幾種污泥處理的方法及優(yōu)缺點分析

污泥的衛(wèi)生填埋

這種處置方法簡單、易行、成本低，污泥又不需要高度脫水，適應(yīng)性強。但是污泥填埋也存在一些問題，尤指填埋滲濾液和氣體的形成。滲濾液是一種被嚴(yán)重污染的液體，如果填埋場選址或運行不當(dāng)會污染地下水環(huán)境。填埋場產(chǎn)生的氣體主要是甲烷，若不采取適當(dāng)措施會引起爆炸和燃燒。

污泥的直接土地利用

污泥土地直接利用因投資少、能耗低、運行費用低、有機部分可轉(zhuǎn)化成土壤改良劑成分等優(yōu)點，被認為是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處置方式，科學(xué)合理的土地利用，可減少污泥帶來的負面效應(yīng)。林地和市政綠化的利用因不易造成食物鏈的污染而成為污泥土地利用的有效方式。污泥用于嚴(yán)重擾動的土地(如礦場土地、森林采伐場、垃圾填埋場、地表嚴(yán)重破壞區(qū)等需要復(fù)墾的土地)的修復(fù)與重建，減少了污泥對人類生活的潛在威脅，既處置了污泥又恢復(fù)了生態(tài)環(huán)境。

污泥的焚燒

濕污泥干化后再直接焚燒應(yīng)用得較為普遍，沒有經(jīng)過干化的污泥直接進行焚燒不僅十分困難，而且在能耗上也是極不經(jīng)濟的。

以焚燒為核心的污泥處理方法是最徹底的污泥處理方法之一，它能使有機物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積;但是其缺點在于處理設(shè)施投資大，處理費用高，設(shè)備維護成本高，而且產(chǎn)生強致癌物質(zhì)二惡英。

污泥處理新技術(shù)

免費處理處置

該技術(shù)創(chuàng)新采用污泥洗滌工藝，首先洗出污泥中有機物質(zhì)，分離無機物質(zhì)污泥土，再將有機污泥濃縮進行高溫厭氧消化處理。

沉淀污泥經(jīng)過洗滌洗出污泥中一半固體無機污泥土，減少了一半生物處理量，節(jié)省工程投資和處理費用;

單獨處理有機污泥，去除了無機污泥土在反應(yīng)器中的沉淀，減少了設(shè)備磨損和反應(yīng)器的維護;

沉淀污泥經(jīng)過洗滌洗出污泥中大部分容易沉淀的重金屬和無機污泥土，提高了有機肥的品質(zhì);洗滌出的污泥土還可生產(chǎn)路面彩磚、透水磚。

其他創(chuàng)新工藝：超高溫厭氧消化、多級厭氧消化、沼渣漂浮等，污泥生物處理速度提高了幾倍和沼氣產(chǎn)量提高20%以上。

沉淀污泥生物處理系統(tǒng)，工程設(shè)計創(chuàng)新采用地埋式、緊密型、多級消化反應(yīng)器設(shè)計，幾個獨立的厭氧消化反應(yīng)器你中有我我中有你渾然一體，節(jié)省建筑材料，采用混凝土結(jié)構(gòu)造價低廉。

目前國內(nèi)外現(xiàn)有的厭氧消化反應(yīng)器普遍采用地上式結(jié)構(gòu)，地上式結(jié)構(gòu)能使配備設(shè)備便于維護和有利沼渣排放預(yù)防沼渣沉淀。

該生物處理系統(tǒng)工程設(shè)計很好地解決了配套設(shè)備的維護和沼渣沉淀，系統(tǒng)配備設(shè)備少，只需要幾臺水泵，就是水泵壞了更換一臺用不完20分鐘，保證設(shè)備檢修不停產(chǎn);沉淀污泥經(jīng)過洗滌去除了容易沉淀的無機污泥土，有機污泥經(jīng)吹浮系統(tǒng)作用全部漂浮不會沉淀。地埋式厭氧消化反應(yīng)器不僅投資少、不占用土地，而且還能防地震、防雷擊和使用壽命長、減少消化系統(tǒng)的熱量損失。

以設(shè)計一個日處理600噸含水量80%的沉淀污泥洗滌、生物處理廠 為例，處理能力、污泥含水量與大連夏家河污泥處理廠(2010年全國示范工程第一名)完全相同，與其相比僅需要20%投資。

處理廠日常運營費用較低，處理污泥產(chǎn)生的副產(chǎn)品沼氣發(fā)電創(chuàng)收，沼渣制成有機肥料創(chuàng)收，污泥土生產(chǎn)路面彩磚、透水磚創(chuàng)收，生物處理沉淀污泥不要政府補貼資金和污水處理廠支出污泥濃縮費、運輸費，還能獲得可觀的經(jīng)濟效益。

處理廠日常營運費用較低與大連夏家河污泥處理廠相比，處理一噸含水量80%的沉淀污泥節(jié)省政府補貼資金135元(全國最低價)和污水處理廠支出的污泥濃縮費、運輸費總計在200元以上。沉淀污泥洗滌、生物處理廠占用土地面積少，籌建在污水處理廠中，適合各種規(guī)模的污水處理廠，較小規(guī)模的污水處理廠可添加當(dāng)?shù)夭蛷N垃圾、化糞池垃圾、市政下水道污泥及周邊企業(yè)、村鎮(zhèn)小型污水廠污泥一起處理，增大處理規(guī)模實現(xiàn)盈利。

目前國內(nèi)外現(xiàn)有污泥處理技術(shù)還沒有能夠達到免費處理、處置污泥的水平。

石灰投加技術(shù)

脫水后的污泥進入料斗，料斗中加入石灰和氨基璜酸，石灰投量為濕泥量的10%一15%，氨基璜酸的投量約為石灰投量的1%。由于氨基璜酸在反應(yīng)過程中產(chǎn)生氨氣，增強了整個工藝的殺菌效果，降低了反應(yīng)溫度。

污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中攪拌后，由雙螺旋進料機推入柱塞泵進料口，通過柱塞泵送入反應(yīng)器，在70℃下停留30 min，輸出的產(chǎn)品可達到美國EPA PART503 CLASS A標(biāo)準(zhǔn)。反應(yīng)后的污泥泵送至料倉，密封容器中產(chǎn)生的氣體經(jīng)洗滌塔處理后排放。

該工藝的特點：

pH>12，延續(xù)時間長，殺菌徹底;高pH使大部分金屬離子沉淀，降低了其可溶性和活躍程度;

污泥的含固率可提高至30%;去除了污泥中的臭氣，系統(tǒng)全密封，無環(huán)境污染;

系統(tǒng)全自動，操作維護簡單：加入少量氨基璜酸，減少了石灰用量和反應(yīng)時間，降低了運行成本。

污泥碳化技術(shù)

所謂污泥碳化，就是通過一定的手段，使污泥中的水分釋放出來，同時又最大限度地保留污泥中的碳值，使最終產(chǎn)物中的碳含量大幅提高的過程(Sludge Carbonization o在世界范圍內(nèi)，污泥碳化主要分為3種。

(1)高溫碳化。

碳化時不加壓，溫度為649—982℃。先將污泥干化至含水率約30%，然后進入碳化爐高溫碳化造粒。碳化顆粒可以作為低級燃料使用，其熱值約為8 360—12 540 kJ/kg(日本或美國)。技術(shù)上較為成熟的公司包括日本的荏原、三菱重工、巴工業(yè)以及美國的IES等。該技術(shù)可以實現(xiàn)污泥的減量化和資源化，但由于其技術(shù)復(fù)雜，運行成本高，產(chǎn)品中的熱值含量低，目前尚未有大規(guī)模地應(yīng)用，最大規(guī)模的為30刪濕污泥。

(2)中溫碳化。

碳化時不加壓，溫度為426—537℃。先將污泥干化至含水率約90%，然后進入碳化爐分解。工藝中產(chǎn)生油、反應(yīng)水(蒸汽冷凝水)、沼氣(未冷凝的空氣)和固體碳化物。該技術(shù)的代表為澳大利亞ESI公司。該公司在澳洲建設(shè)了1座100t/d的處理廠。該技術(shù)可以實現(xiàn)污泥的減量化和資源化，但由于污泥最終的產(chǎn)物過于多樣化，利用十分困難。另外，該技術(shù)是在干化后對污泥實行碳化，其經(jīng)濟效益不明顯，除澳洲一家處理廠外，目前尚無其他潛在的用戶。

(3)低溫碳化。

碳化前無需干化，碳化時加壓至6—8 MPa，碳化溫度為315℃，碳化后的污泥成液態(tài)，脫水后的含水率50%以下，經(jīng)干化造粒后可作為低級燃料使用，其熱值約為15 048～20 482 kJ/kg(美國)。

該技術(shù)通過加溫加壓使得污泥中的生物質(zhì)全部裂解，僅通過機械方法即可將污泥中75%的水分脫除，極大地節(jié)省了運行中的能源消耗。污泥全部裂解保證了污泥的徹底穩(wěn)定。污泥碳化過程中保留了絕大部分污泥中熱值，為裂解后的能源再利用創(chuàng)造了條件14t。

污泥水解熱干化技術(shù)污泥水熱干化技術(shù)通過將污泥加熱，在一定溫度和壓力下使污泥中的粘性有機物水解，破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，可以同時改善脫水性能和厭氧消化性能。

隨水熱反應(yīng)溫度和壓力的增加，顆粒碰撞增大，顆粒間的碰撞導(dǎo)致了膠體結(jié)構(gòu)的破壞，使束縛水和固體顆粒分離。

經(jīng)過水熱處理的污泥在不添加絮凝劑的情況下機械脫水的含水率大幅度降低。

污泥的水解宏觀上表現(xiàn)為揮發(fā)性懸浮固體濃度減少和COD、BOD以及氨氮等濃度增加。水熱干化技術(shù)采用漿化反應(yīng)器，通過閃蒸乏汽返混預(yù)熱漿化、蒸汽與機械協(xié)同攪拌，提高了系統(tǒng)的處理效率;在水熱反應(yīng)器中，采用蒸汽逆向流直接混合加熱的方式，強化了傳質(zhì)傳熱過程，可以避免局部過熱結(jié)焦碳化：在連續(xù)閃蒸反應(yīng)器中，實現(xiàn)了系統(tǒng)能量的有效回收。

微生物水解干化蛋白提取

污泥微生物通過水解破壁處理后，其胞內(nèi)蛋白質(zhì)和水分得以釋放，再經(jīng)過固液分離后，可到含水率35-45%(減量70%以上)、有機物消減40-50%的污泥殘渣和可資源化利用的含蛋白液體。目前天津裕川環(huán)境在該方面已取得一定成績。

微生物蛋白提取流程圖

污泥經(jīng)水解處理后，其含蛋白液體經(jīng)濃縮后可作為蛋白發(fā)泡劑和有機肥等利用，污泥殘渣可用做覆土、綠化土、土壤改良劑和建筑材料等。

微生物蛋白提取后端處置路線

值得注意的是，蛋白質(zhì)提取工藝中保證了重金屬不會進入蛋白質(zhì)，而蛋白可以用于工業(yè)制品，也可以進入農(nóng)業(yè)，但這些也都要企業(yè)自身完成產(chǎn)業(yè)鏈整合的工作。目前裕川環(huán)境的污泥蛋白質(zhì)提取工藝已成功運用，后期有望通過產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)間的有機協(xié)調(diào)，打通蛋白進入農(nóng)業(yè)的后端產(chǎn)業(yè)鏈。

熱水解+厭氧消化

熱水解預(yù)處理技術(shù)是以含固率15%~20%的脫水污泥為對象進行的厭氧消化技術(shù)。

具體而言，該工藝是通過高溫高壓熱水解預(yù)處理，以高含固的脫水污泥(含固率15%~20%)為對象的厭氧消化技術(shù)。

工藝采用高溫(155℃~170℃)、高壓(6bar)對污泥進行熱水解與閃蒸處理，使污泥中的胞外聚合物和大分子有機物發(fā)生水解、并破解污泥中微生物的細胞壁，強化物料的可生化性能，改善物料的流動性，提高污泥厭氧消化池的容積利用率、厭氧消化的有機物降解率和產(chǎn)氣量，同時能通過高溫高壓預(yù)處理，改善污泥的衛(wèi)生性能及沼渣的脫水性能、進一步降低沼渣的含水率，有利于厭氧消化后沼渣的資源化利用。此工藝已在歐洲國家得到規(guī)�；�工程應(yīng)用。

與傳統(tǒng)消化相比，該工藝具備以下特色：

(1)有機物轉(zhuǎn)化率高

(2)無害化水平提高，完全殺滅病原菌，泥餅達到A級;

(3)PH略高，可降低沼氣中的H2S和CO2濃度，使CH4含量提高;

(4)減少污泥體積，提高污泥穩(wěn)定性。

污泥處理已勢不可擋 行業(yè)內(nèi)主流污泥處理技術(shù)怎能不學(xué)

小七

   導(dǎo)讀

截至2016年3月，我國已建3910多座城鎮(zhèn)污水處理廠，污水處理能力已達到1.67億立方米/日。作為污水的衍生品，我國每年產(chǎn)生3000萬噸～4000 萬噸市政污泥（含水率在80%）。”

中國工程院院士侯立安在日前舉辦的“2016污泥高峰論壇(第三屆)”上表示，預(yù)計到2020 年，我國的市政污泥產(chǎn)量將達到6000萬噸～9000 萬噸。

近年來，我國出臺了一系列政策措施，推動污泥處置行業(yè)發(fā)展。其中，妥善處置污泥、有效利用污泥中的資源、提高處置效率和降低處置成本等成為行業(yè)關(guān)注熱點。

污泥處理的定義及分類

1.污泥的定義

污泥處理（suldge treatment）：對污泌泥進行濃縮、調(diào)治、脫水、穩(wěn)定、干化或焚燒的加工過程。

2.污泥的分類

污泥處理前，首先要了解污泥的分類，才能確定污泥處理的方法：

污泥處理步驟

首先，原污泥通過污泥泵由二沉池打到另一個池子中從而和上清液分離。因為原污泥的含水率通常能達到99.5%，所以污泥必須濃縮，有多種可行的方法用于減少污泥的體積。

例如真空過濾和離心等機械處理的方法通常用于將污泥以半固體形式處置之前。通常這些方法是污泥焚燒處理的準(zhǔn)備工作。如果計劃采用生物處理，則多數(shù)才用重力沉降或者是氣浮的方法進行濃縮。這兩種情況所對應(yīng)的污泥仍然是流態(tài)的。

重力濃縮池的設(shè)計和運行類似于污水處理中的二沉池。濃縮功能是主要的設(shè)計參數(shù)，為了滿足更大的濃縮能力，濃縮池基本上比二沉池要深。一個設(shè)計正確，運行良好的重力濃縮池至少能提高兩倍的污泥含泥量。

也就是說，污泥的含水率可以有99.5%減少到98%，或者更少。這里值得一提的是，重力濃縮池的的設(shè)計要盡量基于中式結(jié)果的分析，因為合適的污泥負荷率與污泥的屬性的有很大關(guān)系的。

如果采用溶氣氣浮濃縮，需要有一小部分的水，通常是二沉池出水，在400kPa的壓力下充氣。這種過飽和的液體通入罐底，而污泥在大氣壓下通過。氣體以小氣泡的形式和污泥中的固體顆粒黏附，或則是被包圍，從而帶動固體顆粒上浮到表面。濃縮了的污泥的上部被除去，而液體由底部流回溶氣罐充氣。

體積減少后，污泥中含有大量的有害成分，在處置之前需要將之轉(zhuǎn)化為惰性成分。最常用的方法是生物降解穩(wěn)定。因為這個過程目的在于將物質(zhì)轉(zhuǎn)化為最終無菌產(chǎn)物，所以常應(yīng)用消化的方法。污泥消化既能進一步的減少污泥體積也能使所含固體轉(zhuǎn)化為惰性物質(zhì)并且大體的上沒有病菌。通過厭氧消化或好養(yǎng)消化都能達到污泥消化目的。

污泥含有多種有機物，因此需要多種微生物來分解。有關(guān)資料將厭氧消化中的微生物分為兩類：產(chǎn)酸菌和甲烷菌。所以，我們也能把厭氧消化分為兩步。

第一步，由兼性厭氧菌和厭氧菌組成的產(chǎn)酸菌通過水解作用溶解有機固體。接著溶解質(zhì)由發(fā)酵作用轉(zhuǎn)化為酒精和低分子量分子。

第二步，有嚴(yán)格厭氧菌組成的甲烷菌將乙酸、酒精、水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷。因為兩種菌群只能在無氧的環(huán)境下存活，所以厭氧消化的反應(yīng)器必須是密閉的。設(shè)計容器的時候同時也要考慮另外的一些因素，例如：溫度、pH值和混合物攪拌。

污泥也可以通過好氧消化穩(wěn)定。這種消化基本上只能用于可生化污泥而不能用于初沉池污泥，伴隨著二沉池和污泥濃縮池中污泥體積的減少，這個工藝需要不斷的鼓氣。好氧消化多應(yīng)用于深度曝氣系統(tǒng)。再者，好氧消化對環(huán)境條件不敏感，也不局限有流行變化。

污泥消化以后，污泥中的有機物能被去除并且能進一步的減少污泥體積。接下來，污泥需要處置。多種方法可以用來有效的處置污泥。其中包括焚燒、衛(wèi)生填埋和用作化肥以及土壤改良劑。原污泥可以用來焚燒，可以有效地減少含水率。添加燃料可以用來引起和維持燃燒，城市垃圾也可能用來達到這個目標(biāo)。原污泥和消化污泥也可以用衛(wèi)生填埋來處置。

污泥的土地應(yīng)用實踐了好幾年，而現(xiàn)在只限于處理消化污泥。污泥的營養(yǎng)成分有利于植物成長，而其顆粒特性可用于土地改良。這些應(yīng)用局限有飼料作物和非人類消費，而運用于支持可食用植物的可能性正在研究中。污泥土地應(yīng)用的主要限制因素為植物富集金屬毒性和水體富營養(yǎng)污染。污泥的應(yīng)用可通過在流態(tài)時由噴淋器噴淋、溝渠導(dǎo)流或直接注入土壤。去水污泥可以由傳統(tǒng)農(nóng)用機械鋪設(shè)在土地之上在和培養(yǎng)土壤。

幾種污泥處理的方法及優(yōu)缺點分析

這種處置方法簡單、易行、成本低，污泥又不需要高度脫水，適應(yīng)性強。但是污泥填埋也存在一些問題，尤指填埋滲濾液和氣體的形成。滲濾液是一種被嚴(yán)重污染的液體，如果填埋場選址或運行不當(dāng)會污染地下水環(huán)境。填埋場產(chǎn)生的氣體主要是甲烷，若不采取適當(dāng)措施會引起爆炸和燃燒。

污泥土地直接利用因投資少、能耗低、運行費用低、有機部分可轉(zhuǎn)化成土壤改良劑成分等優(yōu)點，被認為是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處置方式，科學(xué)合理的土地利用，可減少污泥帶來的負面效應(yīng)。林地和市政綠化的利用因不易造成食物鏈的污染而成為污泥土地利用的有效方式。污泥用于嚴(yán)重擾動的土地（如礦場土地、森林采伐場、垃圾填埋場、地表嚴(yán)重破壞區(qū)等需要復(fù)墾的土地）的修復(fù)與重建，減少了污泥對人類生活的潛在威脅，既處置了污泥又恢復(fù)了生態(tài)環(huán)境。

濕污泥干化后再直接焚燒應(yīng)用得較為普遍，沒有經(jīng)過干化的污泥直接進行焚燒不僅十分困難，而且在能耗上也是極不經(jīng)濟的。

以焚燒為核心的污泥處理方法是最徹底的污泥處理方法之一，它能使有機物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積；但是其缺點在于處理設(shè)施投資大，處理費用高，設(shè)備維護成本高，而且產(chǎn)生強致癌物質(zhì)二惡英。

污泥處理新技術(shù)

該技術(shù)創(chuàng)新采用污泥洗滌工藝，首先洗出污泥中有機物質(zhì)，分離無機物質(zhì)污泥土，再將有機污泥濃縮進行高溫厭氧消化處理。

沉淀污泥經(jīng)過洗滌洗出污泥中一半固體無機污泥土，減少了一半生物處理量，節(jié)省工程投資和處理費用；

單獨處理有機污泥，去除了無機污泥土在反應(yīng)器中的沉淀，減少了設(shè)備磨損和反應(yīng)器的維護；

沉淀污泥經(jīng)過洗滌洗出污泥中大部分容易沉淀的重金屬和無機污泥土，提高了有機肥的品質(zhì)；洗滌出的污泥土還可生產(chǎn)路面彩磚、透水磚。

其他創(chuàng)新工藝：超高溫厭氧消化、多級厭氧消化、沼渣漂浮等，污泥生物處理速度提高了幾倍和沼氣產(chǎn)量提高20%以上。

沉淀污泥生物處理系統(tǒng)，工程設(shè)計創(chuàng)新采用地埋式、緊密型、多級消化反應(yīng)器設(shè)計，幾個獨立的厭氧消化反應(yīng)器你中有我我中有你渾然一體，節(jié)省建筑材料，采用混凝土結(jié)構(gòu)造價低廉。

目前國內(nèi)外現(xiàn)有的厭氧消化反應(yīng)器普遍采用地上式結(jié)構(gòu)，地上式結(jié)構(gòu)能使配備設(shè)備便于維護和有利沼渣排放預(yù)防沼渣沉淀。

該生物處理系統(tǒng)工程設(shè)計很好地解決了配套設(shè)備的維護和沼渣沉淀，系統(tǒng)配備設(shè)備少，只需要幾臺水泵，就是水泵壞了更換一臺用不完20分鐘，保證設(shè)備檢修不停產(chǎn)；沉淀污泥經(jīng)過洗滌去除了容易沉淀的無機污泥土，有機污泥經(jīng)吹浮系統(tǒng)作用全部漂浮不會沉淀。地埋式厭氧消化反應(yīng)器不僅投資少、不占用土地，而且還能防地震、防雷擊和使用壽命長、減少消化系統(tǒng)的熱量損失。

以設(shè)計一個日處理600噸含水量80%的沉淀污泥洗滌、生物處理廠 為例，處理能力、污泥含水量與大連夏家河污泥處理廠（2010年全國示范工程第一名）完全相同，與其相比僅需要20%投資。

處理廠日常運營費用較低，處理污泥產(chǎn)生的副產(chǎn)品沼氣發(fā)電創(chuàng)收，沼渣制成有機肥料創(chuàng)收，污泥土生產(chǎn)路面彩磚、透水磚創(chuàng)收，生物處理沉淀污泥不要政府補貼資金和污水處理廠支出污泥濃縮費、運輸費，還能獲得可觀的經(jīng)濟效益。

處理廠日常營運費用較低與大連夏家河污泥處理廠相比，處理一噸含水量80%的沉淀污泥節(jié)省政府補貼資金135元（全國最低價）和污水處理廠支出的污泥濃縮費、運輸費總計在200元以上。沉淀污泥洗滌、生物處理廠占用土地面積少，籌建在污水處理廠中，適合各種規(guī)模的污水處理廠，較小規(guī)模的污水處理廠可添加當(dāng)?shù)夭蛷N垃圾、化糞池垃圾、市政下水道污泥及周邊企業(yè)、村鎮(zhèn)小型污水廠污泥一起處理，增大處理規(guī)模實現(xiàn)盈利。

目前國內(nèi)外現(xiàn)有污泥處理技術(shù)還沒有能夠達到免費處理、處置污泥的水平。

脫水后的污泥進入料斗，料斗中加入石灰和氨基璜酸，石灰投量為濕泥量的10%一15%，氨基璜酸的投量約為石灰投量的1%。由于氨基璜酸在反應(yīng)過程中產(chǎn)生氨氣，增強了整個工藝的殺菌效果，降低了反應(yīng)溫度。

污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中攪拌后，由雙螺旋進料機推入柱塞泵進料口，通過柱塞泵送入反應(yīng)器，在70℃下停留30 min，輸出的產(chǎn)品可達到美國EPA PART503 CLASS A標(biāo)準(zhǔn)。反應(yīng)后的污泥泵送至料倉，密封容器中產(chǎn)生的氣體經(jīng)洗滌塔處理后排放。

該工藝的特點：

pH>12，延續(xù)時間長，殺菌徹底；高pH使大部分金屬離子沉淀，降低了其可溶性和活躍程度；

污泥的含固率可提高至30%；去除了污泥中的臭氣，系統(tǒng)全密封，無環(huán)境污染；

系統(tǒng)全自動，操作維護簡單：加入少量氨基璜酸，減少了石灰用量和反應(yīng)時間，降低了運行成本。

所謂污泥碳化，就是通過一定的手段，使污泥中的水分釋放出來，同時又最大限度地保留污泥中的碳值，使最終產(chǎn)物中的碳含量大幅提高的過程(Sludge Carbonization o在世界范圍內(nèi)，污泥碳化主要分為3種。

(1)高溫碳化。

碳化時不加壓，溫度為649—982℃。先將污泥干化至含水率約30%，然后進入碳化爐高溫碳化造粒。碳化顆粒可以作為低級燃料使用，其熱值約為8 360—12 540 kJ/kg(日本或美國)。技術(shù)上較為成熟的公司包括日本的荏原、三菱重工、巴工業(yè)以及美國的IES等。該技術(shù)可以實現(xiàn)污泥的減量化和資源化，但由于其技術(shù)復(fù)雜，運行成本高，產(chǎn)品中的熱值含量低，目前尚未有大規(guī)模地應(yīng)用，最大規(guī)模的為30刪濕污泥。

(2)中溫碳化。

碳化時不加壓，溫度為426—537℃。先將污泥干化至含水率約90%，然后進入碳化爐分解。工藝中產(chǎn)生油、反應(yīng)水(蒸汽冷凝水)、沼氣(未冷凝的空氣)和固體碳化物。該技術(shù)的代表為澳大利亞ESI公司。該公司在澳洲建設(shè)了1座100t/d的處理廠。該技術(shù)可以實現(xiàn)污泥的減量化和資源化，但由于污泥最終的產(chǎn)物過于多樣化，利用十分困難。另外，該技術(shù)是在干化后對污泥實行碳化，其經(jīng)濟效益不明顯，除澳洲一家處理廠外，目前尚無其他潛在的用戶。

(3)低溫碳化。

碳化前無需干化，碳化時加壓至6—8 MPa，碳化溫度為315℃，碳化后的污泥成液態(tài)，脫水后的含水率50%以下，經(jīng)干化造粒后可作為低級燃料使用，其熱值約為15 048～20 482 kJ/kg(美國)。

該技術(shù)通過加溫加壓使得污泥中的生物質(zhì)全部裂解，僅通過機械方法即可將污泥中75%的水分脫除，極大地節(jié)省了運行中的能源消耗。污泥全部裂解保證了污泥的徹底穩(wěn)定。污泥碳化過程中保留了絕大部分污泥中熱值，為裂解后的能源再利用創(chuàng)造了條件14t。

污泥水解熱干化技術(shù)污泥水熱干化技術(shù)通過將污泥加熱，在一定溫度和壓力下使污泥中的粘性有機物水解，破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，可以同時改善脫水性能和厭氧消化性能。

隨水熱反應(yīng)溫度和壓力的增加，顆粒碰撞增大，顆粒間的碰撞導(dǎo)致了膠體結(jié)構(gòu)的破壞，使束縛水和固體顆粒分離。

經(jīng)過水熱處理的污泥在不添加絮凝劑的情況下機械脫水的含水率大幅度降低。

污泥的水解宏觀上表現(xiàn)為揮發(fā)性懸浮固體濃度減少和COD、BOD以及氨氮等濃度增加。水熱干化技術(shù)采用漿化反應(yīng)器，通過閃蒸乏汽返混預(yù)熱漿化、蒸汽與機械協(xié)同攪拌，提高了系統(tǒng)的處理效率；在水熱反應(yīng)器中，采用蒸汽逆向流直接混合加熱的方式，強化了傳質(zhì)傳熱過程，可以避免局部過熱結(jié)焦碳化：在連續(xù)閃蒸反應(yīng)器中，實現(xiàn)了系統(tǒng)能量的有效回收。

污泥微生物通過水解破壁處理后，其胞內(nèi)蛋白質(zhì)和水分得以釋放，再經(jīng)過固液分離后，可到含水率35-45%（減量70%以上）、有機物消減40-50%的污泥殘渣和可資源化利用的含蛋白液體。目前天津裕川環(huán)境在該方面已取得一定成績。

微生物蛋白提取流程圖

污泥經(jīng)水解處理后，其含蛋白液體經(jīng)濃縮后可作為蛋白發(fā)泡劑和有機肥等利用，污泥殘渣可用做覆土、綠化土、土壤改良劑和建筑材料等。

微生物蛋白提取后端處置路線

值得注意的是，蛋白質(zhì)提取工藝中保證了重金屬不會進入蛋白質(zhì)，而蛋白可以用于工業(yè)制品，也可以進入農(nóng)業(yè)，但這些也都要企業(yè)自身完成產(chǎn)業(yè)鏈整合的工作。目前裕川環(huán)境的污泥蛋白質(zhì)提取工藝已成功運用，后期有望通過產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)間的有機協(xié)調(diào)，打通蛋白進入農(nóng)業(yè)的后端產(chǎn)業(yè)鏈。

熱水解預(yù)處理技術(shù)是以含固率15%~20%的脫水污泥為對象進行的厭氧消化技術(shù)。

具體而言，該工藝是通過高溫高壓熱水解預(yù)處理，以高含固的脫水污泥（含固率15%~20%）為對象的厭氧消化技術(shù)。

工藝采用高溫（155℃~170℃）、高壓（6bar）對污泥進行熱水解與閃蒸處理，使污泥中的胞外聚合物和大分子有機物發(fā)生水解、并破解污泥中微生物的細胞壁，強化物料的可生化性能，改善物料的流動性，提高污泥厭氧消化池的容積利用率、厭氧消化的有機物降解率和產(chǎn)氣量，同時能通過高溫高壓預(yù)處理，改善污泥的衛(wèi)生性能及沼渣的脫水性能、進一步降低沼渣的含水率，有利于厭氧消化后沼渣的資源化利用。此工藝已在歐洲國家得到規(guī)模化工程應(yīng)用。

與傳統(tǒng)消化相比，該工藝具備以下特色：

（1）有機物轉(zhuǎn)化率高

（2）無害化水平提高，完全殺滅病原菌，泥餅達到A級；

（3）PH略高，可降低沼氣中的H2S和CO2濃度，使CH4含量提高；

（4）減少污泥體積，提高污泥穩(wěn)定性。

來源：化工707 

全套污泥處理工藝流程、關(guān)鍵設(shè)備動畫，看完了解得透透的！

小7:7友們大家好！污水污泥處理是保證城市環(huán)境的必要措施，其中污泥處理包括濃縮、消化等工藝流程。本期小7給您介紹的就是污泥的處理方法，內(nèi)容有：輸送設(shè)備、濃縮、消化、沼氣利用、自然干化、機械脫水、干燥、焚燒、處置與利用和污泥處理實物照片。在此，感謝北京東方仿真的全力支持！

輸送設(shè)備

軸流泵

混流泵

螺桿泵

G型系列單螺桿泵

隔膜泵

隔膜泵工作狀態(tài)

螺旋泵

三葉泵

濃縮包括：重力濃縮、氣浮濃縮、污泥水分

重力濃縮

重力濃縮原理

連續(xù)式重力濃縮池

氣浮濃縮

氣浮濃縮原理

圓形氣浮池

矩形氣浮池

回流加壓溶氣氣浮工藝流程

部分溶氣氣浮工藝流程

全溶氣氣浮工藝流程

污泥水分

污泥水分

消化

沼氣攪拌消化池

機械攪拌設(shè)備

消化池水力循環(huán)

施工后的消化池及污泥濃縮池

消化池頂俯視

沼氣利用

沼氣發(fā)電熱量回收流程

自然干化

人工濾層干化場

機械脫水

機械脫水包括：原理、預(yù)處理、壓濾脫水、離心脫水、真空過濾脫水

原理

過濾原理

比阻測定裝置

預(yù)處理

高溫加壓熱處理流程

污泥的冷凍處理原理

壓濾脫水

帶式壓濾機

帶式壓濾機靜圖

廂式壓濾機

板框式壓濾機

滾壓帶式脫水機

水平滾壓帶式脫水機

離心脫水

離心脫水機靜圖

離心脫水機

真空過濾脫水

轉(zhuǎn)鼓真空過濾機工藝流程

鏈帶式轉(zhuǎn)鼓真空過濾機

轉(zhuǎn)鼓真空過濾機

干燥

帶式干燥器

回轉(zhuǎn)圓筒干燥器干燥流程

平行流動式噴霧干燥器

污泥干化場

三種噴霧干燥器離心轉(zhuǎn)筒形式

焚燒

流化床焚燒爐

回轉(zhuǎn)焚燒爐

立式多段焚燒爐

濕式燃燒工藝流程

處置與利用

污泥最終處置與利用縮圖

污泥堆肥一般工藝流程

混合堆肥工藝流程

發(fā)酵倉

污泥高溫干餾裂解工藝流程

污泥實物處理照片

水處理-污泥處理

水處理-污泥處理2

水處理-污泥處理廠1

水處理-污泥處理廠2

水處理-污泥處理設(shè)備1

水處理-污泥處理設(shè)備3

水處理-污泥堆放

水處理-污泥運輸

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污泥資源化有望成為行業(yè)發(fā)展趨勢 處理市場潛力巨大，目前存在處置率低等問題，多地已有循環(huán)利用成功案例

“截至2016年3月，我國已建3910多座城鎮(zhèn)污水處理廠，污水處理能力已達到1.67億立方米/日。作為污水的衍生品，我國每年產(chǎn)生3000萬噸～4000 萬噸市政污泥（含水率在80%）。”中國工程院院士侯立安在日前舉辦的“2016污泥高峰論壇(第三屆)”上表示，預(yù)計到2020 年，我國的市政污泥產(chǎn)量將達到6000萬噸～9000 萬噸。

近年來，我國出臺了一系列政策措施，推動污泥處置行業(yè)發(fā)展。其中，妥善處置污泥、有效利用污泥中的資源、提高處置效率和降低處置成本等成為行業(yè)關(guān)注熱點。

政策加嚴(yán)，但處理處置現(xiàn)狀差距明顯

規(guī)劃2020年底前地級及以上城市污泥無害化處理處置率達到90%以上；目前仍存在處置率低、責(zé)任主體不明等問題；有些地方污泥處理費用無著落

　　去年發(fā)布的“水十條”規(guī)定：污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥應(yīng)進行穩(wěn)定化、無害化和資源化處理處置，禁止處理處置不達標(biāo)的污泥進入耕地；非法污泥堆放點一律予以取締；現(xiàn)有污泥處理處置設(shè)施應(yīng)于2017年前基本完成達標(biāo)改造，地級及以上城市污泥無害化處理處置率應(yīng)于2020年底前達到90%以上。

　　2016年5月發(fā)布的“土十條”提出，鼓勵將處理達標(biāo)后的污泥，用于園林綠化。不少業(yè)內(nèi)人士認為，“十三五”期間，污泥處理行業(yè)將會獲得政府更多政策和資金支持，從而激發(fā)巨大污泥處理市場潛力。

　　然而，盡管污泥處置推進多年，我國目前仍然存在著重水輕泥、處置率低、責(zé)任主體不明等問題。比如，去年年初，住建部對城鎮(zhèn)污水處理廠污泥的處置情況做了調(diào)查，結(jié)果顯示：制造建材、焚燒、制肥、衛(wèi)生填埋等無害化處置率達到56%，采用臨時處置手段的污泥占總量的1/3，還有超過10%的污泥不明去向；有的污水處理廠作為事業(yè)單位，是為政府義務(wù)服務(wù)的附屬實施機構(gòu)，無法獨立承擔(dān)責(zé)任。

　　同時，我國污泥處置也面臨著經(jīng)濟、技術(shù)、政策方面的挑戰(zhàn)。比如，有些地方污泥處理費用無著落，影響污泥處理處置的進展；很多國外技術(shù)在中國并不適用，我國污泥的含砂量很高、有機質(zhì)也很多，需要進一步研發(fā)相關(guān)適應(yīng)技術(shù)；政府對污泥監(jiān)管嚴(yán)重缺位，缺少系統(tǒng)規(guī)劃，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也缺乏科學(xué)性。

 可優(yōu)先考慮污泥土地利用處置方式

在達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上因地制宜；完善污泥處置技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、政策以及補貼鼓勵機制，促進行業(yè)產(chǎn)業(yè)化、市場化健康發(fā)展

　“結(jié)合國際污泥處理形勢及前沿技術(shù)，‘十三五’期間，我國可以通過完善污泥處置技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系及政策，推廣循環(huán)經(jīng)濟、重視污泥資源化處置理念，積極探索污泥資源化技術(shù)等手段促進行業(yè)發(fā)展。”侯立安認為。

　　住建部城市建設(shè)司水務(wù)處處長曹燕進認為，“可以考慮把土地利用作為市政污泥的優(yōu)先處置方式；對于污泥的焚燒，鼓勵采用協(xié)同焚燒的方式�？傮w而言，污泥處置路徑需要在達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上因地制宜選擇。”

　　隨著行業(yè)發(fā)展，未來污泥的資源化有望成為行業(yè)發(fā)展趨勢。其中，推進污泥的生物質(zhì)能源利用，對于污泥處理處置行業(yè)有重要意義。對此，中國土木工程學(xué)會水工業(yè)分會會長張悅建議，需要完善和加強污泥處理補貼的鼓勵機制，以及生物質(zhì)能利用的優(yōu)惠稅收政策。

　　此外，有業(yè)內(nèi)人士建議，在繼續(xù)加強政府資金扶持的同時，應(yīng)加快完善其他有關(guān)激勵政策，健全收費機制，創(chuàng)新運營管理機制，積極拓展融資渠道，推進投資主體多元化等，促進污泥處置產(chǎn)業(yè)化、市場化健康發(fā)展。

 多地探索污泥資源化利用

開展多項技術(shù)研發(fā)和運營模式探索；污泥好氧發(fā)酵的智能化工藝和裝備研發(fā)進展順利

　 “近年來，我國污泥資源化與處置處理技術(shù)工藝得到迅猛發(fā)展，為解決污泥問題提供了有力的技術(shù)支持。國內(nèi)不少地方已經(jīng)在污泥資源化利用方面，開展技術(shù)研發(fā)和運營模式探索，并且取得了一定成效。

　　據(jù)中科院地理科學(xué)與資源研究所研究員、全國污泥處理處置促進會副理事長陳同斌介紹，目前，污泥好氧發(fā)酵的智能化工藝和裝備研發(fā)進展順利。在上海松江和武漢漢西兩地，污泥好氧發(fā)酵工程通過采用翻機翻拋、移行機器人、自動升降探頭等智能化設(shè)備，有效降低能耗，減少人工參與，提高了污泥處置效率。

　　而從城市生態(tài)環(huán)境保護、資源開發(fā)利用和經(jīng)濟發(fā)展的角度來看，資源化利用是城市污泥處理處置的理想路線。在河南鄭州，好氧發(fā)酵堆肥工藝成為解決當(dāng)?shù)匚勰鄦栴}行之有效的出路。河南省首座污泥處理廠——鄭州八崗污泥處置廠就采用了這一工藝，設(shè)計日處理污泥600噸，通過優(yōu)化生產(chǎn)模式、加強內(nèi)部管理，實際處理量可達到950噸/日。

　　運營八崗污泥處置廠的鄭州市污水凈化有限公司董事長梁偉剛介紹說，他們正通過與科研院所合作，建立土地利用試驗基地，積極探索污泥農(nóng)業(yè)利用的生態(tài)環(huán)境安全性評價指標(biāo)體系，以及城市污水處理廠污泥農(nóng)用技術(shù)規(guī)范；同時，推動污泥應(yīng)用于移動森林試驗及土壤改良。

　　另外，北京市小紅門污泥處理中心實現(xiàn)了全部初沉污泥、剩余污泥及200噸/日的外部污泥均無害化、穩(wěn)定化處理，并且循環(huán)利用的目標(biāo)。其中，污泥消化液經(jīng)過厭氧氨氧化技術(shù)處理，回用到水廠；產(chǎn)生的沼氣大約60%用于滿足熱水解需求，其余用于沼氣拖動鼓風(fēng)機；沼渣則經(jīng)深度脫水后，用于林地撫育、土壤改良、礦山修復(fù)及肥料加工等。

相關(guān)新聞

激活污泥處置市場需過幾重關(guān)？

行業(yè)面臨運營風(fēng)險加大、鄰避、低價等問題

　　中國環(huán)境報綜合報道 “水十條”發(fā)布后，污水、污泥處理市場迎來了發(fā)展新時期。“十三五”的到來，也讓行業(yè)對市場充滿期待。“據(jù)預(yù)測，‘十三五’污水處理工程建設(shè)市場投資空間超1000億元，污泥工程建設(shè)市場投資空間約350億元。” E20研究院執(zhí)行院長薛濤在近日舉辦的2016上海水業(yè)熱點論壇上表示。

　　■無害化處理率較低，污泥市場待開發(fā)

　　隨著污水處理行業(yè)的快速發(fā)展，近幾年我國污泥無害化處置也呈現(xiàn)了加速發(fā)展勢頭。E20研究院統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示，2011年新建污泥無害化處理能力為172萬噸/年， 2015年為520萬噸/年。

　　但這和污泥處理快速增長需求還是嚴(yán)重不匹配。E20研究院調(diào)查統(tǒng)計顯示，各�。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）污泥無害化處理率平均值僅為32%左右。“實際上，還有68%的污泥處理市場有待開發(fā)。”專家預(yù)測，“十三五”期間污泥處置工程建設(shè)整個市場投資空間將達到350億元。

　　“以河北和浙江為例，石家莊、唐山、保定等市，污泥無害化處理能力與實際需求之間都還有一定差距。在浙江全省各大城市中，杭州的污泥無害化處理市場空間最大。”薛濤表示。

　　■行業(yè)面臨運營風(fēng)險加大等問題

　　污水、污泥處理行業(yè)在快速發(fā)展的同時，也面臨著一些風(fēng)險和問題。

　　首先，排放監(jiān)管趨嚴(yán)，運營風(fēng)險加大。近年來，政府相關(guān)部門相繼出臺更嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)管政策措施，監(jiān)管力度不斷加大。包括污水、污泥處理企業(yè)在內(nèi)的環(huán)保企業(yè)也在被通報、被約談之列，有的被罰款。

　　同時需要重視的還有鄰避問題。近年來，周邊居民對污泥處理廠投訴也屢見不鮮，給行業(yè)發(fā)展帶來了類似垃圾焚燒行業(yè)一樣的選址困擾。

　　除此之外，低價問題仍然是困擾行業(yè)發(fā)展的問題之一。從2011年到2015年，污水處理費調(diào)價遲緩，有些地方的污泥處理費無處落實。

　　相關(guān)行業(yè)研究表明，目前較為合理的污泥焚燒BOT價格約為500元/噸。但據(jù)E20研究院調(diào)查，目前我國污泥干化焚燒均價在284元/噸左右，價格依然偏低。

　　不過這一現(xiàn)象已經(jīng)開始有所改善。“水十條”規(guī)定，將污泥處理處置費用納入污水處理價格。

來源：中國環(huán)境網(wǎng)    water8848