[發明專利]一種污泥脫水并燃料化處理的方法

無效

• 申請號: 201010101151.8
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN101781073A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 胡筱敏;孫承志;葉舒帆;齊軒;馬云松;陳朝中;董俊
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12;C02F11/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及污泥的處理技術。

背景技術

隨著經濟社會的高速發展，生產、生活用水量不斷增加，產生的工業廢水和生活污水也迅速增長。為改善生態環境，促進水資源的可持續利用，我國城市污水處理廠的處理量和處理率也逐年提高，預計2010年污水排放總量為1050億m³/a，處理率要達到50％。污水的處理過程中，必然產生大量的活性污泥，污泥量占污水處理量的0.3％-0.5％(體積)或1％-2％(質量)，如果進行深度處理，污泥量會增加0.5％-1％。據統計，歐美等發達國家的污泥產量每年大約以5％-10％的速度增長，1992年歐盟的干污泥產量為650萬噸，2000年增加到890萬噸，2005年突破了1000萬噸。據美國環保署統計，1998年美國的干污泥產量為690萬噸，2005年達到760萬噸，預計2010年將超過820萬噸。據我國環?？偩纸y計，2003年我國城市污水廠的濕污泥產量為900萬噸(含水率為80％)，約為180萬噸干污泥。污泥的急劇增加已成為一個嚴重的環境問題。

污泥組成十分復雜，變異性大，含有大量的有機物質、病原物生物、重金屬、有機物、氮、磷等富營養化元素及其它有害物質，如不適當處理，會污染堆放地區的水體、上壤和大氣等周圍環境，將對動物、人類以及環境造成極大的危害。如何妥善處置污泥，使其減量化、安定化、無害化、資源化已成為全球關注的課題。

污泥的處理與處置一般流程是：濃縮→硝化→脫水→填埋或焚燒。通常把污泥的穩定和脫水稱作污泥的處理，將污泥的堆肥、填埋、干化和加熱處理及最終利用稱為污泥的處置。

由于污泥具有較高的含水率以及顆粒結構疏松的物理性質和極不穩定的化學性質，處理難度和處理成本較大，因此在對污泥實施最終處置之前，往往需要進行脫水穩定處理，其處理效果將直接影響最終處置。污泥的脫水穩定處理基本包括如下4個步驟。

(1)濃縮：污泥濃縮可使污泥初步減容，使其體積減小為原來的幾分之一，從而便于后續的處理或處置。污泥濃縮的常規方法有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮。污泥濃縮后其含水率可降為95％左右，呈流動狀。

(2)調理：污泥調理主要是指通過添加化學藥劑或采用物理、生物方法來改善污泥沉降性能與脫水性能。依據調理機制可將其分為物理法、化學法、生物法，其中化學調理法操作簡單，投資成本較低，調理效果較穩定，是目前廣泛應用的方法。

(3)脫水：污泥脫水分為自然干化脫水和機械脫水兩大類。自然干化脫水指將污泥攤置到由砂石鋪墊的干化場上，通過蒸發、滲透和清液溢流等方式實現脫水。這種脫水方式維護管理工作量很大，并產生大范圍的惡臭。機械脫水指利用機械設備進行污泥脫水，占地少，惡臭影響也較小，但運行維護費用較高。按脫水原理可將機械脫水分為三類：真空過濾脫水、壓濾脫水和離心脫水。機械脫水可進一步降低污泥含水率(一般可降至70％-80％)，減少體積。目前常用的機械脫水設備有真空過濾機、板框壓濾機、帶式壓濾機和離心機。

(4)穩定：厭氧消化是目前我國最常用的污泥穩定處理工藝，包括水解、酸化、產乙酸、產甲烷四個階段。厭氧消化一般有中溫消化和高溫消化，在國內的實踐中，最常用的是中溫消化(32℃-35℃)。隨著該技術的不斷革新，厭氧消化又發展為兩相消化工藝和兩級消化工藝。厭氧消化能產生大量的沼氣，可以將其作為熱能或者用來發電，同時消化污泥是一種很好的土壤改良劑，含有一定的灰分和有機物，能有效提高土壤肥力、改善土壤結，但是厭氧消化投資大，時間長，易受環境條件的影響，存在一定的局限性。

對污泥進行處置的方法很多，各國之間也有很大差異，一般有以下幾種：堆肥處理、農用綠化、衛生填埋、海洋傾倒、焚燒處理等。污泥的處置應該朝著無害化、資源化和能源化的方向發展，避免二次污染，并對污泥自身實現充分的利用。

(1)堆肥農用：堆肥農用被認為是一種積極、有效的污泥處置方法。污泥中含有豐富的有機營養成分如氮、磷、鉀等和植物所需的各種微量元素如Ca，Mg，Cu，Zn，Fe等，其中有機物的濃度一般為40％-70％，高于普通的農家肥。如果污泥得到合理利用，可以改良土壤結構，增加土壤肥力，促進作物的生長，是一種非常有價值的資源。但是污泥中含有重金屬、病原菌、寄生蟲、有機污染物等有害成分，直接施用會污染土壤、水體，影響農作物質量，危害人體健康，因此施用前必須經過無害化、穩定化的處理。