南昌污泥可研報(bào)告

PAGEPAGE1DATE\@"M/d/yyyy"12/11/2014-TIME\@"H時(shí)m分"14時(shí)33分南昌市污泥固化填埋應(yīng)急處理工程方案南昌鵬鷂水務(wù)有限公司2011年06月PAGEII目錄TOC\o"1-3"\h\u139641概述 1174731.1項(xiàng)目的基本情況 181231.1.1項(xiàng)目名稱及編制單位 1218071.1.2編制單位簡(jiǎn)介 171941.2方案指導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)原則 153011.3方案編制范圍 2310421.3.1項(xiàng)目規(guī)劃期限 2320441.3.2項(xiàng)目處理對(duì)象服務(wù)范圍 2180901.4采用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 2278241.5方案內(nèi)容 3114082項(xiàng)目背景 4273393污泥處理技術(shù)的比較與選擇 6152203.1城市生活污泥的性狀與特點(diǎn) 6226813.2污泥的處置方法概述 7583.2.1衛(wèi)生填埋 7181393.2.2農(nóng)田林地利用 7190383.2.3建材利用 8188993.2.4低溫?zé)峤饫?9155973.2.5焚燒 984203.2.6南昌市污泥應(yīng)急處置方案綜合評(píng)價(jià) 11184603.3穩(wěn)定化/固化技術(shù)（S/S技術(shù)） 12307933.3.1水泥固化 13227053.3.2石灰固化 13320933.3.3熱塑型固化法 14132123.3.4聚合型固化法 145863.4固化劑 15264793.4.1污泥固化處理的設(shè)計(jì)原則 1551513.4.2固化劑的開發(fā)及性能 15191054污泥調(diào)理壓濾固化處理工程方案 19160244.1處理規(guī)模的確定 19298734.2污泥調(diào)理壓濾固化處理目標(biāo) 19212744.3工藝流程 19209104.4主要技術(shù)介紹 20298834.5污泥調(diào)理壓濾固化建筑設(shè)計(jì) 23109224.5.1總平面設(shè)計(jì) 23310474.5.2廠房設(shè)計(jì) 2349014.5.3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23285714.5.4電氣工程設(shè)計(jì) 24272544.5.5給排水工程設(shè)計(jì) 24240294.6污泥調(diào)理壓濾固化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26229605固化污泥資源化途徑 2777585.1填埋/回填土 28147555.2營(yíng)養(yǎng)土 29142805.3污泥燃料 33271045.3.1污泥焚燒的可行性分析 33141275.3.2新型燃料的技術(shù)指標(biāo) 34104795.4建筑材料 38310635.4.1生態(tài)水泥 38161485.4.2其他建筑材料 4244006環(huán)境保護(hù)與環(huán)境監(jiān)測(cè) 4462276.1大氣污染控制措施 4451736.2噪聲污染影響與控制措施 4439976.3滅蠅 45100976.4保證場(chǎng)內(nèi)環(huán)境質(zhì)量 45318096.5保證運(yùn)輸過(guò)程環(huán)境質(zhì)量 45147467項(xiàng)目實(shí)施與管理 46235838勞動(dòng)安全與衛(wèi)生 47315058.1編制依據(jù) 4720918.2危險(xiǎn)因素分析 47273308.3職業(yè)衛(wèi)生及防護(hù)措施 4736429投資與運(yùn)行費(fèi)用分析 49182449.1投資估算 49251569.2運(yùn)營(yíng)費(fèi)用 492806310結(jié)論與建議 522724210.1結(jié)論 521526910.2建議 521754611備選方案 533117911.1污泥固化處理目標(biāo) 532282811.2污泥固化處理工藝 531249411.3污泥固化處理設(shè)備 541203611.4污泥固化處理參數(shù) 551273611.5工程投資 561929911.6投資估算 57PAGE601概述1.1項(xiàng)目的基本情況1.1.1項(xiàng)目名稱及編制單位項(xiàng)目名稱南昌市污泥固化填埋應(yīng)急處理工程項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)紅谷灘污水處理廠內(nèi)項(xiàng)目方案編制單位南昌鵬鷂水務(wù)有限公司1.1.2編制單位簡(jiǎn)介南昌鵬鷂水務(wù)有限公司是ASIAENVIRONMENTHOLDINGSLTD.（中文：亞洲環(huán)保控股有限公司）在江西南昌設(shè)立的全資子公司。ASIAENVIRONMENTHOLDINGSLTD.（中文：亞洲環(huán)?？毓捎邢薰荆?簡(jiǎn)稱“亞洲環(huán)?！?于2000年6月2日在新加坡注冊(cè)成立，2003年12月在新加坡交易所主板正式掛牌上市。亞洲環(huán)?？毓捎邢薰厩吧頌榻K鵬鷂集團(tuán)有限公司，最早名為“宜興高塍建筑環(huán)保設(shè)備工業(yè)公司”，成立于1984年4月1日，位于全國(guó)聞名的環(huán)保之鄉(xiāng)—江蘇省宜興市，是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)之一，經(jīng)過(guò)二十六年不斷的發(fā)展，目前已成為國(guó)內(nèi)最大的專業(yè)從事環(huán)保設(shè)備研制開發(fā)、投資、生產(chǎn)和工程總承包的國(guó)家級(jí)企業(yè)集團(tuán)之一。年生產(chǎn)能力達(dá)10億元，涉及環(huán)保領(lǐng)域的廢水、固體廢物處理等行業(yè)。1.2方案指導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)參照國(guó)內(nèi)外同類型工程的設(shè)計(jì)與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，遵循因地制宜的原則，選擇技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、投資省、效果好的技術(shù)方案。以穩(wěn)定化、無(wú)害化處理為主導(dǎo)，兼顧綜合利用、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則，促進(jìn)服務(wù)區(qū)域城市污泥處理的良性循環(huán)，達(dá)到城市污泥處理無(wú)害化、減量化、資源化的目的，能更好地美化服務(wù)區(qū)域生活和投資環(huán)境，實(shí)現(xiàn)服務(wù)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。本設(shè)計(jì)方案將以可靠、穩(wěn)定、安全、衛(wèi)生、先進(jìn)為指導(dǎo)方針，并遵循以下基本原則：堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略原則，并在調(diào)研國(guó)內(nèi)外污泥處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，選用適宜的處理方案，做到工藝合理、運(yùn)行可靠，管理方便，環(huán)保節(jié)能，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物無(wú)害化處理的目標(biāo)。嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家和南昌市政府制定的有關(guān)法規(guī)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)污泥處理的運(yùn)行特點(diǎn)、當(dāng)?shù)貧夂驐l件、地形情況、水文地質(zhì)特征做好各項(xiàng)環(huán)境保護(hù)措施，使工程周圍的環(huán)境衛(wèi)生受到的污染減少到最低程度。作為臨時(shí)應(yīng)急項(xiàng)目，工程建設(shè)期要盡量短，做到上馬快，可調(diào)性強(qiáng)?？紤]污泥來(lái)自不同水廠，性質(zhì)各異，工藝要有較強(qiáng)的適應(yīng)性，必要時(shí)可增大處理負(fù)荷，運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備故障率低?！裨诖_保環(huán)保達(dá)標(biāo)的前提下，盡量節(jié)約投資及運(yùn)行費(fèi)用。1.3方案編制范圍1.3.1項(xiàng)目規(guī)劃期限本項(xiàng)目建設(shè)期約為45天，試運(yùn)行期15天，正常生產(chǎn)期1年。1.3.2項(xiàng)目處理對(duì)象服務(wù)范圍本處理系統(tǒng)處理來(lái)自紅谷灘污水處理廠以及市內(nèi)各水廠的經(jīng)機(jī)械脫水后的污泥（含水率約80%）。本方案編制范圍包括污泥進(jìn)入固化系統(tǒng)儲(chǔ)坑、污泥固化攪拌預(yù)處理、污泥壓濾、污泥資源化處理，包括固化工藝流程的設(shè)計(jì)，固化區(qū)的設(shè)計(jì)、建設(shè)，固化裝置的購(gòu)置和安裝，固化劑的選擇，以及污泥固化與資源化處理的運(yùn)營(yíng)。1.4采用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)本報(bào)告采用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為：1《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置分類》（CJ/T239—2007）；2《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》（CJ/T249—2007）3《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》（CJJl7—2004）；4《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GBl6889—2008）；5《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)技術(shù)規(guī)程》（CJJ93－2003）；6《生活垃圾填埋場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ/T3037）；7《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554—93）；8《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095—1996）；9《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GBl6297—1996）；1.5方案內(nèi)容本項(xiàng)目建議書內(nèi)容主要包括1、概述2、項(xiàng)目背景3、污泥處理技術(shù)比選4、污泥調(diào)理壓濾固化工程方案5、固化污泥資源化工程方案6、投資運(yùn)營(yíng)成本分析

2項(xiàng)目背景1、南昌市污水處理廠污泥產(chǎn)生及處理現(xiàn)狀南昌市共有4個(gè)污水處理廠，主要包括鵬鷂水務(wù)污水處理廠、青山湖污水處理廠、象湖污水處理廠和朝陽(yáng)污水處理廠，日處理水量為100萬(wàn)噸左右，污泥產(chǎn)量約為200t/d，其中各個(gè)污水處理廠的處理水量和污泥產(chǎn)量見(jiàn)下表2-1。表2-1南昌市各個(gè)污水處理廠污水污泥量鵬鷂水務(wù)青山湖象湖朝陽(yáng)污水量（萬(wàn)t/d）~20~50~20~8污泥量（t/d）~40~100~40~20由于污泥的含水率較高，屬于半流體狀態(tài)，屬于難處理固體廢棄物。前期，南昌市政府出資建設(shè)了一個(gè)污泥填埋儲(chǔ)坑，4個(gè)污水處理廠的污泥均運(yùn)至該填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處置，但由于填埋量有限，無(wú)法成為持續(xù)的污泥處置技術(shù)，且新建填埋場(chǎng)費(fèi)用昂貴，因此尋求新的污泥處置方法成為污水處理廠迫在眉睫的問(wèn)題。南昌市水務(wù)局根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，與南昌市麥園垃圾填埋場(chǎng)協(xié)商，作為臨時(shí)應(yīng)急工程，希望能夠?qū)⑽勰喙袒筮M(jìn)行填埋處置。2、污泥的基本性質(zhì)對(duì)所取污泥進(jìn)行編號(hào)，1#為鵬鷂水務(wù)污水處理廠污泥，2#為青山湖污水處理廠消化污泥，3#為朝陽(yáng)污水處理廠污泥，各個(gè)污水處理廠產(chǎn)生的污泥的基本性質(zhì)見(jiàn)表2。表2-2各個(gè)污水處理廠產(chǎn)生污泥的基本性質(zhì)項(xiàng)目污泥種類含水率（%）有機(jī)質(zhì)（干基百分比%）高位熱值（kJ/kg）低位熱值（kJ/kg）灰分（干基百分比%）1#7519.1118683076.32#8136.92291160459.63#88.5503106217443.4各個(gè)污水處理廠產(chǎn)生的污泥從表觀上看，1#呈土黃色，2#和3#均呈黑色；從表2可以看出，各個(gè)污水處理廠產(chǎn)生的污泥性質(zhì)差別較大，其中鵬鷂水務(wù)污水處理廠產(chǎn)生的污泥無(wú)機(jī)成分高，含水率低，朝陽(yáng)污水處理廠污泥的有機(jī)成分含量低，含水率高，青山湖污水處理廠的污泥屬于一般污水處理廠污泥。3、處理的基本目標(biāo)為達(dá)到污泥減量化、無(wú)害化的目的及滿足最終處置的條件要求，本方案設(shè)計(jì)通過(guò)固化技術(shù)將污泥的含水率降至50%以下，然后送入垃圾填埋場(chǎng)填埋處置。本方案設(shè)計(jì)處理污泥量為150t/d，污泥含水率為~80%，添加5%污泥調(diào)理劑對(duì)污泥進(jìn)行固化改性，經(jīng)過(guò)壓濾后，送往垃圾填埋場(chǎng)填埋處置。本方案主要以《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》（CJ/T249—2007）中對(duì)污泥填埋泥質(zhì)的要求為處理標(biāo)準(zhǔn)（表2-3）。表2-3基本指標(biāo)

3污泥處理技術(shù)的比較與選擇污泥是污水處理廠在污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)，我國(guó)每年排放的干污泥約為550～600萬(wàn)噸，且呈不斷增加的趨勢(shì)。污泥中含有大量的微生物、病原體、重金屬以及有機(jī)污染物等，如果處理不善將會(huì)造成嚴(yán)重的二次污染。目前污泥的處置主要以轉(zhuǎn)為農(nóng)用、填埋和焚燒為主，但是由于污泥的含水率高、力學(xué)性質(zhì)差、污染物含量高等特點(diǎn)，這些處理方式往往存在環(huán)境污染、處理成本過(guò)高或容易引起填埋場(chǎng)工程災(zāi)害等問(wèn)題。針對(duì)上述污泥處理中存在的問(wèn)題，采用固化技術(shù)改善污泥的力學(xué)性能和物理化學(xué)性能，使其轉(zhuǎn)化為可以再生利用的土材料或者進(jìn)行填埋處理，是符合我國(guó)國(guó)情的資源化途徑之一。3.1城市生活污泥的性狀與特點(diǎn)污泥是污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的一種粘稠狀物質(zhì)，它以好氧、厭氧微生物為主體，同時(shí)也混入有原污水中帶有的泥砂、纖維、動(dòng)植物殘?bào)w及其吸附在其上的有機(jī)物、金屬、病菌、蟲卵、膠質(zhì)等多種復(fù)雜的混合體。污泥的組成差別較大，隨污水的來(lái)源，污水處理工藝及季節(jié)的不同而變化。對(duì)于大型城市污水處理廠，由于有大量工業(yè)廢水排入系統(tǒng)，造成污水污泥中的重金屬含量偏高，其中銅、鋅含量往往接近或超過(guò)污泥作農(nóng)用堆肥的接納標(biāo)準(zhǔn)，中小城鎮(zhèn)污水主要以生活污水為主，因而一般不存在重金屬超標(biāo)的問(wèn)題。從污水處理廠排出的污泥一般是一種松散的，含水量在95%～99%的膠溶狀膏體物，具有比重輕（小于等于1kg/cm3）、體積龐大（是所含固體物體積的數(shù)十倍）、觸變性強(qiáng)（不易脫水）、具有極易腐敗惡臭的理化特點(diǎn)，因而十分不利于處理與運(yùn)輸。由于污泥處置費(fèi)用高，操作難度大，大部分污水處理廠將污泥處理預(yù)設(shè)為二期工程實(shí)施，但由于資金、人員尤其是相關(guān)技術(shù)等方面原因，一期工程完工并運(yùn)行多年后，二期工程仍遙遙無(wú)期。在全國(guó)污水處理工程中有污泥穩(wěn)定化處理設(shè)施的還不到1/4，處理工藝和配套設(shè)備較為完善的還不到1/10。而在我國(guó)僅有的十幾座污泥消化池中，能夠維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)的為數(shù)不多，大多數(shù)采取自然風(fēng)干或直排，極易造成二次污染。隨著國(guó)內(nèi)大量污水處理廠的陸續(xù)投產(chǎn)，污泥的產(chǎn)生量將會(huì)大幅度的增加。由此而產(chǎn)生的矛盾將會(huì)使城市污水處理廠與垃圾填埋場(chǎng)兩邊都因此而處于崩潰的危險(xiǎn)境地。3.2污泥的處置方法概述污泥處理與處置的目的主要有以下四個(gè)方面:(l)減量化，即減少污泥最終處置前的體積，以降低污泥處理及最終處置的費(fèi)用;(2)穩(wěn)定化，即通過(guò)處理使污泥穩(wěn)定化，最終處置后不再產(chǎn)生污泥的進(jìn)一步降解，從而避免產(chǎn)生二次污染;(3)無(wú)害化，即達(dá)到污泥的無(wú)害化與衛(wèi)生化，如去除重金屬或滅菌等;(4)資源化，即在處理污泥的同時(shí)達(dá)到變害為利、綜合利用、保護(hù)環(huán)境的目的。目前國(guó)內(nèi)外污泥處置的主要方式有填埋、焚燒、土地利用和建材利用等。3.2.1衛(wèi)生填埋污泥消化后經(jīng)脫水再進(jìn)行填埋是目前國(guó)內(nèi)外常采用的方式。其優(yōu)點(diǎn)是投資少、容量大、見(jiàn)效快。填埋始于上個(gè)世紀(jì)60年代，經(jīng)過(guò)四十多年的發(fā)展其處理技術(shù)已日趨成熟。污泥經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單消化滅菌和自然干化脫水后，有機(jī)物含量降低，總體積減少，性能穩(wěn)定，可以直接送到生活垃圾填埋場(chǎng)填埋;或者設(shè)置專用的填埋場(chǎng)，根據(jù)污泥的含水率及力學(xué)特性等因素進(jìn)行專門填埋。污泥填埋的操作要求與垃圾填埋相似。填埋場(chǎng)四周設(shè)圍欄，并采取相應(yīng)的防蚊蠅、防鼠措施。為防止二次污染和地下水污染，污泥的填埋較之普通的垃圾填埋有更高的防滲要求，應(yīng)鋪設(shè)符合標(biāo)準(zhǔn)的防滲層。為使填埋污泥穩(wěn)定，對(duì)填埋作業(yè)亦有相應(yīng)的要求:未經(jīng)干燥焚燒處理的污泥宜小規(guī)模分層填埋，生污泥泥層厚度應(yīng)<0.5m，消化污泥泥層厚度不應(yīng)大于3m，泥層上面鋪砂土層為0.2m，彼此交替進(jìn)行填埋，并設(shè)置排液、導(dǎo)氣裝置。污泥焚燒灰渣填埋時(shí)，可不分層填埋。污泥的土地填埋需要大面積的場(chǎng)地和一定量的運(yùn)輸費(fèi)用，需做防滲處理以免污染地下水，并且考慮到填埋污泥的穩(wěn)定性，需要對(duì)污泥的脫水、填埋場(chǎng)的防滲層和填埋作業(yè)有較高要求。3.2.2農(nóng)田林地利用污泥脫水后堆肥農(nóng)用是一種較佳的最終處置方法。這種利用和處置方式可以使污泥含有的有機(jī)物重新進(jìn)入自然環(huán)境，從而改良土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力、促進(jìn)作物的生長(zhǎng)。污泥中含有大量植物生長(zhǎng)所必需的肥分(N、P、K)、微量元素(Ca、Mg、Cu、Fe)及土壤改良劑(有機(jī)腐殖質(zhì))。但是，污泥中也含有大量對(duì)植物、土壤及水體有危害作用的病菌、寄生蟲(卵)、難降解有機(jī)物、重金屬離子以及多氯聯(lián)苯、二德英、放射性核素等難降解有毒有害物質(zhì)等，這些物質(zhì)會(huì)造成對(duì)土壤、地表水和地下水的嚴(yán)重污染，重金屬離子等甚至可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)。一般而言，在泥水分離的過(guò)程中，當(dāng)水中含有重金屬離子時(shí)，水中50%以上的重金屬離子都會(huì)轉(zhuǎn)移到污泥中，污泥中的重金屬離子含量較高。因此，污泥在作農(nóng)田林地利用前，應(yīng)首先對(duì)污泥進(jìn)行檢測(cè)分析，用堆肥處理以殺死病菌及寄生蟲卵，采取物理化學(xué)方法去除重金屬離子等有害物質(zhì)。但目前普遍存在的問(wèn)題是:如果污泥發(fā)酵不徹底，容易病原體和難降解有機(jī)污染物對(duì)土壤的污染，此外，重金屬的污染是農(nóng)用堆肥的主要限制性因素。3.2.3建材利用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(shí)緩解了磚瓦廠土源緊張和對(duì)農(nóng)田的取土破壞，社會(huì)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(shí)，應(yīng)對(duì)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(shí)，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(shí)，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(shí)只需添加適量粘土與硅砂。無(wú)論采取哪種制磚方法，對(duì)污泥的預(yù)處理要求較高，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(duì)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、福、鉛等重金屬轉(zhuǎn)化為水不溶物實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化，再通過(guò)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(lái)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(yáng)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。3.2.4低溫?zé)峤饫脽岱纸馐且环N新興的污泥熱處理工藝，將污泥在無(wú)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)岱纸夂哪艽螅壳把芯恐攸c(diǎn)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(guó)廣泛重視，可以預(yù)見(jiàn)，這種處理方法將成為我國(guó)污泥處理的重要方式。因熱解的無(wú)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(guò)在催化劑作用下無(wú)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200~300L(油)/t(干泥)，其性質(zhì)與柴油相似。這是一個(gè)新興的課題，有著很好的發(fā)展前景，目一前正在探索和試驗(yàn)階段。3.2.5焚燒焚燒是污泥最徹底的處理方法，焚燒最大優(yōu)點(diǎn)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(chǔ)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CO2、H2O、N2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(lái)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(wú)需進(jìn)行堆肥、消化處理。焚燒工藝的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為:第一，焚燒可以大量減少污泥的體積，相對(duì)于機(jī)械脫水的污泥來(lái)說(shuō)，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(guò)程中都會(huì)最大程度地被分解，病原體和細(xì)菌也不例外。通過(guò)高溫處理，在燃燒殘?jiān)鼉?nèi)幾乎沒(méi)有病原體存在。此外，焚燒還可以解決污泥的惡臭問(wèn)題。第三，經(jīng)過(guò)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(shí)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(lái)存在的煙氣二次污染問(wèn)題也得到了妥善的解決。焚燒技術(shù)成為了一項(xiàng)十分環(huán)保的污泥處置技術(shù)。據(jù)預(yù)測(cè)，焚燒所占的比重將由1992年的10%提高到2005年的38%?？傊?，焚燒工藝的應(yīng)用前景則越來(lái)越被看好，這種技術(shù)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(diǎn)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(shí)動(dòng)力消耗也較大。污泥經(jīng)過(guò)燃燒后，含水率可降到0，質(zhì)量與體積會(huì)大大降低，但焚燒殘?jiān)鼮橛泻ξ镔|(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(zhǎng)，填埋場(chǎng)地越來(lái)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(huì)得到越來(lái)越多的應(yīng)用，但其缺點(diǎn)是高成本和可能產(chǎn)生的污染(廢氣、噪聲、震動(dòng)、熱和輻射)，嚴(yán)重影響了在我國(guó)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(dòng)物、植物長(zhǎng)期接觸后會(huì)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(shí)較高要求的檢測(cè)也是必需的。目前普遍的問(wèn)題是檢測(cè)手段跟不上要求，處理成本無(wú)法和經(jīng)濟(jì)效益相平衡，化肥普遍應(yīng)用造成銷售市場(chǎng)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。表3-1污泥處置工藝優(yōu)缺點(diǎn)比較處置工藝主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)農(nóng)田綜合利用改良土壤結(jié)構(gòu)，提供植物生長(zhǎng)必需肥分和微量元素，增加土壤肥力、促進(jìn)作物的生長(zhǎng)存在重金屬污染，肥料銷售市場(chǎng)需要進(jìn)一步開發(fā)焚燒利用含水率可降至0%，迅速和交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(huì)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2--4倍低溫?zé)峤饫脽o(wú)害化、減量化和資源化徹底，可通過(guò)干餾提取油、氣等工藝和設(shè)備還需改進(jìn)，總體還在試驗(yàn)和討論階段建筑材料利用減少占用土地，減少了對(duì)自然資源的消耗，而且可以使資源得到循環(huán)利用，社會(huì)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(yàn)豐富，操作和管理簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)節(jié)能不耗電，具有投資少、容量大、見(jiàn)效快的特點(diǎn)占地面積大，對(duì)污泥的脫水、填埋場(chǎng)的防滲層和填埋作業(yè)有較高要求3.2.6南昌市污泥應(yīng)急處置方案綜合評(píng)價(jià)(1)無(wú)論從經(jīng)濟(jì)因素還是從后續(xù)利用因素考評(píng)，污泥的土地利用是現(xiàn)實(shí)可行、收益可觀的處置方式，但前提必須滿足嚴(yán)格的環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及污泥的安全控制指標(biāo)。南昌麥園垃圾填埋場(chǎng)具有有環(huán)境容量的大面積土地來(lái)對(duì)污泥進(jìn)行土地利用處理，但需對(duì)污泥進(jìn)行必要的預(yù)處理，使其滿足無(wú)害化、資源化利用的基本要求，并減少對(duì)環(huán)境的污染。(2)污泥堆肥雖然在遠(yuǎn)離城市的郊區(qū)并有閑置土地的條件下是一種選擇，但堆肥處理后的污泥產(chǎn)品中病原體仍有可能存活，且產(chǎn)品的高含水率可使病原體復(fù)活，故堆肥法不足以保證安全性。(3)污泥的熱干化不僅占地面積小，而且其尾氣經(jīng)嚴(yán)格除塵除臭后才排放，廠房?jī)?nèi)的氣體也進(jìn)行除臭處理，可滿足嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。其高溫滅菌作用使產(chǎn)品可完全抑制微生物的活性，有較高的安全性。同時(shí)，又具有靈活性、廣泛性。污泥焚燒或者干餾制油都需先熱干化處理。但干化處理投資、能耗、運(yùn)行成本都較高，且干化設(shè)備不適宜大規(guī)模污泥處理，一般的干化床處理能力不超過(guò)20t/d。(4)污泥焚燒法往往由于高成本和產(chǎn)生的污染，抑制其在類似于我國(guó)這樣的發(fā)展中國(guó)家的發(fā)展。但污泥高位熱值其實(shí)是比較高的，只是由于含水率太高，使得低位熱值較低，無(wú)法自持燃燒。其高昂的運(yùn)行費(fèi)主要花在對(duì)污泥的干化或添加輔助燃料上，如采用一種低成本的脫水、提高熱值的方法對(duì)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(shí)，完全可作為一種再生燃料使用，可直接應(yīng)用于電廠、窯廠、蒸汽鍋爐中，不必投資建設(shè)專有的污泥焚燒設(shè)備，大大減少投資。根據(jù)上述綜合評(píng)價(jià)以及南昌市的實(shí)際情況，我公司根據(jù)多年污泥處理經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，提出污泥藥劑固化/穩(wěn)定化處理技術(shù)，通過(guò)采用同濟(jì)大學(xué)開發(fā)的脫水固化劑低成本地降低污泥含水率并控制污染，達(dá)到減量化無(wú)害化的要求進(jìn)行填埋。后期可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，進(jìn)行進(jìn)一步資源化處理，如作回填土、建筑材料等。3.3穩(wěn)定化/固化技術(shù)（S/S技術(shù)）污泥固化處理是近年來(lái)污泥的工業(yè)處理上普遍重視和使用較多的一種方法。它是指用物理一化學(xué)方法將污泥顆粒膠結(jié)、摻合并包裹在密實(shí)的惰性基材中，形成整體性較好的固化體的一種過(guò)程。其中固化所用的惰性材料叫固化劑，污泥經(jīng)過(guò)固化處理所形成的固化產(chǎn)物為固化體。穩(wěn)定化是將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑浴⒌瓦w移性及低毒性的物質(zhì)過(guò)程。穩(wěn)定化一般可分為化學(xué)穩(wěn)定化和物理穩(wěn)定化?；瘜W(xué)穩(wěn)定化是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使有毒物質(zhì)變成不溶性化合物，使其在穩(wěn)定的晶格內(nèi)固定不動(dòng)；物理穩(wěn)定化是將污泥與一種疏松物料(如粉煤灰)混合生成一種粗顆粒的固體。污泥的固化和穩(wěn)定化一般同時(shí)進(jìn)行，其機(jī)理是向污泥中加入固化劑，通過(guò)一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)（如水化反應(yīng)），將有毒有害的物質(zhì)固定在固化形成的網(wǎng)鏈（晶格）中，使其轉(zhuǎn)化成類似土壤或膠結(jié)強(qiáng)度很大的固體，可就地填埋或用作建筑材料等。污泥固化處理技術(shù)既可用作特殊工業(yè)污泥，如含重金屬污泥，含油污泥，電鍍污泥、印染污泥等危險(xiǎn)廢物的固化處理，也可用于城市污水處理廠產(chǎn)生的普通污泥的固化處理。3.3.1水泥固化水泥是一種無(wú)機(jī)膠結(jié)劑，經(jīng)水化反應(yīng)后可形成堅(jiān)硬的水泥塊，能將砂、石等添加料牢固地粘結(jié)在一起。水泥固化有害廢物就是利用水泥的這一特性。對(duì)有害污泥進(jìn)行固化時(shí)，水泥與污泥中的水分發(fā)生水化反應(yīng)生成凝膠，將有害污泥微粒分另包容，并逐步硬化形成水泥固化體。這種固化體的結(jié)構(gòu)主要是水泥的水化反應(yīng)產(chǎn)物3CaO·SiO3，水化結(jié)晶體內(nèi)包進(jìn)了污泥微粒．使得污泥中的有害物質(zhì)被封閉在固化體內(nèi)，從而達(dá)到無(wú)害化、穩(wěn)定化的目的。水泥固化法的優(yōu)點(diǎn)主要有：對(duì)含重金屬?gòu)U物的處理十分有效；設(shè)備和工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投資、動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用都比較低，固化劑水泥和其它添加劑價(jià)廉易得；操作條件簡(jiǎn)單，且常溫下即可進(jìn)行，尤其是對(duì)電鍍污泥處理十分有效；并且固化體強(qiáng)度高、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，對(duì)受熱和風(fēng)化也有一定的抵抗力，因而其利用價(jià)值較高；對(duì)于含有有害物質(zhì)的污泥固化方法中，水泥固化法是最經(jīng)濟(jì)的。其缺點(diǎn)是由于空隙率較高，仍會(huì)有較高的浸出率，通常為l0-4～l0-6g/(cm23.3.2石灰固化石灰污泥固化法也稱SSD工法。固化劑的主要成分是生石灰，當(dāng)石灰與水反應(yīng)生成一種類似火山巖混凝土的硬物質(zhì)，即俗稱的“火山灰混凝土(pozzolanicconcrete)”。而實(shí)際應(yīng)用上，石灰固化法常以飛灰、鼓風(fēng)爐渣、水泥窯灰等為添加劑。其原理是污泥遇到石灰后會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)，進(jìn)而致使污泥固化。①水化反應(yīng)以生石灰為主要成分的石灰固化劑與污泥中的水分發(fā)生水化反應(yīng)，產(chǎn)生熱量(溫度升至60～80℃)致使污泥中的水分蒸發(fā)。②離子交換反應(yīng)帶負(fù)電荷的土顆粒與石灰中的鈣離子(正離子)發(fā)生結(jié)合，使懸浮的土顆粒發(fā)生沉淀凝聚。③普查蘭(灰結(jié))反應(yīng)凝聚土顆粒與鈣離子反應(yīng)形成結(jié)晶產(chǎn)生硬化。④碳化反應(yīng)石灰與土中的碳酸和空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成固化碳酸鈣。由于碳酸鈣基本不溶于水，一旦產(chǎn)生碳酸鈣化，則污泥就不再泥化。石灰固化法的優(yōu)點(diǎn)為：我國(guó)石灰產(chǎn)量多，是極易取得的固化材料；可使固化物的韌性隨時(shí)間而增加；凝固時(shí)間短，操作方便。然其主要缺點(diǎn)則為：1.增加固化物重量及體積，形成另一個(gè)處置上的考慮因素；固化物易受強(qiáng)酸性液破壞固化結(jié)構(gòu)。3.3.3熱塑型固化法本法系用固化劑的熱塑(thermoplastic)原理將廢棄物包結(jié)固化，而所謂熱塑性系指物體（多為高分子體）經(jīng)加熱處理后，物性改變成具有“可塑性”或利于加工。此種固化法常用的固化劑有：石臘(paraffin)、聚乙烯(polyethylene)、瀝青或柏油(asphalt)等此方法的優(yōu)點(diǎn)為：①不會(huì)使固化后的廢棄物體積增加太大；②內(nèi)容物的滲出率遠(yuǎn)低于其它方法；③固化后產(chǎn)物對(duì)大部分溶液具抵抗性；④熱塑性物質(zhì)易與廢棄物形成良好的結(jié)合。此方法的缺點(diǎn)為：①需要較貴的設(shè)備及較高技術(shù)；②廢棄物中若含易揮發(fā)的物質(zhì)需特別小心；③通常熱塑性物質(zhì)為可燃性；④廢棄物需先干燥后，才能與熱塑物質(zhì)混合。3.3.4聚合型固化法聚合型固化法是將廢棄物與固化劑（為有機(jī)單體物），在某些催化劑的催化作用(catalysis)下，攪拌混合使有機(jī)單體在聚合作用中，順便將廢棄物包結(jié)其間。當(dāng)攪拌混合完成后，所形成的固化物，亦即聚合物(polymer)有如具有彈性的橡皮終產(chǎn)物。目前常用于此法的固化劑有尿素甲醛聚酯(urea-formaldehydepol-yester)和聚乙烯樹脂(polyvinylresin)等此方法之優(yōu)點(diǎn)為：①不會(huì)增加固化后之廢棄物體積；②只需極少劑量即可使混合物凝固，降低處理成本；③可應(yīng)用于干或濕污泥；④與其它固定技術(shù)比較，產(chǎn)物之密度較小。此方法的缺點(diǎn)：①?gòu)U棄物夾存于固化體中，僅形成松散的結(jié)構(gòu)；②因大部分聚合觸媒為強(qiáng)酸物，且金屬成份易溶于強(qiáng)酸中，故極易隨水滲出；③有些有機(jī)聚合物易被微生物分解，不利最后掩埋處理。3.4固化劑3.4.1污泥固化處理的設(shè)計(jì)原則①對(duì)污水處理廠污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的全部污泥進(jìn)行穩(wěn)定化、無(wú)害化處理，使污水處理廠全面達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，便于實(shí)現(xiàn)資源化。②污泥處理工程的設(shè)計(jì)充分考慮到污水處理工藝運(yùn)行工況的變化。污泥處理兼顧污水處理工程現(xiàn)狀、考慮不同污泥的性質(zhì)差異，污泥處理流程做到可分可合，靈活切換。③有害廢物經(jīng)固化處理后所形成的固化體應(yīng)具有良好的抗?jié)B透性、抗浸出性、抗干濕性、抗融凍性及足夠的機(jī)械強(qiáng)度等；④可以控制污泥中臭氣的揮發(fā)，爭(zhēng)取達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中規(guī)定的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。⑤固化過(guò)程中材料和能量消耗要低，增容比要低；⑥固化工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、便于操作；固化劑來(lái)源豐富，價(jià)廉易得；處理費(fèi)用低。⑦盡量利用各類廢渣制備固化劑，做到以廢治廢。⑧污泥固化體對(duì)環(huán)境友好，穩(wěn)定后能夠再利用，如用于填海造地、圍堤、筑路等。3.4.2固化劑的開發(fā)及性能根據(jù)上述設(shè)計(jì)原則，同濟(jì)大學(xué)污染控制與資源化研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)系統(tǒng)研究，配制了一種新型的污泥膠凝固化劑。針對(duì)目前污水處理廠污泥的固化處理，與其他固化劑相比，該固化劑的優(yōu)點(diǎn)如下：⑴固化時(shí)間短，可以在短期內(nèi)（48h）使污泥凝固，達(dá)到填埋要求；⑵添加量少（5％～10％），對(duì)污泥pH改變較小，同時(shí)可以抑制臭氣的產(chǎn)生；⑶一種綠色的污泥調(diào)理劑，不對(duì)污泥造成二次污染，促進(jìn)污泥的穩(wěn)定化進(jìn)程，并有一定阻燃脫硫效果；⑷固化過(guò)程簡(jiǎn)化，易于生產(chǎn)和施工；⑸固定化處理的污泥經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的降解穩(wěn)定后，形成一種類土壤物質(zhì)，可進(jìn)行資源化利用。選用不同的固化劑進(jìn)行不同添加比例的污泥固化對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖3-1所示。水泥固化劑的添加量在20％時(shí)的抗壓強(qiáng)度達(dá)到了58.17Mpa，但是固化后體積增加明顯，增容比達(dá)1.52；石灰固化的污泥強(qiáng)度較差，<20kPa，并且在添加量較大時(shí)使污泥的pH值偏堿性，污泥的惡臭氣味增加；M1固化劑的固化效果較好，添加量為5％時(shí)的抗壓強(qiáng)度就達(dá)到了52Mpa，并且增加污泥的體積，對(duì)污泥pH值的影響也較小。圖3-1不同固化劑對(duì)化學(xué)污泥固化的固化效果在污泥固化過(guò)程中，固化劑與化學(xué)污泥中Al，Ca，F(xiàn)e，Mg等離子發(fā)生膠凝反應(yīng)后形成晶體，晶體形態(tài)主要為針狀，長(zhǎng)柱狀，并且彼此相互交叉連結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖3-2），縮短了固化時(shí)間，對(duì)于含水率在80％以下的污泥，固化劑添加量為5％時(shí)，固化時(shí)間小于2d，可滿足污泥填埋要求，當(dāng)固化劑添加增至30％時(shí)，固化污泥甚至能達(dá)到免燒磚的抗壓強(qiáng)度，不同固化劑添加量的固化強(qiáng)度見(jiàn)圖3-3。圖3-2污泥＋固化劑的SEM圖圖3-3污泥＋固化劑的固化時(shí)間對(duì)污泥浸出毒性的實(shí)驗(yàn)如表3-2所示，隨著固化劑比例的增加，金屬離子浸出濃度也會(huì)降低。使用固化劑固化處理后的污泥浸出毒性均低于《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)--浸出毒性鑒別》中要求的標(biāo)準(zhǔn)。表3-2固化污泥浸出液中重金屬離子濃度（mg/L）比例CuZnCdCrNiPbHgSi化學(xué)污泥:固化劑＝95：50.584.810.0070.120.102化學(xué)污泥:固化劑＝90：100.654.410.0060.110.093化學(xué)污泥:固化劑＝80：200.021.890.0020.050.040化學(xué)污泥:固化劑＝70：300.021.730.0020.050.036根據(jù)上述綜合比較及分析，本方案通過(guò)固化劑對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理，并采用污泥壓濾出水調(diào)整污泥含水率至85%后泵送到特制的耐壓彈性板框壓濾機(jī)，就使污泥含水率從80%下降到50%以下。調(diào)理后的污泥從開始泵送至泥餅解脫，僅需40-50分鐘。壓濾后的泥餅堅(jiān)硬，可直接填埋或焚燒。使用的固化劑可使污泥中的細(xì)胞水釋放，從而有利于壓濾。其次，采用的耐壓彈性板框壓濾機(jī)，其板框內(nèi)設(shè)彈性介質(zhì)，在承受壓力時(shí)可收縮，可快速使泥餅充分壓榨脫水。

4污泥調(diào)理壓濾固化處理工程方案4.1處理規(guī)模的確定本工程設(shè)計(jì)日處理污泥量150t/d。4.2污泥調(diào)理壓濾固化處理目標(biāo)污泥調(diào)理壓濾脫水實(shí)質(zhì)上是通過(guò)添加固化劑對(duì)污泥進(jìn)行改性后，再用耐壓彈性板框壓濾機(jī)快速壓濾脫水，以降低污泥的含水率和臭度。產(chǎn)品指標(biāo)如下：臭度降低到三級(jí)以下，含水率≤60%，抗壓強(qiáng)度≥50kPa，抗剪強(qiáng)度≥25kPa。臥式攪拌系統(tǒng)高壓壓濾系統(tǒng)含水率60%污泥臥式攪拌系統(tǒng)高壓壓濾系統(tǒng)含水率60%污泥堆置存放原生污泥調(diào)理劑污水處理廠填埋處理再利用圖4-1污泥脫水工藝流程圖污泥調(diào)理壓濾的工藝流程如圖4-1，處理的核心是通過(guò)工程設(shè)施和手段，將污泥和調(diào)理劑快速有效地混合均勻，混合物泵入彈性板框壓濾機(jī)，經(jīng)壓濾深度脫水，使出料污泥達(dá)到改性要求，便于最終處置或后續(xù)資源化利用。本設(shè)計(jì)包括污泥進(jìn)料系統(tǒng)、污泥攪拌系統(tǒng)和高壓壓濾系統(tǒng)。污泥進(jìn)料系統(tǒng)污泥由車輛運(yùn)至污泥存儲(chǔ)坑。污泥存儲(chǔ)車間由污泥儲(chǔ)坑、起吊行車等組成。污泥卸入儲(chǔ)坑，由行車帶動(dòng)電動(dòng)抓斗將儲(chǔ)坑內(nèi)的污泥裝入污泥混合攪拌機(jī)。（2）污泥攪拌系統(tǒng)污泥攪拌系統(tǒng)包括污泥攪拌主機(jī)+破碎機(jī)、調(diào)理劑儲(chǔ)倉(cāng)、調(diào)理劑定量送料螺旋機(jī)、以及改性污泥勻料池。調(diào)理劑存儲(chǔ)車間內(nèi)設(shè)有調(diào)理劑料倉(cāng)、物料提升機(jī)、螺旋輸送機(jī)等設(shè)施。這些設(shè)施可穩(wěn)定高效地將車間內(nèi)存儲(chǔ)的調(diào)理劑輸送到污泥攪拌設(shè)備中去。污泥和調(diào)理劑按設(shè)計(jì)配比進(jìn)入攪拌機(jī)，經(jīng)攪拌混合均勻后出料至改性污泥勻料池，勻料池中改性污泥由污泥柱塞泵送入壓濾備料倉(cāng)。（3）壓濾系統(tǒng)壓濾系統(tǒng)包括改性污泥備料倉(cāng)、彈性板框壓濾機(jī)、污泥輸送氣動(dòng)泵、皮帶輸送機(jī)等。經(jīng)加過(guò)調(diào)理劑攪拌改性后的污泥泵送入備料倉(cāng)，以確保后續(xù)壓濾設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。備料倉(cāng)內(nèi)的改性污泥由污泥氣動(dòng)泵送入彈性板框壓濾機(jī)中，經(jīng)加壓脫水后，干化污泥落至皮帶傳輸機(jī)上送出。壓濾出來(lái)的污水經(jīng)管道收集后部分回流，其余排入污水廠調(diào)節(jié)池。4.4主要技術(shù)介紹如圖4-1所示的工藝流程，通過(guò)工程設(shè)施將原生污泥與調(diào)理劑快速有效地混合均勻，然后將混合物泵入高壓壓濾系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)壓濾進(jìn)行深度脫水，使污泥含水率降至50%以下。本工藝方案中的核心技術(shù)包括兩個(gè)方面，調(diào)理劑和高壓壓濾系統(tǒng)。MF1調(diào)理劑污泥調(diào)理劑的原理主要是利用其中活性成分與污泥中水分及部分化學(xué)物質(zhì)發(fā)生快速膠凝反應(yīng)，在污泥體中快速形成骨架結(jié)構(gòu)，同時(shí)促進(jìn)胞內(nèi)水釋放及污泥微顆粒團(tuán)聚，徹底改變污泥高持水性的性質(zhì)，促進(jìn)泥水分離并提供強(qiáng)度。其特點(diǎn)在于在較少加量的情況下，在高有機(jī)質(zhì)的環(huán)境中，快速反應(yīng)，降低污泥持水性促進(jìn)脫水并提高強(qiáng)度，真正做到對(duì)污泥的無(wú)害化、減量化處理。我們所使用的調(diào)理劑為多種礦石級(jí)配煅燒而成，原材料來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉，且不含重金屬元素，也不含S、Cl元素，對(duì)污泥中重金屬能起到穩(wěn)定束縛作用，可有效控制使用后的二次污染，對(duì)改性污泥的后續(xù)利用也無(wú)不良影響。處理設(shè)備（1）雙臥軸攪拌破碎一體機(jī)本項(xiàng)目的勻料系統(tǒng)采用先進(jìn)的TJJB4000型大功率強(qiáng)制式雙臥軸攪拌主機(jī)，可更換襯板，攪拌機(jī)底部專設(shè)的排料口使清理工作更為方便、快捷。特制耐磨合金葉片使葉片壽命大為提高。加長(zhǎng)的攪拌臂及優(yōu)化分布的攪拌葉片，使物料攪拌更為充分、均勻。（2）彈性板框壓濾機(jī)本項(xiàng)目的壓濾系統(tǒng)核心設(shè)備采用TJYZ200自動(dòng)耐壓彈性板框壓濾機(jī)，本機(jī)綜合了國(guó)內(nèi)外不同種類污泥脫水機(jī)型的特點(diǎn)，具有液壓自動(dòng)壓緊、自動(dòng)拉板、自動(dòng)保壓、自動(dòng)集液、自動(dòng)脫料、自動(dòng)集料等功能。本機(jī)生產(chǎn)能力大，脫水效果好，泥餅含水率低。本機(jī)的液壓站采用雙電動(dòng)拖動(dòng)，運(yùn)行安全可靠，操作維修方便，同時(shí)各道動(dòng)作程序也均由操作電柜集中控制，可使整個(gè)脫水過(guò)程在全自動(dòng)控制和遠(yuǎn)距離操作中進(jìn)行。本機(jī)最大的創(chuàng)新及優(yōu)勢(shì)在于采用彈性板框結(jié)構(gòu)，使得濾室在充滿污泥后，液壓增壓使濾板壓縮從而為濾室的進(jìn)一步壓縮提供空間，將液壓傳遞到污泥上，促使污泥快速脫水。（圖4-2）固定板固定板彈性介質(zhì)污泥彈性介質(zhì)污泥壓力壓力壓縮壓縮圖4-2彈性板框工作原理示意圖其優(yōu)勢(shì)在于：首先，此下幾種方式優(yōu)劣無(wú)有定論。隔膜板框壓濾機(jī)相比，通過(guò)往往但需加增加一1）與普通板框壓濾機(jī)相比普通板框壓濾機(jī)的濾板整體為無(wú)彈性硬板，壓縮靠緊后無(wú)法增壓，濾室的壓力幾乎完全靠污泥泵的壓力提供，然而泵的壓力有限（0.6MPa左右），無(wú)法提供足夠大的壓力，所以一般只能脫水至80%左右。2）與隔膜板框壓濾機(jī)相比隔膜板框壓濾機(jī)在濾室充滿污泥后，通過(guò)往濾板中沖入壓力介質(zhì)（空氣、水或油）增壓，壓縮濾室體積，提高壓力。但需另增一套油壓裝置，能耗較大，且保壓時(shí)間較長(zhǎng)（4-8h），導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下。彈性板框無(wú)需另外的油壓設(shè)備，完全靠彈性介質(zhì)收縮來(lái)壓迫濾室中的污泥，從而降低了能耗，提高了生產(chǎn)效率（保壓30-50min）。3）設(shè)備使用壽命長(zhǎng)板框中的彈性介質(zhì)具有高壓縮性，且經(jīng)久耐用。可有效的避免高壓對(duì)濾板材料的破壞，且本機(jī)濾板采用金屬材質(zhì)，增加了使用壽命（板框可使用8年以上）。本調(diào)理壓濾系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)采用了PLC工控主機(jī)，具有友好的用戶界面和良好的人機(jī)對(duì)話功能?？蓛?chǔ)存配比、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)，并可輸出打印統(tǒng)計(jì)報(bào)表明，便于現(xiàn)場(chǎng)管理和監(jiān)控。故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)，提高了整機(jī)自動(dòng)化水平和整機(jī)可靠性。全密封、帶空調(diào)的控制房，減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度提高了操作人員的舒適度。耐壓彈性板框壓濾設(shè)備的單機(jī)處理量設(shè)計(jì)為150t/d（80%），運(yùn)行時(shí)間為20h/d。表4-1污泥調(diào)理壓濾脫水處理裝置一覽表系統(tǒng)名稱裝置設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量功率（kW）備注1進(jìn)料系統(tǒng)原生污泥儲(chǔ)坑10m1行車2t1112攪拌系統(tǒng)雙螺旋攪拌機(jī)+破碎機(jī)4180改性污泥儲(chǔ)池10m17.5調(diào)理劑料倉(cāng)513螺旋送料機(jī)5m27.5一用一備3壓濾脫水系統(tǒng)污泥儲(chǔ)料罐203防腐柱塞泵40m330兩用一備彈性板框壓濾機(jī)TJYZ200118皮帶機(jī)20111壓濾液集水罐101壓濾液回流泵5m312.55自控系統(tǒng)全系統(tǒng)PLC控制16附屬設(shè)備管道、閥門、輔料7輔助設(shè)備照明、除塵、潤(rùn)滑等10總計(jì)1814.5污泥調(diào)理壓濾固化建筑設(shè)計(jì)4.5.1總平面設(shè)計(jì)污泥處理主車間占地面積共500m2。廠房的東側(cè)、南側(cè)建設(shè)道路以方便污泥和固化劑的運(yùn)輸。污泥由短駁車輛由廠房東側(cè)送至污泥儲(chǔ)存車間，成品由南側(cè)的成品裝運(yùn)車間運(yùn)出。固化劑送入固化劑存儲(chǔ)車間?？偲矫娌贾脠D4.5.2廠房設(shè)計(jì)整個(gè)污泥處理系統(tǒng)全部包括在廠房?jī)?nèi)，各車間用墻板隔開，臭味主要集中在污泥儲(chǔ)存車間、生產(chǎn)車間和成品裝運(yùn)車間，因此除臭工作主要在這三個(gè)車間進(jìn)行。在這三個(gè)車間內(nèi)設(shè)置除臭劑噴淋裝置，并設(shè)置強(qiáng)排風(fēng)設(shè)備，控制污泥處理過(guò)程中的惡臭。4.5.3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、廠房設(shè)計(jì)預(yù)處理車間用于污泥與固化進(jìn)行混合預(yù)處理。車間為單層結(jié)構(gòu)，層高8.5m，室內(nèi)外高差為0.30m，建筑物總高約為8.80m。建筑總面積400m廠房維護(hù)結(jié)構(gòu)底部地面以上2.0m為磚砌結(jié)構(gòu)，其余墻面為75mm厚彩鋼夾芯板；屋面為0.6mm厚彩鋼板加保溫巖棉。地坪做法：在經(jīng)過(guò)處理后的地基土上做180mm厚道渣；50mm厚天然砂礫墊層；主體結(jié)構(gòu)采用輕鋼彩板結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)采用預(yù)制砼方樁。2、污泥儲(chǔ)池污泥儲(chǔ)池尺寸為10m×10m×3m，有效容積300m3，采用地埋式,池頂板高出地面0.3m，結(jié)構(gòu)為鋼砼結(jié)構(gòu)。底板厚為400mm；池壁厚為350mm具體設(shè)計(jì)見(jiàn)施工圖。4.5.4電氣工程設(shè)計(jì)(1)設(shè)計(jì)范圍設(shè)計(jì)范圍包括污泥預(yù)處理區(qū)域照明配電、動(dòng)力配電、防雷接地等系統(tǒng)。(2)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范《低壓用戶電氣裝置規(guī)程》DGJ08-100-2003《民用建筑電線電纜防火設(shè)計(jì)規(guī)程》DGJ08-93-2002《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-95《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16-92(3)負(fù)荷概況工程裝機(jī)總?cè)萘?81kW，平均運(yùn)行功率150kW。(4)供電電源本工程由廠區(qū)高低壓總配電房供電，電源電壓0.4kV，用電纜埋地送至各用電點(diǎn)。低壓配電系統(tǒng)采用TN-S接地制，照明為單相220V，電力為三相220/380V。(5)照明配電系統(tǒng)照明系統(tǒng)包括：污泥預(yù)處理車間的正常照明系統(tǒng)和應(yīng)急照明系統(tǒng)。照度標(biāo)準(zhǔn)：為100lx，5W/m2。(6)電力配電系統(tǒng):電力配電系統(tǒng)包括：建筑配電系統(tǒng)和工藝配電系統(tǒng)。采用放射式和樹干式相結(jié)合的配電方式。低壓配電系統(tǒng)的接地型式采用TN-S制。(7)防雷接地系統(tǒng)防雷及接地采用電氣接地與防雷接地共用接地裝置，接地電阻不大于1歐姆。具體電氣工程設(shè)計(jì)見(jiàn)施工圖。4.5.5給排水工程設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)范圍包括給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)。2、給水(1)水源供水管線一條，管徑DN100，接管距離約500m(2)用水量總用水量約10m3(3)給水系統(tǒng)本工程無(wú)集中熱水供應(yīng)。飲用水采用外購(gòu)凈水形式。所有生活給水均由污泥堆放場(chǎng)的給水系統(tǒng)供水。沖洗用水由專用設(shè)備加壓提供地坪及汽車沖洗用水。3、消防給水(1)水源污泥預(yù)處理系統(tǒng)的室內(nèi)外消防用水由消防水池(有效容積216m3(2)室外消防室外消火栓用水量為20L/s，消防車直接從室外消火栓或消防水池抽取。(3)室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)室內(nèi)消火栓用水量為10L/s，在車間設(shè)置室內(nèi)消火栓。消防泵房?jī)?nèi)設(shè)置消火栓泵2臺(tái)，一用一備；另設(shè)置穩(wěn)壓泵2臺(tái)，一用一備；50L氣壓罐1只。消火栓水泵直接從消防水池中抽水，提供站內(nèi)消火栓用水。(4)根據(jù)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》，在室內(nèi)設(shè)置4kg裝磷酸氨鹽干粉滅火器若干具。4、排水系統(tǒng)(1)污泥預(yù)處理區(qū)廢水排入污水管網(wǎng)。(2)廠區(qū)雨水經(jīng)雨水明溝排至廠外。5、管材(1)室內(nèi)給水管采用PPR給水管。(2)室內(nèi)排水管采用UPVC排水管。(3)室外排水管采用室外埋地加筋UPVC排水管。(4)室外消防管采用球墨鑄鐵管；室內(nèi)消防管采用熱鍍鋅鋼管。具體給排水工程設(shè)計(jì)見(jiàn)施工圖。4.6污泥調(diào)理壓濾固化系統(tǒng)設(shè)計(jì)污泥性質(zhì)重量：150t/d含水率：～80%容重：～1.0t/m3調(diào)理劑性質(zhì)組成成分：調(diào)理劑容重：～1.2t/m3污泥調(diào)理預(yù)處理參數(shù)調(diào)理劑混合比例：5%混合物總重量：158t/d混合物容重：～1.1t/m3混合物總體積：144m壓濾參數(shù)進(jìn)料含水率：~85%（如必要，視泵送情況，調(diào)節(jié)后）體積：~192m單機(jī)處理量：200m3/d（以85%含水率計(jì)算，工作時(shí)間壓濾后泥餅含水率：～50%泥餅總重：60t（占混合物總重量38％）泥餅容重：1.5t/m3泥餅總體積：～40m3/d（占

5固化污泥資源化途徑壓濾脫水后的污泥，其含水率大大降低，并具有一定的抗壓、抗剪強(qiáng)度，所含重金屬等環(huán)境有害污染物的濃度低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具備再利用的潛力和資源化的空間。在使用過(guò)程中，一般根據(jù)其最終處置方法的選擇，有針對(duì)性地考察固化污泥的各種性質(zhì)，主要包括：pH值、臭度、含水率、力學(xué)性能、有機(jī)質(zhì)含量、浸出毒性、其他環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)濃度、衛(wèi)生指標(biāo)等。圖5-1為固化污泥的資源化技術(shù)路線。污水廠污泥污水廠污泥調(diào)理壓濾破碎攪拌養(yǎng)護(hù)固化劑固化污泥回填土與土壤摻混建筑材料污泥燃料制磚料爐渣營(yíng)養(yǎng)土填埋開挖圖5-1固化污泥資源化處理技術(shù)路線圖5.1填埋/回填土固化污泥進(jìn)入填埋場(chǎng)填埋主要考慮污泥的含水率、pH值和機(jī)械強(qiáng)度。原生污泥的含水率為80%左右，干基有機(jī)質(zhì)含量約30%，甚至更高。固化養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間后，污泥的理化性質(zhì)都發(fā)生了變化，如下表5-1所示。表5-1固化污泥的理化性質(zhì)理化指標(biāo)原生污泥固化污泥填埋泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)含水率（%）80~8550~60＜60有機(jī)質(zhì)（%）30~4010~30-pH值6~79~105~10無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度（KPa）＜570~110＞50橫向剪切強(qiáng)度（kN/m2）＜351＞25固化后污泥養(yǎng)護(hù)放置3個(gè)月后，含水率降至30%以下，有機(jī)質(zhì)含量降至20%以下，外觀與土壤類似，較松散，但顆粒較細(xì)，屬于粉土類。作為回填土，要求有機(jī)質(zhì)含量越小越好（小于5%~7%）。因此，固化污泥用作回填土?xí)r，可以將其放置更長(zhǎng)時(shí)間，以減少有機(jī)物質(zhì)含量，提高穩(wěn)定性。固化污泥作為回填土一般需要達(dá)到《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）中的Ⅲ類土壤的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了各種重金屬以及難降解有機(jī)物的含量。表5-2固化污泥重金屬及難降解有機(jī)物含量（mg/kg）項(xiàng)目CdHgAsCuPbCrZnNi六六六滴滴涕固化污泥均值--32.5351125-410052--Ⅲ類土壤標(biāo)準(zhǔn)1.01.5404005003005002001.01.0由表5-2可知，除了Zn，各種金屬的含量均達(dá)到了《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）中的Ⅲ類土壤的標(biāo)準(zhǔn)，在使用過(guò)程中需要注意Zn造成環(huán)境污染。重金屬淋溶實(shí)驗(yàn)用于確定廢棄物資源化利用的環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。以某年8、9兩月的淋溶結(jié)果為例，并與地下水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，對(duì)固化污泥綜合污染指數(shù)做出評(píng)價(jià)。表5-3重金屬淋溶實(shí)驗(yàn)（mg/L）Cd、Cr、Co符合地下水質(zhì)量Ⅰ和Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，As、Cu、Zn符合地下水質(zhì)量Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，基本無(wú)污染地下水的風(fēng)險(xiǎn)。Pb，Mn，F(xiàn)e符合Ⅳ，Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，采取一定的防滲等措施，一般不會(huì)造成地下水的污染。使用固化劑固化處理后的污泥浸出毒性均低于《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)--浸出毒性鑒別》中要求的標(biāo)準(zhǔn)。表5-4固化污泥浸出液中重金屬離子濃度（mg/L）化學(xué)污泥:固化劑比例CuZnCdCrNiPbHgSi95∶50.584.810.0070.120.10290∶100.654.410.0060.110.0935.2營(yíng)養(yǎng)土污泥作為綠地、森林等營(yíng)養(yǎng)土利用時(shí)主要考慮營(yíng)養(yǎng)元素與重金屬的含量（見(jiàn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》CJ248—2007），污泥農(nóng)用則必須滿足重金屬、有機(jī)污染物、物理性質(zhì)、生物性有害物質(zhì)指標(biāo)、養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)等指標(biāo)控制要求?！冻擎?zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)》(CJ／T309—2009)將污泥分為A級(jí)和B級(jí)分別施用于不同作物，如表5-5和表5-6所示。表5-5污泥作為營(yíng)養(yǎng)土的分類污泥分類允許施用作物A級(jí)污泥蔬菜、糧食作物、油料作物、果樹、飼料作物纖維作物、花卉B級(jí)污泥油料作物、果樹、飼料作物、纖維作物、花卉表5-6固化污泥中重金屬含量及標(biāo)準(zhǔn)濃度限值(mg/kg)序號(hào)控制項(xiàng)目限值原生污泥固化污泥A級(jí)污泥B級(jí)污泥1總砷407532.52總鎘520未檢測(cè)到未檢測(cè)到3總鉻5001000100754總銅500汞5150.10.076總鎳10020030307總鉛300100040358總鋅1500300010001200表5-7為固化污泥的水力學(xué)性質(zhì)，持水性和給水性是種植介質(zhì)質(zhì)量好壞的重要參數(shù)。給水度和持水度高，有利于植物對(duì)水分的吸收，這對(duì)綠化植物的種植有利?？紫抖冗m中，可以滿足植物的氧氣供給。表5-7固化污泥的水力學(xué)性質(zhì)養(yǎng)護(hù)時(shí)間新固化污泥1個(gè)月2個(gè)月滲透系數(shù)(cm/min)0.7050.7270.724給水度(%)28.8129.9229.25持水度(%)30.4229.2526.16孔隙度(%)15.1715.4112.06將固化污泥與自然土以1：1的比例混合后，摻加少量的植物肥料，可以滿足植物生長(zhǎng)所需的條件。另外，污泥作為營(yíng)養(yǎng)土要求污泥含水率小于60%，有機(jī)質(zhì)干基百分比≥20%，酸堿度5.5~9，大腸菌群菌值＞0.01，蟲卵死亡率＞95%，固化污泥基本達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中的各項(xiàng)要求。2009年4月7號(hào)植物生長(zhǎng)照片。2009年4月30日植物生長(zhǎng)照片。5.3污泥燃料5.3.1污泥焚燒的可行性分析污泥中含有大量的有機(jī)物和一定的纖維木質(zhì)素，具有一定的熱值，可以采用焚燒的方式進(jìn)行處置，但由于污泥含水率太高，導(dǎo)致其低位熱值較低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，污泥的干基熱值范圍為1785.7~4285.7kcal/kg，但由于污泥經(jīng)機(jī)械脫水后含水率一般仍高達(dá)75%~85%，這些水分在污泥焚燒過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，并以氣化潛熱的形式帶走部分能量。根?jù)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的氣化潛熱（598.1kcal/kg），可以確定污泥水分蒸發(fā)帶走的能量（見(jiàn)圖5-1）。圖5-1能量損失與含水率的關(guān)系圖可以看出，對(duì)于干基低位熱值為2381kcal/kg的污泥，水分含量達(dá)到79.9%時(shí)，其熱值將全部用于污泥所含水分的蒸發(fā)，也即能量100%損失。前期的大量研究表明，污泥自持燃燒的低位熱值約833.3kcal/kg，即：污泥自持燃燒的最高限含水率為40%~70%（根據(jù)污泥干基熱值1785.7~4285.7kcal/kg計(jì)算所得）。顯然，這已經(jīng)超出了污泥機(jī)械脫水設(shè)備的脫水能力，因此，污水處理廠污泥不宜直接焚燒，需要進(jìn)行干化預(yù)處理。為了進(jìn)一步提高污泥的燃燒熱值，滿足污泥自持燃燒的要求（低位熱值高于833kcal/kg），可在固化體中摻加一定量的熱值較高的物質(zhì)，如礦化垃圾、木屑、煤粉等，不僅提高了污泥的燃燒性能，也使含水率進(jìn)一步降低。5.3.2新型燃料的技術(shù)指標(biāo)固體燃料不管作為原料使用，還是作為燃料使用，不同用途對(duì)其質(zhì)量的要求也有所差別。不過(guò)，無(wú)論哪種情況，任何一種成型燃料均需滿足下列基本要求：(1)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度這是作為固體燃料必須具備的最基本要求，也是該固體燃料能否代替塊煤或焦炭用于工業(yè)生產(chǎn)必須滿足的首要條件。固體燃料在入爐前需經(jīng)過(guò)一些遠(yuǎn)距離的運(yùn)送過(guò)程，才能入爐，特別是大中型工廠，運(yùn)輸路線往往較長(zhǎng)，在運(yùn)送過(guò)程中從一個(gè)設(shè)備到另一個(gè)設(shè)備，固體燃料經(jīng)過(guò)多次的跌落，而且燃料之間也會(huì)發(fā)生相互摩擦。如果燃料沒(méi)有較高的強(qiáng)度，勢(shì)必會(huì)跌碎和磨碎，把跌碎或磨碎的粉屑加入爐內(nèi)，則會(huì)使?fàn)t況惡化，因此要求燃料要具有較好的冷強(qiáng)度。一般評(píng)價(jià)固體燃料機(jī)械強(qiáng)度的方法有2種：1.抗壓強(qiáng)度；2.落下強(qiáng)度?？箟簭?qiáng)度是指固體燃料被壓碎裂時(shí)所能承受的最大壓力。用此指標(biāo)可以區(qū)別固體燃料內(nèi)部原料顆粒互相結(jié)合的相對(duì)強(qiáng)度。雖然抗壓強(qiáng)度可以判斷燃料內(nèi)原料顆粒相互結(jié)合的相對(duì)強(qiáng)度，但還不能鑒別燃料的抗沖擊能力，所以單純以抗壓強(qiáng)度作為燃料強(qiáng)度指標(biāo)還嫌不夠。如前所述，在使用燃料過(guò)程中，燃料要經(jīng)受多次跌落，所以也要求燃料具有一定的抗沖擊能力。燃料的落下強(qiáng)度是鑒定抗沖擊能力的技術(shù)指標(biāo)之一。落下強(qiáng)度是指燃料從一定高度自由落下，于一定厚度鋼板上的破碎程度，用以鑒別固體燃料的抗沖擊能力。(2)有一定的耐潮、抗水性能作為一種耐保存的固體燃料必須具有這樣的性能。固體燃料在被應(yīng)用之前，需要遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，在運(yùn)輸過(guò)程中可能受到水的浸濕。如果沒(méi)有較強(qiáng)的防潮、防水性能，必定會(huì)強(qiáng)度降低，甚至破碎，這樣直接影響燃料的應(yīng)用。因此，要求燃料具有較好的耐潮、防水性能。一般評(píng)價(jià)固體燃料的耐潮、防水性能的方法有浸水強(qiáng)度和浸水復(fù)干強(qiáng)度。浸水強(qiáng)度是指固體燃料在室溫下于水中浸泡一定時(shí)間后所能承受的最大壓力。以此指標(biāo)區(qū)別固體燃料受水侵蝕的程度。雖然浸水強(qiáng)度可以判斷燃料受水侵蝕后其原料承受最大壓力的影響程度，但還不能鑒別燃料受水侵蝕、而后恢復(fù)，其最大承受壓力的影響程度。當(dāng)燃料在使用過(guò)程中，受水侵蝕后，經(jīng)過(guò)恢復(fù)，再要經(jīng)過(guò)多次跌落，所以也要求具有一定的恢復(fù)強(qiáng)度。燃料的浸水復(fù)干強(qiáng)度是鑒定耐潮、防水性能的技術(shù)指標(biāo)之一。浸水復(fù)干強(qiáng)度是指成型固體燃料在室溫下于水中浸泡規(guī)定時(shí)間后、干燥至空氣干燥狀態(tài)，所能承受的最大壓力。(3)有足夠的熱穩(wěn)定性和較高的熱值固體燃料的熱穩(wěn)定與煤的熱穩(wěn)定性一樣，是指在高溫下燃燒或氣化過(guò)程中對(duì)熱的穩(wěn)定程度，也就是在高溫下保持原有塊度的性質(zhì)。熱穩(wěn)定性好的燃料，在燃燒或氣化過(guò)程中能以其原來(lái)的形狀反應(yīng)完全。顯然，熱穩(wěn)定性差的固體燃料，在使用過(guò)程中會(huì)使帶出物增多，爐內(nèi)阻力增加，不但操作困難，而且，影響燃燒或氣化效率。因此，燃料的熱穩(wěn)定性也是重要的技術(shù)指標(biāo)之一。作為一種備受青睞的燃料，僅以熱穩(wěn)定性指標(biāo)衡量其優(yōu)越性是遠(yuǎn)不夠的，還須要求其燃燒熱值不能太低，應(yīng)該越高越好。作為利用固化污泥和煤粉混合所制成的燃料，應(yīng)達(dá)到被利用的燃燒熱值的要求，且混合燃料熱值越大越好。這樣可提高燃料的利用效率。因而，燃料的燃燒熱值也是一個(gè)不可缺少的技術(shù)指標(biāo)。(4)燃料水分低燃料能源化，即有機(jī)固廢焚燒處理，是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)，空氣中的氧氣與被處理的有機(jī)廢物在高溫下進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng)，使其中的有毒有害物質(zhì)在高溫下氧化、熱解而得以降解。焚燒過(guò)程一般分為三個(gè)階段：干燥階段，即利用熱能將有機(jī)固廢中的水分氣化，并排出水蒸氣的過(guò)程；熱分解階段，即多種有機(jī)可燃物在高溫下發(fā)生分解或聚合化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程；燃燒階段，即氣化與熱解階段產(chǎn)生的氣、固態(tài)可燃物，與空氣混合后發(fā)生快速、高溫氧化反應(yīng)過(guò)程。由此三階段可知，若燃料的水分過(guò)高，其干燥階段會(huì)蒸發(fā)較多的水蒸氣，從而消耗大量的熱量，降低了燃料的熱值。即水分越高，燃料的燃燒熱值越低。同時(shí)，一般情況下水分過(guò)高，往往降低燃料的強(qiáng)度。從使用角度出發(fā)，水分含量小于30%。本試驗(yàn)中，原料成型后，經(jīng)過(guò)自然風(fēng)干可以滿足水分含量的要求。(5)燃料燃燒中產(chǎn)生的污染性氣體少在環(huán)境保護(hù)的呼聲高漲的今天，作為燃料，必須考慮到其燃燒過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響。盡量減少燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的污染性氣體，一般主要控制SO2的排放。在燃料中加入一定量的脫硫劑，使其燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的SO2氣體被脫硫劑捕獲而進(jìn)入灰渣，以此實(shí)現(xiàn)污染氣體控制。一般以脫硫劑的固硫率作為燃料的技術(shù)指標(biāo)。我們依據(jù)上述要求，生產(chǎn)出的污泥再生煤機(jī)械強(qiáng)度高、耐水性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性優(yōu)、熱值高、煙氣污染低，加上制備成本低廉，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。政府適當(dāng)給予環(huán)保政策支持，一定能夠普及推廣，為解決污水廠污泥污染問(wèn)題提供一條切實(shí)可行的道路。焚燒是污泥處置最徹底的方法。固化污泥的第三種資源化途徑是通過(guò)添加高熱值普通固體廢棄物，得到具有較高熱值的污泥燃料。該燃料可以壓模成型，也可破碎為小顆粒狀。GB/T24602-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-單獨(dú)焚燒用泥質(zhì)》中規(guī)定了污泥助燃焚燒的理化指標(biāo)：pH5~10，含水率＜80%，低位熱值＞3500kJ/kg；并對(duì)污泥的浸出液污染物濃度做出了要求，表8對(duì)比了標(biāo)準(zhǔn)與固化污泥浸出毒性。結(jié)果表明，固化污泥的浸出液污染物濃度均低于標(biāo)準(zhǔn)限值。表5-8固化污泥浸出液污染物濃度與標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比項(xiàng)目CuCd總CrNiPbHg固化污泥浸出液0.580.0070.120.102--GB/T24602-2009≤50≤0.3≤10≤10≤3≤0.05焚燒煙氣的排放是選擇焚燒工藝時(shí)需要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)污泥焚燒爐大氣污染物排放規(guī)定需達(dá)到GB16297的要求。表9為污泥燃料焚燒的煙氣排放檢測(cè)報(bào)告，檢測(cè)單位為上海市儀表電子工業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站。表5-9污泥燃料焚燒煙氣檢測(cè)報(bào)告標(biāo)識(shí)號(hào)：EMSIE—QSR—08—01報(bào)告編號(hào)：2009TJ0323G委托單位上海同濟(jì)建設(shè)有限公司采樣日期2009年3月23日測(cè)試日期2009年3月23日?qǐng)?bào)告日期2009年3月24日采樣地點(diǎn)焚燒爐排口排放口高度（m）3項(xiàng)目采樣位置管道面積m2風(fēng)速m/S管溫℃風(fēng)量m3標(biāo)干/h濃度mg/m3標(biāo)干排放速率kg/h排放標(biāo)準(zhǔn)最高允許排放濃度mg/m3標(biāo)干最高允許排放速率kg/h顆粒物排口0.07072.223902342760.06461200.070氯化氫42.19.85×10-31005.2×10-3氮氧化物84.60.01982400.0154二氧化硫16.83.93×10-35500.052鉛及其化合物3.909.13×10-40.708×10-5鋅及其化合物1.383.23×10-4//臭氣1890(無(wú)量綱)/2000（排放高度為15m時(shí)）/執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB16297-1996表2，GB14554-1993無(wú)錫金園污泥處理新型燃料有限公司與同濟(jì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院合作，采用固化制再生燃料技術(shù)路線日處理300噸污泥，制得110噸再生燃料，熱值≥3000kcal/kg，含水率≤20%。污泥再生燃料與熱電廠燃煤3∶7摻燒，目前運(yùn)行效果良好，如下圖5-2所示：圖5-2污泥燃料生產(chǎn)工藝原生污泥圖5-2污泥燃料生產(chǎn)工藝原生污泥固化污泥污泥燃料5.4建筑材料5.4.1生態(tài)水泥固化污泥可作為水泥熟料用于水泥的生產(chǎn)?！冻擎?zhèn)污水處理廠污泥處置-水泥熟料生產(chǎn)用泥質(zhì)》（CJ/T314-2009）對(duì)用于水泥熟料生產(chǎn)的污泥理化指標(biāo)作出了規(guī)定和要求：pH值5～13，含水率≤80%。1996年4月瑞士的HCBRekingen水泥廠成為世界上第一家具有利用廢料的環(huán)境管理系統(tǒng)的水泥廠，并得到15014001國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證。瑞士對(duì)水泥窯共燒污泥作了比較全面的總結(jié)：若將含水高達(dá)95%的污泥直接加到水泥窯中，會(huì)給水泥窯增加過(guò)高的負(fù)荷；污泥在入窯之前可先用機(jī)械方法脫水至含水75%左右，若能用窯尾廢氣和冷卻機(jī)余風(fēng)對(duì)經(jīng)機(jī)械脫水后的污泥進(jìn)一步預(yù)烘干至更低的含水量,效果更好,可以更加有效地在熟料煅燒過(guò)程中利用干污泥中所含的熱值。固化污泥不僅滿足標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定，并有效降低了污泥的粘度和含水率，便于后續(xù)輸送進(jìn)窯，可以作為水泥熟料生產(chǎn)的原料使用。采用城市污水廠污泥作為熟料，外加其他生產(chǎn)輔助原料制成的新型水泥稱為生態(tài)水泥。每生產(chǎn)這種水泥1t，至少要采用上述廢棄物500kg，生產(chǎn)工藝如下圖5-3所示。生態(tài)水泥的生產(chǎn)，一方面為日益增長(zhǎng)的污泥提供了新的處理方式，滿足了環(huán)境保護(hù)的要求；另一方面，污泥以二次原料或二次燃料的形式在水泥廠得以利用，可達(dá)到節(jié)能降耗并延緩資源能源的枯竭；同時(shí)水泥窯的技術(shù)特點(diǎn)也可以減少?gòu)U料和污染物的生成和排放，提高工業(yè)產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程和消費(fèi)過(guò)程中與環(huán)境的相容程度，降低整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)給人類和環(huán)境帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，可最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的最優(yōu)化。利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理污泥與一般的焚燒爐相比優(yōu)勢(shì)見(jiàn)表5-10。圖5-4生態(tài)水泥的生產(chǎn)工藝表5-10水泥回轉(zhuǎn)窯與焚燒爐的參數(shù)對(duì)比(l)處理溫度高。由于摻合料焚燒的要求，水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料燒成溫度必須保證在1450℃，爐內(nèi)最高的氣流溫度可達(dá)1750℃或更高，在如此高溫下廢棄物中主要有機(jī)物的有害成分焚毀率可達(dá)99.99%以上，即使很穩(wěn)定的有機(jī)物也能被完全分解。而一般專業(yè)焚燒爐溫度僅為850(2)焚燒空間大。水泥回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)長(zhǎng)達(dá)幾十米至上百米、直徑幾米、有一定傾斜度的鋼制長(zhǎng)筒體，比垃圾焚燒爐長(zhǎng)幾倍甚至幾十倍，轉(zhuǎn)速2.8-3.2r/min。因此它不僅可以接受處理大量的物料，而且可以維持均勻的、穩(wěn)定的焚燒氣氛。(3)焚燒停留時(shí)間長(zhǎng)。由于水泥回轉(zhuǎn)窯筒體較長(zhǎng)，斜度小，旋轉(zhuǎn)速度低，物料在爐中高溫下停留時(shí)間長(zhǎng)，物料從爐尾到爐頭總停留>30min，氣體在高于1300℃(4)處理規(guī)模大。正是由于水泥回轉(zhuǎn)窯具有處理溫度高、焚燒空間大、熱容量大以及焚燒停留時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，加之水泥回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)率高(一般年運(yùn)轉(zhuǎn)率>9O%)，決定了水泥回轉(zhuǎn)窯的廢棄物處理規(guī)模較大。并且，隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)水平的提高，水泥回轉(zhuǎn)窯的日產(chǎn)能力逐步提高，其熱穩(wěn)定性和抗波動(dòng)能力不斷加強(qiáng)，從而在處理廢棄物的規(guī)模和采用可替代原燃料的數(shù)量也有較大的空間。(5)湍流程度良好。水泥窯內(nèi)高溫氣體與物料流動(dòng)方向相反，湍流強(qiáng)烈，有利于氣固相的混合、傳熱、傳質(zhì)、分解、化合、擴(kuò)散，可確保污泥的完全燃燒、有害物質(zhì)的固定。(6)水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)呈堿性氣氛。水泥熟料的鍛燒是在堿性條件下進(jìn)行的，它可以有效的抑制酸性物質(zhì)的排放，能對(duì)燃燒后產(chǎn)生的酸性物質(zhì)(如Cl2、HCl、S02和CO32-等)起到中和吸收作用，使有毒有害廢棄物中的氯、硫和氟等元素變成無(wú)毒的CaCl2、CaSO4、CaF2等并固化在水泥熟料中，可避免普通焚燒爐燃燒廢氣產(chǎn)生的“二次污染”問(wèn)題。(7)水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)是負(fù)壓狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，其良好的冷卻及收塵裝置具有較好