般是運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng),與城市垃圾一起進(jìn)行處置。
29、這種填埋方式的問題是,污泥中的N、P和重金屬在無防滲情況下污染地下水,同時(shí)污泥填埋需要投入運(yùn)輸和管理費(fèi)用,并且填埋將占用大量土地,在目前我國城鄉(xiāng)耕地越來越少的情況下,顯然不符合社會(huì)持續(xù)發(fā)展的要求。
30、4.2.2 農(nóng)用和園林、花卉綠化污泥中含有豐富的各種微量元素,如Ca、Mg、Cu、Fe等,施用在土地上可以改善土壤的土質(zhì),促進(jìn)農(nóng)作物和苗木花卉的增長。
31、另外,施用污泥可以減少化肥和農(nóng)藥的使用量,減少環(huán)境污染。
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