入行必备!13个污泥基础知识,你全都知道?
入行必备!13个污泥基础知识,你全都知道?近几年,由于填埋场容量饱和、环保核查力度加大等原因,政府部门、企业对于污泥处理的关注度越来越高了。如果你是刚开始关注污泥处理的新手,可能最
近几年,由于填埋场容量饱和、环保核查力度加大等原因,政府部门、企业对于污泥处理的关注度越来越高了。如果你是刚开始关注污泥处理的新手,可能最困惑的问题就是:污泥到底是个啥?为什么要处理污泥?网上的干货看了个遍,为什么还是云里雾里?
这些“入门级”问题,可能对老手来说是小菜一碟,但对于刚入行或者准备入行的新手来说,则是搭建新知识体系的地基。针对这些问题,环卫科技网采访了杨永凯老师,杨老师是环卫科技网课程《市政污泥处理处置技术路线及典型案例》的讲师,有着多年的污泥处理经验。我们向他询问了以下有关污泥的13个基础知识,了解这些基础知识后,可以对污泥处理形成一个整体的印象,有助于更深层次的理解。
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问一:杨老师好,首先请您解答一下,污泥到底是什么,为什么要处理污泥?
杨永凯答:污泥不是污染的泥,也不是污染的土,它其实是“微生物的尸体”。教科书上把污泥分成三六九等,比如初沉污泥、剩余污泥、消化污泥、脱水污泥、干化污泥、碳化污泥……
其实,污泥可以简单地分为两种:一种是真泥的初沉污泥,是污水的沉淀物。另一种就是假泥的剩余污泥。假泥不是泥,是处理污水生长的微生物。
而污泥处理,就是处理这些微生物的尸体!
未处理的污泥中都会有什么呢?首先是大量的水,所以处理污泥的首要任务就是先脱水,其次,污泥中还有:1、有机物,会滋生细菌、发臭;2、毒害物质。如果污泥不处理,那么肯定会发臭、产生渗滤液、传播细菌病毒、造成重金属污染,所以污泥处理的第二步,就是对这些物质进行稳定化处理。
问二:那么污泥中的水怎么去处理呢?
杨永凯答:举个栗子:污泥中的水可以用穿着棉袄的一群人在泳池里来描述——人就是污泥。
第一,泳池好比污泥池,含水率99.2%,水多、人少,泳池放完水,剩下的就全是穿着是棉袄的人了——这叫重力浓缩,用最简单的方法去掉最多的水。
第二,穿着湿棉袄的人的含水率是97%,这时候还是湿漉漉的。针对这个人,大家一般会用最简单的方式把棉袄中的水弄出来——拧,拧完棉袄的人含水率是80%左右。这个拧的过程就是带机、普通板框、叠螺等机械脱水方式。
第三,根据政府规定,填埋厂只收含水率60%以下的污泥,所以,这个泥还得继续脱水。这时候需要加点石灰面拌一拌,然后换一个力气超级大的人来拧水。
第四,如果想从60%的含水率干化到30%或者更低,就和棉袄没有关系了。这时候我们就需要进行堆肥、太阳能、碳化、热干化等。
问三、污泥能不能只脱水,不稳定化处理?
杨永凯答:中国目前的处理方式是,将污泥经过半框深脱后,含水率降低到60%以下再进行填埋。污泥仅脱水的话就没有实现稳定化,其中的有机物等在一定的环境下产生污染、病原菌等等,对周围环境会造成污染和危害。
问四、污泥的处置成本都有哪些?
杨永凯答:典型的污泥处置可能会产生以下成本:
填埋:浓缩→脱水→干化→运输→填埋费;
焚烧:浓缩→脱水→干化→运输→焚烧费→运输→填埋费;
堆肥:浓缩→脱水→运输→堆肥→运输;
建材(水泥、制砖等):浓缩→脱水→干化→运输→处理费(或免费,以代替黄土)。
问五、污泥有利用价值吗?它到底是污染物还是产品?
杨永凯答:84年的文件确实是鼓励污泥进行农用的,或者说是有这样的倾向。但目前农业部门的态度是:不支持、不鼓励。在没有确切确定污染情况的前提下,谨慎、慎重对待污泥的农用。
如果想要将污泥处理成产品,做到资源化利用,有两种方法:一是把污泥进行稳定化处理后,作为有机肥原料出售给有机肥厂,但是前提是保证稳定化的处理程度;再就是积极推动区域的政策支持,做试点,做示范,做推广,实现污泥产品-土壤改良-土地流转-农作物提高-农民收入提高-污泥处理的循环。
问六、相较于国外来说,我国污泥有什么特点,有哪些处置方法?
杨永凯答:第一个特点,污泥有机质低。
国外污泥有机物含量一般在是70%左右,各特大城市污泥有机物含量能够达到60%,其余城市大多在45-50%,对于那些具有很大污泥储池的水厂,污泥有机物在40%左右。
这就意味着,污泥能够作为“能源”、资源的途径利用效益会降低。如果说的直接点就是:进行厌氧消化能产生的沼气少,进行好氧堆肥需要投加的辅料多。
第二,污泥比较“脏”。
我们说的“脏”是含有除污泥以外的杂质,比如:砖头、塑料袋、菜刀、扇贝壳、海虹壳、螃蟹爪…等等,这些东西会对处理设备造成伤害,如污泥泵、混合设备等等。
最后就是分散和集中。
分散意味着污染物被稀释,集中则意味着污染物被集中。当处理规模达到上千吨时,即使污泥产生的沼气得到了稳定化处理,但高氨氮浓度沼液与产生的大量沼渣的处理就成为了难题。
住建部、发改委联合颁布的《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》中指出,污泥处置有以下三个选择:1、土地利用;2、焚烧及建材利用;3、填埋。
问七、那么常用的污泥处理方法具体有哪些?
杨永凯答:针对上面提出的三条处置途径,《指南(试行)》给出了6条技术路线:
1、厌氧消化+土地利用
2、好氧发酵+土地利用
3、机械干化+焚烧
4、工业窑炉协同焚烧
5、石灰稳定+填埋
6、脱水+填埋(过滤)
这6条技术路线可以细化出10条具体的处理+处置的经典方案:
1、厌氧消化——干化(好氧发酵)+土地利用
2、厌氧消化——注入土壤
3、高温好氧发酵+土地利用
4、深度脱水+水泥窑、电厂、垃圾焚烧炉协同焚烧
5、石灰稳定+水泥窑协同焚烧
6、深度脱水——热干化+焚烧+灰渣建材利用
7、深度脱水——热干化+焚烧+灰渣填埋
8、石灰稳定——堆置+填埋
9、石灰稳定+填埋
10、添加粉煤灰、垃圾改性+填埋;
从上面的方案中可以看出,重点有这几种方法:厌氧消化、高温好氧发酵(堆肥)、热干化、深度脱水、石灰干化。而这几种技术,也是目前国内应用最为广泛、最稳妥可靠的技术。其中我个人比较推崇厌氧消化技术,相较于干化、焚烧、碳化等技术来说,厌氧消化是一种更合适、更自然的处理方式。但就目前的情况来看,《指南(试行)》推荐的厌氧消化路线是难以执行的。
问八、为什么您会说《指南(试行)》推荐的厌氧消化路线难以执行?
杨永凯答:国内原有传统污泥厌氧项目中,有90%处于闲置状态,主要原因有三方面:其一,设计时就没有做好,根本没有投入使用;其次就是担心沼气的泄露安全问题;最后一点是,处理后的污泥没有出路。
前两个原因很好理解,第三个主要从以下两个方面考虑:
1、污泥厌氧消化产生的沼气,发电后抵销的运行成本,与操的心相比,处理者宁肯多费电。
2、厌氧消化后的污泥没有出路,仍然是脱水后填埋。
问九、干化、焚烧、碳化等技术不适合用来处理污泥吗,主要的问题在哪里?
杨永凯答:我个人的观点是:以能源换取污泥处理的方法,是一种浪费。热干化、焚烧、碳化等技术,都是利用了石油能源(电)来实现污泥的减量、稳定。碳化处理后还可以剩余一些可利用的东西,而焚烧则会造成大量有机质损失。
另一方面,热干化、焚烧、碳化等技术,运行费用较高。
问十、相对于上面几种处理方法来说,厌氧技术优势在哪里?
杨永凯答:厌氧是最经济、最自然、最原始的工艺。厌氧消化其实就是指通过厌氧微生物,在厌氧环境下把有机物分解成二氧化碳、水和甲烷的生物过程。
污泥的厌氧消化处理工艺,也正是对自然反应的一种强化,至于产生的沼气能源,则是一种意外的收获。再过20年,活性污泥必将成为历史,而厌氧也必将大兴于天下!
问十一、目前国内主流的厌氧消化技术是?
杨永凯答:厌氧消化技术,可分成中温消化和高温消化,如果按照级别通常叫一级厌氧消化、二级厌氧消化。至于热水解、生物水解、超声波水解、碱性水解等等,都属于厌氧消化的预处理,目的是为了破壁,提高污泥的可生化性。
国内主流厌氧消化技术中,雷打不动的是中温厌氧消化技术。像2000年前的污水厂建设的污泥消化项目,北京、济南、石家庄、西安、无锡、武汉等等,都有厌氧消化罐。
问十二、预处理对厌氧消化技术的意义?
杨永凯答:按照进行的水解预处理的工艺不同,可分成热水解、生物水解、碱热水解、超声波水解、太阳能水解、超低温水解、亚临界水解、空气水解等等。
污泥预处理技术可以改善污泥厌氧消化效果和污泥脱水效果,提高沼气产量,在一定程度上能够替代消化池扩容带来的效益,因此得到了广泛的研究应用。
问十三、污泥的出路在哪里?
杨永凯答:政策驱动的环保市场,政策的落地执行才是真实需求,所以没有政策落地,中国的污泥处理没有出路。相信随着政策的落地、大家认识的提高、经济水平的更进一步提高,中国的污泥肯定能得到妥善处理。
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