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水处置惩罚倒逼污泥处置惩罚提速，，未来污泥处置惩罚的主流手艺是什么？？？

水处置惩罚倒逼污泥处置惩罚提速，，未来污泥处置惩罚的主流手艺是什么？？？

分类：手艺和信息
作者：
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宣布时间：2021-05-17
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【提要形貌】

水处置惩罚倒逼污泥处置惩罚提速，，未来污泥处置惩罚的主流手艺是什么？？？

【提要形貌】

分类：手艺和信息
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宣布时间：2021-05-17 16:20
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(泉源：情形工程)

就在不久前的2021年4月，，中央第二生态情形�；；；；；；ざ讲熳槎粤赡∠蜓羰锌沽讼殖《讲�。。。。督查发明，，向阳市生涯污泥无害化处置惩罚事情推进缓慢，，近40万吨污泥恒久违法露天堆存，，占地85亩的污泥堆存场，，贮存着厚度高达5米的生涯污泥，，并且散发出阵阵臭味。。。。

图：向阳市两块暂时污泥堆存场

现在天下污泥处置惩罚处置惩罚规模重大，，但清静处置惩罚率低。。。。对我国的情形保存重大的威胁。。。。那么怎样对污泥举行处置惩罚和处置惩罚呢？？？

在说污泥处置惩罚处置惩罚手艺之前，，先来相识一下污泥处置惩罚和处置惩罚的寄义：

污泥处置惩罚(sludge handling or sludge treatment)：污泥经单位工艺组合处置惩罚, 抵达“减量化、稳固化、无害化”目的的全历程。。。。

污泥处置惩罚(sludge disposal)：处置惩罚后的污泥,弃置于自然情形中(地面、地下、水中)或再使用, 能够抵达恒久稳固并对生态情形无不良影响的最终消纳方法。。。。

01

污泥基础知识

1、类型

原污泥(rawsludge)：未经污泥处置惩罚的初沉淀污泥。。。。二沉剩余污泥或两者的混淆污泥。。。。

初沉污泥(primarysludge)：从初沉淀池倾轧的沉淀物。。。。

二沉污泥(secondeysludge)：从二次沉淀池(或沉淀区)倾轧的沉淀物。。。。

活性污泥(activatedsludge)：曝气池中滋生的含有种种好氧微生物群体的絮状体。。。。

消化污泥(digestedsludge)：经由好氧消化或厌氧消化的污泥，，所含有机物质浓度有一定水平的降低，，并趋于稳固。。。。

回流污泥(returnedsludge)：由二次沉淀(或沉淀区)疏散出来，，回流到曝气池的活性污泥。。。。

剩余污泥(excessactivatedsludge)：活性污泥系统中从二次沉淀池(或沉淀区)倾轧系统外的活性污泥。。。。

污泥气(sludgegas)：在污泥厌氧消化时，，有机物剖析所爆发的气体，，主要因素为甲烷和二氧化碳，，并有少量的氢、氮和硫化氢。。。。俗称沼气。。。。

2、污泥处置惩罚类型

污泥消化（sludge digestion）：在氧或无氧的条件下，，使用微生物的作用，，使污泥中的有机物转化为较稳固物质的历程。。。。

好氧消化（aerobic sigestion）：污泥经由较长时间的曝气，，其中一部分有机物由好氧微生物举行降解和稳固的历程。。。。

厌氧消化（anaerobic digestion): 在无氧条件下，，污泥中的有机物由厌氧微生物举行降解和稳固的历程。。。。

中温消化（mesophilic digestion）：污泥在温度为33-53℃时举行的厌氧消化工艺。。。。

高温消化（thermophilic digestion）：污泥在温度为53-330℃举行的厌氧消化工艺。。。。

污泥浓缩（sludge thickening): 接纳重力或气浮法降低污泥含水量，，使污泥稠化的历程。。。。

污泥淘洗（elutriation of sludge): 改善污泥脱水性能的一种污泥预处置惩罚要领。。。。用清水或废水淘洗污泥，，降低消化污泥碱度，，节约污泥处置惩罚投药量，，提高污泥过滤脱水效率。。。。

污泥脱水（sludge dewatering): 对浓缩污泥进一步去除一部分含水量的历程，，一样平常指机械脱水。。。。

污泥真空过滤（sludge vacuum filtration): 使用真空使过滤介质一侧减压，，造成介质两侧压差，，将污泥水强制滤过介质的污泥脱水要领。。。。

污泥压滤（sludge pressure filtration): 接纳正压过滤，，使污泥水强制滤过介质的污泥脱水要领。。。。

污泥干化（sludge drying): 通过渗滤或蒸发等作用，，从污泥中去除大部分含水量的历程，，一样平常指接纳污泥干化�。。。。ù玻┑茸哉舴⑸枋┗蚪幽烧羝⒀唐⑷扔偷热仍吹母苫枋�。。。。

污泥燃烧（sludge incineration）：污泥处置惩罚的一种工艺。。。。它使用燃烧炉将脱水污泥加温干燥，，再用高温氧化污泥中的有机物，，使污泥成为少量灰烬。。。。

02

污泥分类

污泥泉源污泥特征

自来水厂沉淀池或浓缩池倾轧的物化污泥处置惩罚属中细粒度有机与无机混淆污泥，，可压缩性能和脱水性能一样平常。。。。

生涯污水厂二沉池倾轧的剩余活性污泥处置惩罚属亲水性、微细粒度有机污泥，，可压缩性能差，，脱水性能差。。。。

工业废水处置惩罚爆发的经浓缩池倾轧的物化和生化混淆污泥处置惩罚属中细粒度混淆污泥，，含纤维体的脱水性能较好，，其余可压缩性能和脱水性能一样平常。。。。

工业废水处置惩罚爆发的经浓缩池倾轧的物理法和化学法爆发的物化细粒度污泥处置惩罚属细粒度无机污泥，，可压缩性能和脱水性能一样平常。。。。

工业废水处置惩罚爆发的物化沉淀粗粒度污泥处置惩罚属粗粒度疏水性无机污泥，，可压缩性能和脱水性能很好。。。。

03

污泥处置惩罚新手艺

1、沉淀污泥生物处置惩罚系统

该手艺立异接纳污泥洗涤工艺，，首先洗出污泥中有机物质，，疏散无机物质污土壤，，再将有机污泥浓缩举行高温厌氧消化处置惩罚。。。。

优点：

沉淀污泥经由洗涤洗出污泥中一半固体无机污土壤，，镌汰了一半生物处置惩罚量，，节约工程投资和处置惩罚用度；；；；；；

单独处置惩罚有机污泥，，去除了无机污土壤在反应器中的沉淀，，镌汰了装备磨损和反应器的维护；；；；；；

沉淀污泥经由洗涤洗出污泥中大部分容易沉淀的重金属和无机污土壤，，提高了有机肥的品质；；；；；；

洗涤出的污土壤还可生产路面彩砖、透水砖。。。。

其他立异工艺：超高温厌氧消化、多级厌氧消化、沼渣漂浮等，，污泥生物处置惩罚速率提高了几倍和沼气产量提高20%以上。。。。

现在海内外现有污泥处置惩罚手艺还没有能够抵达免费处置惩罚、处置惩罚污泥的水平。。。。

2、石灰投加手艺

脱水后的污泥进入料斗，，料斗中加入石灰和氨基璜酸，，石灰投量为湿泥量的10%一15%，，氨基璜酸的投量约为石灰投量的1%。。。。由于氨基璜酸在反应历程中爆发氨气，，增强了整个工艺的杀菌效果，，降低了反应温度。。。。

污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中搅拌后，，由双螺旋进料机推入柱塞泵进料口，，通过柱塞泵送入反应器，，在70℃下停留30 min，，输出的产品可抵达美国EPA PART503 CLASS A标准。。。。反应后的污泥泵送至料仓，，密封容器中爆发的气体经洗涤塔处置惩罚后排放。。。。

该工艺的特点：

pH>12，，延续时间长，，杀菌彻底；；；；；；高pH使大部分金属离子沉淀，，降低了其可溶性和活跃水平；；；；；；

污泥的含固率可提高至30%；；；；；；去除了污泥中的臭气，，系统全密封，，无情形污染；；；；；；

系统全自动，，操作维护简朴：加入少量氨基璜酸，，镌汰了石灰用量和反应时间，，降低了运行本钱。。。。

3、污泥碳化手艺

所谓污泥碳化，，就是通过一定的手段，，使污泥中的水分释放出来，，同时又最大限度地保存污泥中的碳值，，使最终产品中的碳含量大幅提高的历程(Sludge Carbonization)在天下规模内，，污泥碳化主要分为3种。。。。

（1）高温碳化

碳化时不加压，，温度为649—982℃。。。。先将污泥干化至含水率约30%，，然后进入碳化炉高温碳化造粒。。。。碳化颗�？？？梢宰魑跫度剂鲜褂�，，其热值约为8 360—12 540 kJ/kg(日本或美国)。。。。

手艺上较为成熟的公司包括日本的荏原、三菱重工、巴工业以及美国的IES等。。。。该手艺可以实现污泥的减量化和资源化，，但由于其手艺重大，，运行本钱高，，产品中的热值含量低，，现在尚未有大规模地应用，，最大规模的为30删湿污泥。。。。

（2）中温碳化

碳化时不加压，，温度为426—537℃。。。。先将污泥干化至含水率约90%，，然后进入碳化炉剖析。。。。工艺中爆发油、反应水(蒸汽冷凝水)、沼气(未冷凝的空气)和固体碳化物。。。。该手艺的代表为澳大利亚ESI公司。。。。该公司在澳洲建设了1座100t/d的处置惩罚厂。。。。

该手艺可以实现污泥的减量化和资源化，，但由于污泥最终的产品过于多样化，，使用十分难题。。。。另外，，该手艺是在干化后对污泥实验碳化，，其经济效益不显着，，除澳洲一家处置惩罚厂外，，现在尚无其他潜在的用户。。。。

（3）低温碳化

碳化前无需干化，，碳化时加压至6~8 MPa，，碳化温度为315℃，，碳化后的污泥成液态，，脱水后的含水率50%以下，，经干化造粒后可作为初级燃料使用，，其热值约为15 048～20 482 kJ/kg(美国)。。。。

该手艺通过加温加压使得污泥中的生物质所有裂解，，仅通过机械要领即可将污泥中75%的水分脱除，，极大地节约了运行中的能源消耗。。。。污泥所有裂解包管了污泥的彻底稳固。。。。污泥碳化历程中保存了绝大部分污泥中热值，，为裂解后的能源再使用创立了条件14t。。。。

污泥水解热干化手艺污泥水热干化手艺通过将污泥加热，，在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解，，破损污泥的胶体结构，，可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。。。。

随水热反应温度和压力的增添，，颗粒碰撞增大，，颗粒间的碰撞导致了胶体结构的破损，，使约束水和固体颗粒疏散。。。。

经由水热处置惩罚的污泥在不添加絮凝剂的情形下机械脱水的含水率大幅度降低。。。。污泥的水解宏观上体现为挥发性悬浮固体浓度镌汰和COD、BOD以及氨氮等浓度增添。。。。

水热干化手艺接纳浆化反应器，，通过闪蒸乏汽返混预热浆化、蒸汽与机械协同搅拌，，提高了系统的处置惩罚效率；；；；；；在水热反应器中，，接纳蒸汽逆向流直接混淆加热的方法，，强化了传质传热历程，，可以阻止局部过热结焦碳化：在一连闪蒸反应器中，，实现了系统能量的有用接纳。。。。

4、微生物水解干化卵白提取

污泥微生物通过水解破壁处置惩罚后，，其胞内卵白质和水分得以释放，，再经由固液疏散后，，可到含水率35-45%（减量70%以上）、有机物消减40-50%的污泥残渣和可资源化使用的含卵白液体。。。。现在天津裕川情形在该方面已取得一定效果。。。。

图：微生物卵白提取流程图

污泥经水解处置惩罚后，，其含卵白液体经浓缩后可作为蛋鹤发泡剂和有机肥等使用，，污泥残渣可用做覆土、绿化土、土壤改良剂和修建质料等。。。。

图：微生物卵白提取后端处置惩罚蹊径

值得注重的是，，卵白质提取工艺中包管了重金属不会进入卵白质，，而卵白可以用于工业制品，，也可以进入农业，，但这些也都要企业自身完成工业链整合的事情。。。。现在裕川情形的污泥卵白质提取工艺已乐成运用，，后期有望通过工业链上企业间的有机协调，，买通卵白进入农业的后端工业链。。。。

5、热水解+厌氧消化

热水解预处置惩罚手艺是以含固率15%~20%的脱水污泥为工具举行的厌氧消化手艺。。。。

详细而言，，该工艺是通过高温高压热水解预处置惩罚，，以高含固的脱水污泥（含固率15%~20%）为工具的厌氧消化手艺。。。。

工艺接纳高温（155℃~170℃）、高压（6bar）对污泥举行热水解与闪蒸处置惩罚，，使污泥中的胞外聚合物和大分子有机物爆发水解、并破解污泥中微生物的细胞壁，，强化物料的可生化性能，，改善物料的流动性，，提高污泥厌氧消化池的容积使用率、厌氧消化的有机物降解率和产宇量。。。。

同时能通过高温高压预处置惩罚，，改善污泥的卫生性能及沼渣的脱水性能、进一步降低沼渣的含水率，，有利于厌氧消化后沼渣的资源化使用。。。。

此工艺已在欧洲国家获得规�；；；；；；こ逃τ�。。。。

与古板消化相比，，该工艺具备以下特色：

（1）有机物转化率高

（2）无害化水平提高，，完全杀灭病原菌，，泥饼抵达A级；；；；；；

（3）pH略高，，可降低沼气中的H2S和CO2浓度，，使CH4含量提高；；；；；；

（4）镌汰污泥体积，，提高污泥稳固性。。。。

04

未来的主流手艺

借鉴国际履历，，未来污泥处置惩罚处置惩罚的手艺生长主要有四条路径：

1、沼气能源接纳和土地使用为主的厌氧消化手艺蹊径

厌氧反应流程：

厌氧消化具有以下优点：

（1）提高后续处置惩罚的效率并镌汰后续处置惩罚能耗。。。。通常以为厌氧反应可以实现污泥减量化、稳固化。。。。通过厌氧反应，，污泥中有机物去除40%-60%，，有害病菌镌汰。。。。别的，，厌氧消化提高污泥脱水稳固性，，让燃烧等后续处置惩罚镌汰35%以上的能耗。。。。

（2）厌氧消化本钱较低。。。。凭证《中国情形报》统计，，纯粹厌氧消化投资本钱约为20-40 万元/(吨/日），，由于不必鼓风曝气等，，节约了本钱，，纯粹厌氧消化运行用度约为60-120 元/吨(含水率80%，，不包括浓缩和脱水)，，而好氧发酵运行用度为120-160 元/吨。。。。

西欧50%以上的污泥接纳厌氧消化处置惩罚，，爆发的沼气转化为电能可知足污水厂所需电力的33%～100%。。。。

但污泥厌氧消化在我国应用的并不顺畅。。。。我国建设的约50 座污泥厌氧消化设施中，，可以稳固运营的只有20 余座。。。。

主要缘故原由是由我国污泥泥质差、处置惩罚厂运行治理水平低。。。。我国污泥含砂量较高、有机物含量较低、污泥可生化性差，，消化装备运行的稳固性和产沼气率等指标普遍未抵达外洋标准。。。。别的，，我国缺乏沼气使用的激励机制，，装备的投资用度高，，系统运行较为重大不易掌握。。。。

不过接纳碱解处置惩罚、热处置惩罚、超声波处置惩罚、微波处置惩罚等要领对污泥举行预处置惩罚，，可以提高污泥水解速率，，改善污泥厌氧消化性能。。。。并通过项目履历的积累，，企业也逐步掌握了较为周全的操作手艺。。。。污泥厌氧消化手艺会是未来的一个主流偏向。。。。

2、土地使用为主的好氧发酵手艺蹊径

好氧堆肥是在有氧情形下，，通过微生物的发酵作用，，将污泥转变为肥料的历程。。。。其中有机物料代谢为二氧化碳、水和热。。。。

好氧堆肥的优点包括：

（1）发酵效率高，，稳固化时间相对短；；；；；；

（2）臭味少，，实现灭菌；；；；；；

（3）含水率可降到40%；；；；；；

（4）污泥制品主要用于修复盐碱地、都会绿化、垃圾场笼罩以及修建等方面用土；；；；；；

（5）并衍生出蚯蚓生物堆肥等来强化堆肥效果，，好比兴蓉情形和绿山的相助。。。。

堆肥的难点主要包括：

（1）能量净支出，，透风能耗用度占比80%；；；；；；

（2）需对好氧堆肥运行的差别阶段的合理透风量增强研究；；；；；；

（3）缺少C/N 等控制因素的理论研究，，致使保存调理添加剂使用过多的情形。。。。

污泥经发酵后转化为腐殖质，，可限制性农用、园林绿化或改良土壤，，从而实现污泥中有机质及营养元素的高效使用，，装备投资少、运行治理利便。。。。

但占地面积大、发酵产品保存重金属污染等弱点使得好氧发酵手艺在我国较难生长。。。。

现在污泥好氧发酵工程可接纳高效、快速、稳固、集约化的设计、运营模式，，可实现占地面积的大幅缩�。。。�；；；；；；别的，，研究批注我国都会生涯污泥的重金属超标比例约5%，，污染危害较小，，不应该成为限制污泥发酵产品土地使用的主要障碍。。。。

因此，，在《城镇污水处置惩罚厂污泥处置惩罚处置惩罚手艺指南(试行)》中，，“好氧发酵+土地使用”也被列为推荐手艺蹊径。。。。该手艺在相对欠蓬勃地区，，应用远景较大。。。。

3、污泥干化-燃烧手艺蹊径

恒久以来，，国人对污泥干化燃烧工艺保存误读，，普遍以为它是一种高能耗工艺和高碳排下班艺。。。。现实上，，国际上污泥燃烧能量可以抵达自给，，差别工艺能耗来看，，燃烧工艺（～100kW/t）与堆肥工艺（>100kW/t）相当。。。。

燃烧实现彻底处置惩罚和处置惩罚，，而堆肥后续需要思量贮存、运输等能耗。。。。并且，，污泥中的有机质燃烧是碳中性的。。。。别的，，人们还误以为污泥燃烧特征与垃圾相同是二噁英排放源。。。。

干化燃烧工艺的装备投资较大，，燃烧爆发的烟气污染严重，，还需建设完善的烟气处置惩罚系统，，这也加大了污泥的处置惩罚用度。。。。因此干化燃烧工艺一样平常适用于用地主要且经济蓬勃的地区。。。。

随着对碳减排和污泥生物质资源熟悉的一直加深，，干化燃烧工艺在外洋的应用规模最先镌汰。。。。然而现阶段，，在我国污泥厌氧消化和洽氧发酵手艺还未成熟的情形下，，污泥干化燃烧在一准时期内可能会泛起增添的态势，，尤其是工业窑炉协同燃烧的方法。。。。

4、建材使用为主的污泥高干脱水处置惩罚手艺蹊径

各人对污泥高干脱水手艺的普遍认知还停留在投加大宗化学药剂，，导致减容不减量；；；；；；且药剂对后续污泥燃烧、土地使用、建材使用等产品影响；；；；；；是暂时性、应急污泥处置惩罚处置惩罚手艺蹊径等。。。。

现在接纳的高干脱水工艺，，投加大宗药剂未抵达减量效果，，且未与后续处置惩罚相连系，，将阻碍污泥处置惩罚手艺生长，，导致劣币驱除良币的征象。。。。

泉源：环保水圈

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