污泥处理处置技术的研究进展.doc

污泥处理处置技术的研究进展【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况。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、有机物、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有机质、难降解的有机物、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。预计处理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4224万吨。污泥处理和处置在我国还处于初级阶段因此如何将成分复杂、产量大的污泥妥善处置使其减量化、无害化和资源化、具有重要的现实意义。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、运行管理要求高、运行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应用到实践中。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稳定呈颗粒或粉末状容积减量效果显著且无臭味。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究开展也相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一致干燥时间较短时产生污泥质量和热量比。马德刚等[8]研究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究发现该技术对污泥脱水节能影响较大。雷海燕等[10]研究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、无害化、稳定化其特点是：占地面积小机械化程度高可大幅度缩减污泥的体积和重量污泥性质稳定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、运行、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)将有机污染物氧化为co2和h2o等小分子有机物或无机物的化学过程。有研究发现[6]经湿式氧化处理后的污泥变得较稳定上清液生化性能升高、沉降性能增加；低温时污泥是由水分蒸发造成失重100℃～200℃之间污泥的失重是由有机物挥发造成的200℃～400℃之间吸热或放热是由含碳高分子化合物分解引起的。wao法的优点是脱水性能极佳适应性较强显著的灭菌和除臭效果处理周期短污泥经处理后重量和体积都大为减少缺点是投资成本昂贵、设备复杂、运行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时水能与有机物、空气和氧气以任意比混溶形成均一相消除了相间的传质阻力反应速度加快反应时间缩短有些有机物甚至可以在不到1min的时间内完全转化成无害的h2o和co2。目前污泥的scwo处理已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已经先后建成多座超临界水氧化处理污泥装置而国内还处于实验室研究阶段。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系统的成功运行说明从技术、经济上scwo法处理污泥都是可行的可使污泥减量化、无害化、资源化和能源化应用前景光明。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应该注重于减量化、无害化和资源化的处理方法消除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、焚烧处理等。2