首页处置利用技术

一、立项必要性与前期基础
    污水处理量的持续增长和污水排放标准的提高导致我国污泥产量每年以大约10%的速度增加。由于技术和经济等因素的制约,我国污泥处理资源化技术远远落后于国际先进水平,大量未经稳定化的污泥没有正常出路。污水污泥体积庞大、成分复杂,不仅含有大量有机质、营养物及腐殖质等,而且含有大量病原菌、寄生虫(卵),重金属以及其他难降解有毒有害物质,容易发酵和腐败,导致地表水和地下水污染,已成为国家迫切需要解决的重大环境问题。

剩余污泥含水率高、体积庞大,为后续处理处置带来极大困难,因此有效脱水是污泥处理的关键。剩余污泥作为一种高塑性流体,可压缩性极差;特殊的污水特征和工业废水的进入使得我国城市污泥脱水性能很差,必须通过调理改进其脱水性能。污泥调理通过改善污泥脱水性能、促进污泥脱水等作用,为污泥后续处理和利用奠定基础。因此,针对我国污泥特性,开发安全、高效、经济的新型污泥强化调理技术非常重要。

城市污泥中含有大量植物必需的养分、有机质和有效矿物成份。污泥堆肥可以显著提高土壤肥力,改善土壤性能我国的林地资源面积大、分布广,对城市污泥堆肥的需求量大,林业应用为城市污泥处置找到了一条理想的途径。城市污泥堆肥大量重金属、高含量营养盐有机污染物以及病原微生物等环境污染因子可能富集于土壤和农产品当中,对环境和人类健康产生威胁污泥堆肥长期施用后,重金属、营养盐、有毒有机污染物和病原微生物等对生态环境的潜在环境生态风险需要明确,并提出相应的环境风险控制对策。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》明确提出:需要大力强化废弃物减量化、资源化利用与安全处置,开发非常规污染物控制技术,废弃物等资源化利用技术。开展城市污泥减量化和资源化关键技术的研发具有明显的经济和社会效益,具有重大的科学意义和现实意义。

项目申请单位前期在污泥破解、污泥厌氧消化、污泥脱水以及污泥堆肥林业利用方面进行了大量的研究,对改项目的开展和湿式提供了游离的技术支撑。


二、课题目标

开发低成本的、具有生物降解性能的污泥调理剂和具有骨架作用的污泥调理助剂,并据此对板框压滤高压脱水工艺进行优化,实现剩余污泥含水率60%以下,污泥脱水成本不高于传统工艺。开发高效污泥好氧堆肥工艺,实现堆肥过程减少能量消耗10%,大幅度降低臭味。对深度脱水后污泥好氧堆肥、和园地施用单元的安全性进行评价,构建污泥深度脱水为核心单元的污泥资源化技术路线,降低污泥处理处置综合成本5-10%。


三、研究内容

1、低成本环境友好污泥调理药剂和助剂的开发

开发具有生物降解性能的污泥调理剂和具有骨架作用的污泥调理助剂;研究污泥调理剂和调理助剂改善污泥脱水性能的特征及机理。

2、污泥板框压滤高干脱水工艺优化

依次从小试、中试层次对新型污泥脱水调理剂及调理助剂应用于隔膜式板框压滤高干脱水工艺的操作条件进行优化,污泥含水率降低至60%以下。从污泥脱水程度、和脱水工艺及后续单元的整体运行经济成本两个角度对板框压滤高干脱水工艺进行综合优化。

3、污泥高效好氧堆肥(制培养土)技术及与普通堆肥的对比评价

开发覆膜式高效节能好氧堆肥过程的工艺,研究污泥调理药剂、助剂对污泥好氧堆肥工艺的改善特征;评价高效污泥堆肥工艺过程中的臭气控制效果及作用机制。通过对比高效好氧堆肥与普通堆肥的效果,研究高效深度脱水工艺对堆肥工艺的影响途径及机理。

4、污泥堆肥(培养土)林业(园艺)利用研究

确定研究污泥堆肥(培养土)的品质特征,研究含新型调理药剂和助剂的污泥,在林业(园艺)利用的可行性及其营养和改良土壤的效能;评价污泥堆肥(培养土)林业(园艺)应用的风险。


四、预期成果与经济效益
    通过该项目的研究,污水污泥的处理将从传统的污泥处理过度到污泥的资源化利用,思路的转变将使污泥处理在经济方面逐步自给自足、甚至产生经济效益(目前为巨额政府补贴),污泥的处理处置将具有更强的可操作性和可实现性。通过污泥的减量化和资源化,可以控制污泥对周围环境和人类健康的二次污染、减少污染风险。改项目的研究和实施,有助于全面消除水污染,促进人与环境的和谐。

主要预期成果如下:

(1)新开发的低成本环境友好污泥调理药剂和助剂;

(2)一套经过工艺参数优化的污泥板框压滤高干脱水装置;

(3)一套污泥好氧堆肥制备林业培养土的工艺路线。


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