污泥再生利用研究與成套設(shè)備開發(fā)

1、污泥再生利用研究與成套設(shè)備開發(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)會造成嚴(yán)重的二次環(huán)境污染。目前國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現(xiàn)對 污泥的綜合利用，存在一定的社會及環(huán)境問題，不是污 泥處置的最佳出路。對我國這樣一個發(fā)展 中國家而言， 綜合利用尤其是農(nóng)業(yè)利用無疑是較好的選擇，實現(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

2、成為 污泥處置的發(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)合肥過程是將污泥經(jīng)800°c- 1000°c 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、全營養(yǎng)、無公害的有機(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、社會效益，使污泥 變廢為寶，減少了環(huán)境污

3、泥，保護(hù)了人類賴以生存的自然環(huán) 境，同時又有利于生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。此外，可根據(jù)實際情況, 在污泥高溫烘干工藝前，增加污泥的晾曬或?qū)ε晒に?，高?污泥經(jīng)晾曬或堆派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，減少晾曬或堆派的使用場地，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突出的問題。產(chǎn)生臭味的原因是因為城市污水處理廠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 肥料變成商品來儲存和施用時，仍會向四周散發(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值，并將直 接 影響到肥料在市場的生存和發(fā)

4、展，因此必須予以解決。 目前，對于這種臭味的去除方法主要有：化學(xué)方法、物理除 臭法、生物除臭法。生物除臭是通過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) 點是較為簡捷，其缺點是除臭效果不太好，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)點是：除 臭效果好；經(jīng)過微生物除臭還可進(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養(yǎng)成份；通過污泥除臭依 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。缺點是：除臭

5、所需時間較長，占地 面積大?？紤]到國內(nèi)許多中小型污水處理廠沒有消化工序， 產(chǎn)生的是生污泥，利用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 吸收的營養(yǎng)成分(如：速效有機(jī)碳的含量)。同時通過污泥除 臭過程中微生物發(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競爭力。4.污 泥烘干有機(jī)質(zhì)損失試驗分析 通過烘干試驗，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

6、5.7%,其它營養(yǎng)成分變化不大，因此，污泥烘干 前后營養(yǎng)成分損失不大。物料造粒后的烘干，烘干后物料的 營養(yǎng)成份損失量粗蛋白減少量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)過環(huán) 保監(jiān)測，2t煙氣爐排放污染物二氧化硫濃度342毫克/標(biāo)，

7、煙 塵濃度140毫克/標(biāo)m3,煙氣黑度小于林格曼黑度一級，各項 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 田試驗通過污泥、有機(jī)復(fù)混肥、無機(jī)復(fù)混肥分別對玉米、小 麥、棉花的田間試驗表明，以污泥為唯一肥源的玉米，穗粒 數(shù)增長5. 1%,千粒重增長4. 7%,畝產(chǎn)量增長10. 1%;以有機(jī) 復(fù)混肥使用效果最好，穗粒數(shù)增長115%,千粒重增長11. 6%,畝產(chǎn)增長20.75%.以污泥為唯一肥源的小麥穗粒數(shù)增長10.4%,千粒重增長2.15%,畝產(chǎn)量增長26.0%;以有機(jī)復(fù)混 肥使用效果最好，穗粒數(shù)增長22.32%,千粒重增長4. 3%,畝 產(chǎn)增長44.2%;以污泥為唯一肥源的棉

8、花，畝鈴增長率5.1%, 鈴重增長4.7%，畝產(chǎn)量增度10.1%;以有機(jī)復(fù)混肥與無機(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 使用無機(jī)化肥，從而減少化肥對土壤的毒害作用，且有機(jī)復(fù) 混肥具有有機(jī)肥的長效性，連年使用效果更佳。施用污泥后， 玉米、小麥、棉花中對人類有害的各項重金屬符合糧食衛(wèi) 生標(biāo)準(zhǔn)(gbb2715-81 ),其在籽粒中的含量也均符合國家糧 食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，試驗表明：污泥作為肥料使用是安全的。因此， 污水處理廠經(jīng)二級處理產(chǎn)生的生污泥經(jīng)過高溫殺菌干燥后, 可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。控制好使用量即不會在植物中造成重金 屬富積。無論是單施、還是與無機(jī)肥料、菌肥混制成活性有 機(jī)復(fù)混肥施用

9、，對植物生長都有較顯著的促進(jìn)作用。其中以 與無機(jī)復(fù)混肥制成的活性有機(jī)復(fù)混肥效果最好。它具有無機(jī) 肥料、有機(jī)肥料及菌肥的綜合優(yōu)點，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、對土壤和農(nóng)作 物沒有毒害作用，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、堆派然后烘干或經(jīng)800°c 1000°c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、全營養(yǎng)、無

10、公害的有機(jī)復(fù)混肥是污泥處 置的最佳出路。同時，我們成功地進(jìn)行了污泥制肥成套設(shè)備 的研究與開發(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 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. 7× 104立方米，每年引 起的環(huán)境

11、損失值為103萬元，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)利潤為100多萬元，因此，利用 污泥開發(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.社會效益分析目前，我國擁有已建成及在建、 擬建的污水處理廠近千家，隨著國家對環(huán)保要求的提高、人 們環(huán)保意識的增強(qiáng)以及城市化進(jìn)程的加快，對污泥的處理與 利用成了一個迫切的需要解決的問題，污泥處理不好會造 成對環(huán)境的二次污染，造成一系列的社會問題。利用污泥制 造有機(jī)復(fù)合肥可使污泥化害為利，既減輕了國家對污泥處理 的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，又對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生積極的推動作用，發(fā)展前 景廣闊；同時，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，