【文章內(nèi)容簡介】 利用污泥制磚是一種變廢為寶的處理方法，不但減少了因堆放而侵占耕地，同時緩解了磚瓦廠土源緊張和對農(nóng)田的取土破壞，社會效益顯著。污泥制磚的方法有兩種。一種是用干化污泥直接制磚，另一種是用污泥焚燒灰渣制磚。用干化污泥直接制磚時，應(yīng)對污泥的成分作適當(dāng)調(diào)整，使其成分與制磚粘土的化學(xué)成分相當(dāng)。當(dāng)污泥與粘土按一定重量比配料時，污泥磚可達(dá)普通紅磚的強(qiáng)度。利用污泥焚燒灰渣制磚時，灰渣的化學(xué)成分與制磚粘土的化學(xué)成分是比較接近的，制坯時只需添加適量粘土與 硅砂。無論采取哪種 制磚方法，對污泥的預(yù)處理要 7 求較高，由于所制作的是與人有較密切接觸的地磚或墻磚，在制磚前必須對污泥進(jìn)行徹底地除臭除毒，用消化等方法將污泥中極易發(fā)臭腐敗的有機(jī)物腐殖質(zhì)分解成二氧化碳、氮和水，并采取措施殺滅 各種病原體，然后用物理化學(xué)方法把污泥中的鉻、鋅 、鉛等重金屬轉(zhuǎn)化為水不溶物實現(xiàn)穩(wěn)定化，再通過脫水使污泥含水率盡可能地降低。最后，這些除臭除毒滅菌脫水后的污泥方可用來制成人行道地磚或墻體用紅磚。并且磚瓦行業(yè)作為一種夕陽產(chǎn)業(yè)，要充分分析磚的銷售渠道，并考慮到采用先進(jìn)的制磚工藝以節(jié)省成本和提高質(zhì)量以提 高磚的銷量。 低溫?zé)峤饫? 熱分解是一種新興的污泥熱處理工藝，將污泥在無氧或低于理論氧攝入量的條件下，加熱到一定溫度，使固體物質(zhì)分解為油、不凝性氣體和炭三種可燃物，其部分產(chǎn)物可作為前置干燥與熱解的能源。其余能源回收。由于高溫?zé)岱纸夂哪艽?，目前研究重點放在低溫?zé)岱纸馍?。污泥化學(xué)處理方法作為一種處置徹底、速度快的污泥處理方法，正受到各國廣泛重視，可以預(yù)見，這種處理方法將成為我國污泥處理的重要方式。 因熱解的無害化和減量化徹底，地位己逐漸升高。污泥低溫?zé)峤馐且环N發(fā)展中的能量回收型污泥熱化學(xué)處理技術(shù)。它 通過在催化劑作用下無氧加熱干燥污泥至一定溫度 (500℃ )， 由干餾和熱分解作用使污泥轉(zhuǎn)化為油、反應(yīng)水、不凝性氣體和炭等可燃產(chǎn)物，最大轉(zhuǎn)化率取決于污泥組成和催化劑的種類，正常產(chǎn)率為 200300L(油 )/t(干泥 )，其性質(zhì)與柴油相似。這是一個新興的課題，有著很好的發(fā) 展前景，目 前正在探索和試驗 8 階段。 焚燒 焚燒是污泥最徹底的處理方法，焚燒最大優(yōu)點是可以迅速和較大程度地使底泥減容，并且在惡劣的天氣條件下不需存儲設(shè)備。污泥中含有一定量的有機(jī)成分，經(jīng)脫水干燥的污泥可用焚燒處理，焚燒可以迅速降低污泥的體積并 降低其有害性。焚燒使有機(jī)物完全燃燒，最終產(chǎn)物是 COZ、 HZO、 NZ 等氣體及焚燒灰渣。污泥焚燒廢氣中可以獲得剩余能量，用來發(fā)電 ； 所產(chǎn)生的焚燒灰渣可用于改良土壤、作為磚瓦和陶瓷等的原料等。污泥在焚燒之前無需進(jìn)行堆肥、消化處理。焚燒工藝的優(yōu)點主要表現(xiàn)為 ： 第一，焚燒可以大量減少污泥的體積，相對于機(jī)械脫水的污泥來說，最終的焚燒產(chǎn)物體積只相當(dāng)于最初產(chǎn)物的 10%。 第二，焚燒也可以殺死一切病原體，一切有機(jī)物在燃燒過程中都會最大程度地被分解，病原體和細(xì)菌也不例外。通過高溫處理，在燃燒殘渣內(nèi)幾乎沒有病原體存在。此外，焚燒還 可以解決污泥的惡臭問題。 第三，經(jīng)過脫水后的污泥的熱值相當(dāng)于褐煤的水平，因此在一定條件下污泥可以自燃。這樣可以在一定程度上減輕污泥焚燒的費(fèi)用。同時由于焚燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)不斷完善和有關(guān)焚燒技術(shù)的突破，原來存在的煙氣二次污染問題也得 到了妥善的解決。焚燒技術(shù)成為了一項十分環(huán)保的污泥處置技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計 ，焚燒所占的比重將由 1992 年的 10%提高到 20xx 年的 38%。 總之，焚燒工藝的應(yīng)用前 景則越來越被看好，這種技術(shù) 9 在目前為止是處理污泥的最好方法之一。 但是，焚燒工藝也存在著一些缺點和不足。焚燒效果不穩(wěn)定，有可能需要輔助燃料 以提高焚燒的質(zhì)量，焚燒時動力消耗也較大。污泥經(jīng)過燃燒后，含水率可降到 0，質(zhì)量與體積會大大降低，但焚燒殘渣為有害物質(zhì)，仍需進(jìn)行運(yùn)輸和最后處理。另外，污泥焚燒廢氣可能含有致癌物質(zhì)二惡英，故需要配備去除二惡英的裝置，投資較高。因此，污泥焚燒所需的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用較高，工藝操作復(fù)雜。 由前述分析，每一種污泥處置方法都有其不足的一面，如填埋易造成二次污染，而且隨著泥量的增長，填埋場地越來越有限 ； 焚燒工藝能較大幅度地減少重要的有害物質(zhì)和縮小廢物體積，因此它將會得到越來越多的應(yīng)用，但其缺點是高成本和可能產(chǎn)生的污染 (廢氣 、噪聲、震動、熱和輻射 )，嚴(yán)重影響了在我國的處置使用 ； 而堆肥又由于污泥中可能含有的一些致癌物質(zhì)和重金屬化合物，人、動物、植物長期接觸后會造成慢性中毒，去除這些有害物質(zhì)往往需要很高的成本，同時較高要求的檢測也是必需的。目前普遍的問題是檢測手段跟不上要求，處理成本無法和經(jīng)濟(jì)效益相平衡，化肥普遍應(yīng)用造成銷售市場難以開發(fā)等，這些使得此種處置方式尚未得到普遍的推廣。 10 表 31 污泥處置工藝優(yōu)缺點比較 張家港 市污泥處置方案的選擇 污泥處置方案綜合評價 目前 張家港 市 污水廠對污泥未進(jìn)行穩(wěn)定化、無害化和減量化處理。產(chǎn)生的剩余污泥僅經(jīng)過濃縮、機(jī)械脫水后 送至填埋場處置工藝 主要優(yōu)點 主要缺點 農(nóng)田綜合利用 改良土壤結(jié)構(gòu)，提供植物生長必需肥分和微量元素，增加土壤 肥力、促進(jìn)作物的生長 存在重金屬污染 隱患 ， 高分子絮凝劑易引起土壤板結(jié)。 肥料用量在淡旺季差異明顯， 肥料銷 路難以保障，價格上優(yōu)勢不大，只適用于低檔作物使用 焚燒利用 含水率可降至 0%，迅速和 較大程度地使污泥減容。焚燒產(chǎn)物既可用作新的產(chǎn)品原料，又可回收熱能 工藝操作復(fù)雜，運(yùn)行不穩(wěn)定，會產(chǎn)生一定的煙塵，基建及運(yùn)行費(fèi)用高昂，是其他處置方法的 24 倍 低溫?zé)峤饫? 無害化、減量化和資源化徹底，可通過干餾提取油、氣等 工藝和設(shè)備還需改進(jìn)，總體還在試驗和討論階段 建筑材料利用 減少占用土地，減少了對自然資源的消耗， 而且可以使資源得到循環(huán)利用，社會和經(jīng)濟(jì)效益顯著 由于與人密切接觸，除臭除毒滅菌等預(yù)處理工序嚴(yán)格，安全性受到懷疑；還需考慮制磚工藝和磚的銷售渠道 土地填埋 工藝成熟，經(jīng)驗豐富，操作和管理簡單，經(jīng)濟(jì)節(jié)能不耗電，具有投資少、容量大、見效快的特點 占地面積大，對污泥的脫水、填埋場的防滲層和填埋作業(yè)有較高要求 11 填埋 。污泥未采用任何污染防范措施直接 填埋 存 在二次污染的潛在威脅，會成為一個嚴(yán)重的環(huán)境問題，乃至一個社會問題。 因此， 我們必須因地制宜地尋找新的解決方案。目前國際上污泥 處置 的方法主要包括土地利用、建材制作、厭氧消化、干化焚燒等。我國污水收集系統(tǒng)落后，污泥成份非常復(fù)雜，極大地限制了土地利用和建材制作，大多數(shù)城市采用填埋技術(shù)，而越來越多的城市正面臨無地可填的局面。因此國內(nèi)一些城市擬采用厭氧消化和干化焚燒工藝。 厭氧消化技術(shù)是利用厭氧發(fā)酵的方法來達(dá)到污泥的穩(wěn)定化。在厭氧條件下，污泥中有機(jī)物最終礦化成一些無機(jī)物和氣體。該 技術(shù)具有良好的揮發(fā)性固體去除率，消化后污泥體積明顯減少。可綜合利用沼氣燃燒釋放的能量，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。 但是厭氧微生物馴化培養(yǎng)較慢，對有毒有害物質(zhì)較為敏感，易發(fā)生一些系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)故障，且存在易燃?xì)怏w難控制等安全問題，對人員安全操作熟練程度要求高。 目前污水中含渣量大，系統(tǒng)運(yùn)行一段時間就需要停機(jī)清渣，停機(jī)期間污泥難以處理。厭氧消化 初期投資大，經(jīng)過厭氧消化后的污泥仍需妥善處置。目前國內(nèi)一些城市在實際運(yùn)行中臭氣問題較為嚴(yán)重。 干化焚燒技術(shù)先將污泥干化，再焚燒。干化一般分為直接熱干化和間接熱干化。干化能使污泥顯著減容， 無臭，且無病原微生物。焚燒是對污泥最徹底的處理方法，能最大程度地減少污泥體積，殺死一切病原體和細(xì)菌。 但是干化焚燒工藝也存在一些缺點和不足。熱干化技術(shù)處理成本高，管理復(fù)雜，單臺設(shè)備處理量較小， 一般的干化床單臺設(shè)備處理能力不超過 50t/d， 不適合大規(guī)模處理。焚燒動力 12 消耗大，處理費(fèi)用昂貴，操作復(fù)雜，燃燒廢氣可能含二惡英，需妥善控制。 污泥干化焚燒技術(shù)由于高成本和產(chǎn)生的污染，限制了在我國的發(fā)展。但是污泥高位熱值 ⑴ 其實是比較高的，只是含水率太高，使得低位熱值 ⑵ 較低，無法自持燃燒。高昂的運(yùn)行費(fèi)用主要花在對污泥的干化或 添加輔助燃料上。如采用一種低成本的脫水并提高熱值的方法對污泥進(jìn)行預(yù)處理，其焚燒處理運(yùn)行成本將大幅下降，當(dāng)熱值提高到一定程度并控制焚燒污染物時，完全可作為一種再生燃料使用，可直接應(yīng)用于垃圾焚燒發(fā)電廠、熱電廠、窯廠、蒸汽鍋爐中，而不必投資建設(shè)專有的污泥焚燒設(shè)備，大大減少投資。 13 污泥 調(diào)理改性深度脫水 制再生燃料技術(shù) 綜合比較 張家港 市 的實際情況，本著 “技術(shù)可靠、操作簡便、投資適中” 的原則，提出污泥 調(diào)理改性深度脫水 制再生燃料技術(shù)。通過在污泥中添加 污泥脫水改性 調(diào)理 劑， 通過高壓壓濾 降低污泥含水率， 干 泥餅送入垃圾電廠摻燒， 實現(xiàn)了污泥的無害化、減量化和資源化， 符合國家節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求