污泥处理处置技术的研究进展.doc

污泥处理处置技术的研讨进展
【摘要】介绍了目前主要的污泥处理处置方法，并分析了各自的优缺点，特别介绍了新兴技术在国内外的进展状态。资源化和能源化利用是今后污泥处理的发展方向，探讨了污泥超临界水氧化资源回收和利用的可行性。
【关键词】污泥；新兴技术；处理处置技术；资源化
污泥是污水处理的副产物，含有多种菌胶体、无机物、无机物的一种复合产物[1]，未经处理的污泥成分复杂，除含有灰分外，还含有大量的无机质、难降解的无机物、多种微量元素、病原微生物和寄生虫卵、重金属及盐类等成分[2]。据统计[3]，截至2009年9月底，全国已有1792座城市污水处理厂投入运营，处理能力达9904万吨/日，在建城镇污水处理项目1977个，设计能力约为5527万吨/日。估计处理1万吨污水会产生产1.5吨干污泥，湿污泥含水率估计为80%，全国将产生湿污泥4,224万吨。污泥处理和处置在我国还处于初级阶段，因而，如何将成分复杂、产量大的污泥妥善处置，使其减量化、有害化和资源化、具有重要的理想意义。
1污泥处理新技术
国内外的污水处理厂传统的污泥处理方法主要有调理、浓缩、脱水、干燥、消化等。这些方法在工程实践中不断的暴露出一些缺点和不足，如占地面积大、运转管理要求高、运转费用与机械维修费用较高等。近年来，已有很多新兴的污泥处理技术得到发展，被运用到实践中。
1.1污泥热干化技术
污泥热干化就是用热蒸汽或热能将污泥烘干，干化后的物相品质不变，呈颗粒或粉末状，容积减量效果明显，且无臭味。由于热干化技术要求和处理成本较高，管理复杂，直到20世纪末90年才得到迅速发展，我国相关研讨开展也绝对较多，但推广成功案例较少。idris[4]等在污泥热干试验中发现，持续干燥过程与温度升高分歧，干燥时间较短时产生污泥质量和热量比。马德刚等[8]研讨表明，污泥的粘壁强度有电场时与无电场时的比1：16，污泥含水率大于50%时，干燥速度加快。郑宗和等[5]对太阳能干燥污泥进行研讨，发现该技术对污泥脱水节能影响较大。雷海燕等[10]研讨发现了太阳能干燥器污泥过程的可行性和干燥特性。
热干化法可以做到污泥减量化、有害化、不变化，其特点是：占地面积小，机械化程度高，可大幅度缩减污泥的体积和分量，污泥性质不变，不会腐败发臭，便于运输和消纳。但热干法存在设备投资费用高、运转、维护成本较高，安全系数低，操作复杂等缺点。
1.2污泥的湿式氧化技术
湿式空气氧化法(以下简称wao)是以o2(或o3、h2o2)为氧化剂在液相中(125～320℃，0.5～20mpa)将无机污染物氧化为co2和h2o等小分子无机物或无机物的化学过程。有研讨发现[6]，经湿式氧化处理后的污泥变得较不变，上清液生化功能升高、沉降功能添加；低温时污泥是由水分蒸发构成失重，100℃～200℃之间污泥的失重是由无机物挥发酿成的，200℃～400℃之间吸热或放热是由含碳高分子化合物分解引发的。
wao法的优点是脱水功能极佳，适应性较强，明显的灭菌和除臭效果，处理周期短，污泥经处理后，分量和体积都大为减少，缺点是投资成本昂贵、设备复杂、运转和维护费用较高，因而限制其广泛使用。
1.3污泥的超临界水氧化技术
超临界水氧化(supercriticalwateroxidation，简称scwo)技术是一种新型绿色氧化处理技术。当温度和压力分别高于374.3℃和22.05mpa时，水能与无机物、空气和氧气以任意比混溶构成均一相，消弭了相间的传质阻力，反应速度加快，反应时间缩短，有些无机物甚至可以在不到1min的时间内完全转化成有害的h2o和co2。目前，污泥的scwo处理曾经得到了较好的发展，国外已开始了scwo技术的工业化、商业化运用，在美国的modelldevelopmentcorp、eco-wastetechnologies、modarinc.公司和日本奇玉县下水处理厂等曾经前后建成多座超临界水氧化处理污泥安装，而国内还处于实验室研讨阶段。
表1是不同方法处理制浆造纸厂污泥的费用比较[7]。可以看出，scwo法处理污泥的费用远小于焚烧法，与填埋法相近，从经济角度上看，超临界水氧化处理污泥是可行的。与其他处理方法比较，超临界水氧化法具有较大优势：反应速度快、处理彻底、效率高、无二次污染，还可以通过能源回收（热能和co2、ch4）降低成本。美国哈灵根的scwo零碎的成功运转，说明从技术、经济上，scwo法处理污泥都是可行的，可使污泥减量化、有害化、资源化和能源化，运用前景光明。
表1不同方法处理制浆造纸厂污泥的费用比较
2污泥的处置
对污泥的处置首先该当注重于减量化、有害化和资源化的处理方法，消弭二次污染，间接节约能源，提高资源率。目前污泥的处置方法因国家情况的不同而有很大差异，主要有卫生填埋、堆肥处理、焚烧