污泥再生利用研究與成套設(shè)備開(kāi)發(fā)

1、 污泥再生利用研究與成套設(shè)備開(kāi)發(fā) 1.污泥處置現(xiàn)狀城市生活污水處理后的污泥，一般含水率約80%，富含有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，又含有一定量的重金屬和病毒、病原體、寄生蟲卵等有害物質(zhì)，污泥處置不當(dāng)會(huì)造成嚴(yán)重的二次環(huán)境污染。目前國(guó)外污泥主要的處置方法是采用污泥的填埋、焚燒及填海，歐美各國(guó)主要是填埋和農(nóng)田利用，日本填海造地的污泥占70%以上；我國(guó)污泥主要的處置方法是采用污泥的填埋及焚燒。其處置方法均不能實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的綜合利用，存在一定的社會(huì)及環(huán)境問(wèn)題，不是污泥處置的最佳出路。對(duì)我國(guó)這樣一個(gè)發(fā)展中國(guó)家而言，綜合利用尤其是農(nóng)業(yè)利用無(wú)疑是較好的選擇，實(shí)現(xiàn)污泥的有效利用、變廢為寶，使之資源化并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，將成為污泥

2、處置的發(fā)展方向。2.污泥再利用的技術(shù)工藝路線在城市生活污水水處理的污泥中，一般含水率約80%，有機(jī)質(zhì)成份含量約45%55%.利用污泥制造有機(jī)復(fù)合肥過(guò)程是將污泥經(jīng)8001000高溫烘干，殺滅病菌、蟲卵，保存有機(jī)厲份不受破壞且除去有害菌（進(jìn)行無(wú)害化處理），接入有益菌培養(yǎng)，消除污泥的臭味，增加污泥中的營(yíng)養(yǎng)元素，再添加氮、磷、鉀有效成分，增加污泥中的養(yǎng)分含量，經(jīng)造粒、低溫烘干等工藝，將污泥制成具有生物活性、全營(yíng)養(yǎng)、無(wú)公害的有機(jī)復(fù)合肥。從而為水處理后的污泥找到了很好的出路，并增加了污水處理廠和設(shè)備生產(chǎn)廠家的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益，使污泥變廢為寶，減少了環(huán)境污泥，保護(hù)了人類賴以生存的自然環(huán)境，同時(shí)又有利于生態(tài)

3、農(nóng)業(yè)的發(fā)展。此外，可根據(jù)實(shí)際情況，在污泥高溫烘干工藝前，增加污泥的晾曬或?qū)a工藝，高濕污泥經(jīng)晾曬或堆漚工藝可降低污泥含水率，有效節(jié)約烘干能源，從而降低烘干成本；污泥也可直接進(jìn)入烘干機(jī)烘干，減少晾曬或堆漚的使用場(chǎng)地，從而節(jié)約占地面積。3.污泥臭味解決方案污泥未經(jīng)處理直接造肥其臭味是一個(gè)突出的問(wèn)題。產(chǎn)生臭味的原因是因?yàn)槌鞘形鬯幚韽S的污泥含有部分帶有臭味的物質(zhì)，如硫化物、氨、腐胺類等，所以當(dāng)將之加工成肥料變成商品來(lái)儲(chǔ)存和施用時(shí)，仍會(huì)向四周散發(fā)臭味，繼續(xù)污染環(huán)境。這樣就大大降低了污泥肥料的商品價(jià)值，并將直接影響到肥料在市場(chǎng)的生存和發(fā)展，因此必須予以解決。目前，對(duì)于這種臭味的去除方法主要有：化學(xué)方法、

4、物理除臭法、生物除臭法。生物除臭是通過(guò)微生物的生理代謝將具有臭味的物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化，達(dá)到除臭的作用。前兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是較為簡(jiǎn)捷，其缺點(diǎn)是除臭效果不太好，且不是增加了污泥的堿度就是增加了污泥的體積。生物除臭法的優(yōu)點(diǎn)是：除臭效果好；經(jīng)過(guò)微生物除臭還可進(jìn)一步降解污泥中各種大分子元素，增加其利于植物吸收的營(yíng)養(yǎng)成份；通過(guò)污泥除臭依靠微生物發(fā)酵產(chǎn)生的生物熱，可使污泥進(jìn)一步干燥，降低污泥烘干成本；這些具有除臭功能的微生物多是土壤中的有益微生物菌群，它有改良土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、改善土壤生態(tài)環(huán)境，抵抗有害微生物的功能。缺點(diǎn)是：除臭所需時(shí)間較長(zhǎng)，占地面積大?？紤]到國(guó)內(nèi)許多中小型污水處理廠沒(méi)有消化工序，產(chǎn)生的是生污泥，利用

5、生物除臭的方法可以起到污泥消化工序的作用，所以采用生物除臭法較好。試驗(yàn)表明，利用有益微生物可清除污水處理廠中污泥的臭味，增加了其利于植物吸收的營(yíng)養(yǎng)成分（如：速效有機(jī)碳的含量）。同時(shí)通過(guò)污泥除臭過(guò)程中微生物發(fā)酵產(chǎn)生的生物熱，可使污泥得到進(jìn)一步干燥，降低污泥干化成本，增加污泥肥料的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。124.污泥烘干有機(jī)質(zhì)損失試驗(yàn)分析通過(guò)烘干試驗(yàn)，污泥經(jīng)烘干機(jī)高溫烘干，烘干高的氮含量2.7%，磷含量為2.45%，鉀含量為0.67%，有機(jī)質(zhì)含量為43.7%，烘干后，氮損失為9.3%，有機(jī)質(zhì)損失為5.7%，其它營(yíng)養(yǎng)成分變化不大，因此，污泥烘干前后營(yíng)養(yǎng)成分損失不大。物料造粒后的烘干，烘干后物料的營(yíng)養(yǎng)成份損失量粗

6、蛋白減少量6%，氨基酸減少量2%，氮（n）減少量2%，磷減少量0.5%，能夠達(dá)到預(yù)期效果。5.污泥烘干煙氣排放的分析測(cè)試污泥的高溫烘干生產(chǎn)工藝采用煙氣爐作為干燥熱源，破碎式烘干機(jī)作為烘干設(shè)備，除塵采用濕式水膜除塵系統(tǒng)，污泥的含水率為80%左右，烘干后污泥的含水率13%，因此煙氣的主要成份為水蒸汽，又由于煙氣爐作為熱源，以煤作為燃料，在烘干過(guò)程中，產(chǎn)生少量的污泥粉塵，因此煙氣中又含有少量的二氧化硫及粉塵。經(jīng)過(guò)環(huán)保監(jiān)測(cè)，2t煙氣爐排放污染物二氧化硫濃度342毫克/標(biāo)，煙塵濃度140毫克/標(biāo)m3，煙氣黑度小于林格曼黑度一級(jí)，各項(xiàng)結(jié)果均達(dá)到了鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)gwpb3-1999.6.大田試驗(yàn)通過(guò)

7、污泥、有機(jī)復(fù)混肥、無(wú)機(jī)復(fù)混肥分別對(duì)玉米、小麥、棉花的田間試驗(yàn)表明，以污泥為唯一肥源的玉米，穗粒數(shù)增長(zhǎng)5.1%，千粒重增長(zhǎng)4.7%，畝產(chǎn)量增長(zhǎng)10.1%；以有機(jī)復(fù)混肥使用效果最好，穗粒數(shù)增長(zhǎng)11.5%，千粒重增長(zhǎng)11.6%，畝產(chǎn)增長(zhǎng)20.75%.以污泥為唯一肥源的小麥穗粒數(shù)增長(zhǎng)10.4%，千粒重增長(zhǎng)2.15%，畝產(chǎn)量增長(zhǎng)26.0%；以有機(jī)復(fù)混肥使用效果最好，穗粒數(shù)增長(zhǎng)22.32%，千粒重增長(zhǎng)4.3%，畝產(chǎn)增長(zhǎng)44.2%；以污泥為唯一肥源的棉花，畝鈴增長(zhǎng)率5.1%，鈴重增長(zhǎng)4.7%，畝產(chǎn)量增度10.1%；以有機(jī)復(fù)混肥與無(wú)機(jī)復(fù)混肥為肥源棉花效果基本相同，但使用有機(jī)復(fù)混肥可以減少使用無(wú)機(jī)化肥，從而減少

8、化肥對(duì)土壤的毒害作用，且有機(jī)復(fù)混肥具有有機(jī)肥的長(zhǎng)效性，連年使用效果更佳。施用污泥后，玉米、小麥、棉花中對(duì)人類有害的各項(xiàng)重金屬符合糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（gbb2715-81），其在籽粒中的含量也均符合國(guó)家糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)表明：污泥作為肥料使用是安全的。因此，污水處理廠經(jīng)二級(jí)處理產(chǎn)生的生污泥經(jīng)過(guò)高溫殺菌干燥后，可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。控制好使用量即不會(huì)在植物中造成重金屬富積。無(wú)論是單施、還是與無(wú)機(jī)肥料、菌肥混制成活性有機(jī)復(fù)混肥施用，對(duì)植物生長(zhǎng)都有較顯著的促進(jìn)作用。其中以與無(wú)機(jī)復(fù)混肥制成的活性有機(jī)復(fù)混肥效果最好。它具有無(wú)機(jī)肥料、有機(jī)肥料及菌肥的綜合優(yōu)點(diǎn)，不但養(yǎng)分含量高、供肥強(qiáng)度強(qiáng)、且養(yǎng)分全面、比例合適、肥效期長(zhǎng)

9、、對(duì)土壤和農(nóng)作物沒(méi)有毒害作用，能夠改善土壤微生態(tài)環(huán)境、提高地力。因此，將含水率約80%、有機(jī)質(zhì)成份含量約4055%的高濕污泥，經(jīng)晾曬、堆漚然后烘干或經(jīng)8001000直接高溫烘干，殺滅病毒、蟲卵，保存有機(jī)成份不受破壞且除去有害菌（進(jìn)行無(wú)害化處理），然后經(jīng)生物除臭，再添加氮、磷、鉀有效成份，增加污泥中的養(yǎng)分含量，經(jīng)造粒、低濕烘干等工藝，將污泥制成具有生物活性、全營(yíng)養(yǎng)、無(wú)公害的有機(jī)復(fù)混肥是污泥處置的最佳出路。同時(shí)，我們成功地進(jìn)行了污泥制肥成套設(shè)備的研究與開(kāi)發(fā)。目前已制成一條年產(chǎn)5000噸有機(jī)復(fù)合肥的生產(chǎn)線，并安裝運(yùn)行于保定市污水處理廠，它是一條利國(guó)利民、保護(hù)人類賴以生存的自然生態(tài)環(huán)境、提高污水處理廠

10、的經(jīng)濟(jì)效益的有益途徑。7.經(jīng)濟(jì)效益分析利用污泥開(kāi)發(fā)制造有機(jī)復(fù)混肥，可使城市污水處理廠省去污泥的衛(wèi)生填埋或焚燒費(fèi)用，提高資源利用率（污泥填埋占用可耕地）。中科院生態(tài)環(huán)境研究中心的研究表明：每平方米城市污水處理廠污泥引起環(huán)境損失值為38元，這不包括其中的運(yùn)輸費(fèi)用。保定市污水處理廠年產(chǎn)污泥約為2.7104立方米，每年引起的環(huán)境損失值為103萬(wàn)元，若將污泥加工成活性有機(jī)復(fù)混肥，年產(chǎn)量為5000噸，年創(chuàng)利潤(rùn)為100多萬(wàn)元，因此，利用污泥開(kāi)發(fā)制造有機(jī)復(fù)混肥在經(jīng)濟(jì)上是可行的，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。8.社會(huì)效益分析目前，我國(guó)擁有已建成及在建、擬建的污水處理廠近千家，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的提高、人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)以及城市化進(jìn)程的加快，對(duì)污泥的處理與利用成了一個(gè)迫切的需要解決的問(wèn)題，污泥處理不好會(huì)造成對(duì)環(huán)境的二次污染，造成一系列的社會(huì)問(wèn)題。利用污泥制造有機(jī)復(fù)合肥可使污泥化害為利，既減輕了國(guó)家對(duì)污泥處理的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，又對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用，發(fā)展前景廣闊；同時(shí)，杜絕了污泥焚燒和填埋造成的二次污染。9.工程應(yīng)用目前，該成套設(shè)備生產(chǎn)