污泥資源化畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　我國(guó)是一個(gè)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較為薄弱、可耕地有限的農(nóng)業(yè)大國(guó)，而污泥中富含植物生長(zhǎng)必需的有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)和礦質(zhì)元素，本文首先介紹了將污泥作為栽培基質(zhì)部分或全部替代土壤，將污泥制成復(fù)合或生物復(fù)合肥料與無(wú)機(jī)或有機(jī)基質(zhì)混配為復(fù)合基質(zhì)等的可行性；然后指出使污泥處置與污泥穩(wěn)定化、減量化、無(wú)害化及資源化相結(jié)合將成為解決城市污泥問(wèn)題的最終出路。</p

2、><p>　　作為城市污水處理廠的副產(chǎn)物, 城市污泥產(chǎn)量巨大且成分復(fù)雜, 如何對(duì)它進(jìn)行合理利用已越來(lái)越受人們關(guān)注. 根據(jù)目前我國(guó)城市污水處理廠污泥處置的實(shí)際情況, 闡述了城市污水廠污泥處置應(yīng)該遵循污泥處理處置工程必須與污水處理工程同步規(guī)劃、同步建設(shè)、同步投產(chǎn)、同步運(yùn)行和堅(jiān)持污泥減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化的原則, 介紹了污泥處理處置的方法, 其中污泥資源化包括污泥農(nóng)林利用、環(huán)保材料、建材利用、污泥的高溫堆肥以及其他

3、綜合利用等, 并指出污泥資源化是污泥處置的最終目的。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞：</b></p><p>　　城市污水廠 城市污泥 污泥處理與處置 污泥資源化 園藝作物</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論</

4、b></p><p>　　1.1 我國(guó)污水處理廠概況</p><p>　　1.2 污水處理廠污泥特性</p><p>　　1.2.1 污泥戶量巨大</p><p>　　1.2.2 污泥相對(duì)穩(wěn)定</p><p>　　1.2.3 污泥肥效較高 </p><p>　　第二章 污水處理廠

5、產(chǎn)生的污泥對(duì)環(huán)境的危害</p><p>　　2.1 污泥中病原微生物對(duì)環(huán)境的危害</p><p>　　2.2 污泥中重金屬對(duì)環(huán)境的危害</p><p>　　2.3 污泥中有機(jī)物及高聚物對(duì)環(huán)境的危害</p><p>　　2.4 污泥中氮磷對(duì)環(huán)境的危害</p><p>　　2.5 污泥對(duì)大氣的危害</p&g

6、t;<p>　　第三章 傳統(tǒng)方法處理污水處理廠產(chǎn)生的污泥過(guò)程中存在的問(wèn)題</p><p>　　3.1 污泥填埋過(guò)程中存在的問(wèn)題</p><p>　　3.2 污泥海洋傾倒過(guò)程中存在的問(wèn)題</p><p>　　3.3 污泥焚燒過(guò)程中存在的問(wèn)題</p><p>　　第四章 污水處理廠污泥處置的必要性</p>

7、<p>　　4.1 污泥處置的現(xiàn)狀</p><p>　　4.2 污泥處理的必要性</p><p>　　第五章 污泥的處理與處置方法</p><p>　　5.1 污泥處理工藝概述</p><p>　　5.1.1 堆肥 </p><p>　　5.1.2 加堿穩(wěn)定</p><

8、;p>　　5.1.3 衛(wèi)生填埋</p><p>　　5.1.4 污泥投海</p><p>　　5.1.4污泥干化造粒</p><p>　　5.2常用污泥處置方法</p><p><b>　　5.2.1厭氧消化</b></p><p><b>　　5.2.2好氧消化</b>

9、;</p><p><b>　　5.2.3自然干化</b></p><p><b>　　5.2.4熱干燥法</b></p><p><b>　　5.2.5污泥酸化</b></p><p>　　第六章 污泥處理處置應(yīng)遵循的原則</p><p>　　6.

10、1 污泥處理與污水處理“四同步”原則</p><p>　　6.2 堅(jiān)持污泥“四化”原則</p><p>　　第七章 污泥資源化的技術(shù)內(nèi)涵和分類</p><p>　　7.1 污泥資源化技術(shù)內(nèi)涵</p><p>　　7.2 污泥資源化技術(shù)分類</p><p>　　第八章 污泥的資源化應(yīng)用</p>&

11、lt;p>　　8.1污泥制動(dòng)物飼料</p><p><b>　　8.2沼氣利用</b></p><p><b>　　8.3制造生態(tài)水泥</b></p><p>　　8.4污泥低溫?zé)峤庵朴图夹g(shù)</p><p><b>　　8.5污泥制活性炭</b></p>&

12、lt;p><b>　　8.6污泥制氫</b></p><p>　　8.7污泥蛋白質(zhì)利用技術(shù)</p><p>　　8.8污泥對(duì)氯代化合物的降解作用</p><p>　　8.9替代部分紙漿用于造紙</p><p><b>　　8.10污泥制磚</b></p><p><

13、;b>　　8.11提取重金屬</b></p><p>　　8.12污泥制纖維板</p><p>　　第九章 污泥綜合利用</p><p>　　9.1 污泥的農(nóng)業(yè)利用</p><p>　　9.2 污泥堆肥土地利用技術(shù)</p><p>　　9.3 污泥園林綠化利用</p><p&g

14、t;　　9.4 污泥在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用</p><p>　　9.5 污泥環(huán)保利用</p><p><b>　　第十章 發(fā)展前景</b></p><p><b>　　第十一章 結(jié)語(yǔ)</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p>&l

15、t;b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 我國(guó)污水處理廠概況</p><p>　　隨著城市人口的增長(zhǎng)、市政服務(wù)設(shè)施的不斷完善、污水處理技術(shù)的不斷提高，城鎮(zhèn)污水處理廠的污水污泥產(chǎn)生量不斷增加，污水污泥的處理效果如何成為關(guān)系人類環(huán)境的重要問(wèn)題，目前世界各地對(duì)此均

16、予以高度重視。污泥處理是城市污水處理廠環(huán)境功能的保障和深化。</p><p>　　在污水的處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥中含有大量的有機(jī)物質(zhì)、氮磷鉀等植物所必需的營(yíng)養(yǎng)元素、重金屬，還含有許多病菌等。污水處理廠常常將這些污泥的隨意堆放，這樣不但對(duì)環(huán)境造成了很大的污染，而且造成了資源的浪費(fèi)。當(dāng)今的世界，傳統(tǒng)的資源逐漸枯竭，尋找新的資源正在成為人們共同的話題，為此將污泥資源化不僅可以解決污泥帶來(lái)的環(huán)境污染，還可以解決資源短缺的問(wèn)

17、題。</p><p>　　在我國(guó),由于經(jīng)費(fèi)和技術(shù)上的原因,目前污泥尚無(wú)穩(wěn)定而合理的出路,總的狀況還是以農(nóng)肥的形式用于農(nóng)業(yè)。有資料表明[1],在建成的污水處理廠中90%以上沒(méi)有污泥處理的配套設(shè)施, 60%以上的污泥未經(jīng)任何處理就直接農(nóng)用,而消化后的污泥也由于未進(jìn)行無(wú)害化處理而不符合污泥農(nóng)用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在一些地方,由于濫用污泥造成重金屬、有機(jī)物污染以及病蟲害等,導(dǎo)致嚴(yán)重的食品公害問(wèn)題,直接危及人體健康[2]。我國(guó)于19

18、84年頒布并實(shí)施5農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)6(GB4284-84),這對(duì)于污泥農(nóng)用的規(guī)范化起到一定的指導(dǎo)作用。</p><p>　　1.2 污水處理廠污泥特性</p><p>　　1.2.1 污泥戶量巨大</p><p>　　隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展,城市污水的產(chǎn)生及其數(shù)量在不斷增長(zhǎng)。中國(guó)的城市污水處理廠的數(shù)量從1977 年的35 座增加到2004年的667

19、 座,城市污水處理能力達(dá)到3000×104m3/d。按2004年中國(guó)的污水處理能力統(tǒng)計(jì),每天約產(chǎn)生7000t的污泥餅,占中國(guó)總固體廢棄物的3.2%,而且年增長(zhǎng)率大于10 %。</p><p>　　隨著中國(guó)污水處理事業(yè)的發(fā)展污泥的處理處置問(wèn)題在城市污水處理中占有的位置已日益突出。</p><p>　　1.2.2 污泥相對(duì)穩(wěn)定</p><p>　　一般城市污泥

20、中都含有一定量的重金屬其含量的高低往往就決定它是否可以農(nóng)用。</p><p>　　中國(guó)污水處理廠污泥中含有多種重金屬,其含量的性質(zhì)較為穩(wěn)定,主要以zn 和Cu為主，其他重金屬含量較低。一般的城市污水處理廠污泥有害成分是比較低的,因此,城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥采用好氧堆肥之后土地利用是適宜的也是安全的。污泥的pH 值為6～7,一般不會(huì)明顯影響后續(xù)處置及利用。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),污泥中重金屬含量呈下降趨勢(shì)。</

21、p><p>　　1.2.3 污泥肥效較高 </p><p>　　城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥中含有大量的N、P、K及有機(jī)質(zhì),而且N、P以有機(jī)態(tài)為主,還含有植物所必須的多種微量元素。</p><p>　　中國(guó)污泥的有機(jī)質(zhì)平均含量為37. 18 %,N、P、K平均含量分別為3.03 %、1.52%、0.69%,均超過(guò)國(guó)家堆肥需要的養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)。</p><p&g

22、t;　　在中國(guó),不同地區(qū)污水處理廠污泥的養(yǎng)分含量相差較大,同一地區(qū)城市污泥中鉀的含量變化并不大。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,中國(guó)污水處理廠的污泥中N、P的含量將隨著脫氮脫磷等二級(jí)污水處理工藝的增加而增加,這將有利于污淞地利用和堆肥處理。</p><p>　　第二章 污水處理廠產(chǎn)生的污泥對(duì)環(huán)境的危害</p><p>　　2.1 污泥中病原微生物對(duì)環(huán)境的危害</p><p>　　

23、污水中的病原體經(jīng)過(guò)處理還會(huì)進(jìn)入污泥。新鮮污泥中檢測(cè)得到的病原體多達(dá)千種，其中危害較大的是寄生蟲。污泥農(nóng)用引起的潛在疾病的流行，被認(rèn)為主要與沙門氏菌和絳蟲卯有關(guān)。</p><p>　　2.2 污泥中重金屬對(duì)環(huán)境的危害</p><p>　　在污水處理過(guò)程巾，通過(guò) 吸附 或沉淀而轉(zhuǎn)移到污泥中的重金屬 占7O％～90％ 。一部分重金屬元素主要來(lái)源于工業(yè)排放的廢水如鎘 、鉻；另 一部分重金屬來(lái)源于

24、家庭生活的管道系統(tǒng)如銅、鋅等重金屬。由于污泥施用于土壤后 ，重金屬將積累于地表層 。所以重金屬是限制污泥大規(guī)模 土地利用的重要因素 。同時(shí)重金 屬一般溶解度很小 ，性質(zhì)較穩(wěn)定、難去除,所以其潛 在毒性易于在作物和動(dòng)物以及人類中積累。</p><p>　　2.3 污泥中有機(jī)物及高聚物對(duì)環(huán)境的危害</p><p>　　苯、氯酚等是城市污泥的主要有毒成分。盡管 目前 國(guó)內(nèi)外對(duì)城市污泥中有機(jī)污染

25、物的研究并不多，但是一些 國(guó)家對(duì)城市污泥中有機(jī)污染物的特征及其在農(nóng)業(yè)環(huán)境中的行為、生態(tài)效應(yīng)和調(diào)控措施等方面進(jìn)行了一定的研究。我國(guó)還未能制訂出較完善的城市污泥有機(jī)污染物限制標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　2.4 污泥中氮磷對(duì)環(huán)境的危害</p><p>　　在降雨量較大地區(qū)的十質(zhì)疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，當(dāng)有機(jī)物分解速度大于植 物對(duì) N、P的吸收速度時(shí)，N、P等養(yǎng)分就有可能隨水流

26、失而進(jìn)入地表水體造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，進(jìn)入地下引起地下水的污染。</p><p>　　第三章 污泥過(guò)程中存在的問(wèn)題</p><p>　　3.1 污泥填埋過(guò)程中存在的問(wèn)題</p><p>　　污水處理廠污泥主要的處置方法是土地填埋，所占比例較大，但是造成問(wèn)題較多：一是消耗大量的土地資源，不少城市很難找到新的填埋場(chǎng)。二是由于填埋場(chǎng)大多為露天，經(jīng)過(guò)雨水淋濾后，沒(méi)有穩(wěn)定和

27、無(wú)害化的污泥很快會(huì)恢復(fù)原形，對(duì)填埋場(chǎng)地的安全構(gòu)成嚴(yán)重危害。處理不到位的污泥還造成填埋場(chǎng)滲濾系統(tǒng)嚴(yán)重堵塞，嚴(yán)重污染附近的地下水。由于污泥含水率較高，加劇了垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的污染，大部分混合填埋的垃圾場(chǎng)存在拒收污泥的現(xiàn)象。三是對(duì)填埋產(chǎn)生的氣體進(jìn)行資源化利用的填埋場(chǎng)較少，填埋產(chǎn)生的氣體不僅污染環(huán)境，還存在安全隱患。</p><p>　　我國(guó)污泥目前主要的出路之一是直接或間接的土地利用。污泥含有豐富的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素以及

28、各種微量元素，具有作為作物生長(zhǎng)肥料的可能性。但是，在我國(guó)由于沒(méi)有系統(tǒng)、科學(xué)的管理辦法和農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)，污泥在土地利用時(shí)，由于施用處理不到位，污泥在很多地區(qū)成了一種污染源 污泥土地利用的安全性正在受到人們的質(zhì)疑污泥建材利用是污泥資源化方式的一種，主要包括利用污泥及其焚燒產(chǎn)物制造磚塊、水泥陶粒玻璃生化纖維等。目前，污泥的建材利用已被看作是一種可持續(xù)發(fā)展的污泥處置方式，在日本以及歐美等國(guó)的應(yīng)用和研究較多。相對(duì)而言，我國(guó)在污泥建材利用發(fā)展方面較落

29、后，雖然在污泥制磚方面的研究較多，但缺少實(shí)際的工程應(yīng)用?？偟膩?lái)說(shuō)，污泥建材利用大多還處于研究及嘗試階段，技術(shù)成熟和推廣應(yīng)用還需一段很長(zhǎng)的時(shí)間。</p><p>　　3.2 污泥海洋傾倒過(guò)程中存在的問(wèn)題</p><p>　　海洋傾倒在一些沿海國(guó)家曾采用較多，是一種簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的處置方法，但會(huì)造成海洋污染，已受到越來(lái)越強(qiáng)烈的反對(duì)。1991年和1998年，美國(guó)和歐盟成員國(guó)已經(jīng)制定相關(guān)的法規(guī)禁止海洋

30、排放。</p><p>　　3.3 污泥焚燒過(guò)程中存在的問(wèn)題</p><p>　　污泥焚燒不僅可使污泥體積大幅度減少，而且還可以達(dá)到滅菌目的。但由于污泥焚燒產(chǎn)生二噁英、二氧化硫、鹽酸等氣體容易造成二次污染，美國(guó)環(huán)保局一直準(zhǔn)備按1990年制定的清潔大氣修改法更嚴(yán)格地控制生物固體焚燒爐煙氣的排放，這也將給剩余污泥的焚燒提出更高的要求[1]。而且，焚燒運(yùn)行費(fèi)用較高，且熱能利用受到規(guī)模制約。該法

31、對(duì)大型城市污水處理廠的污泥處置才具應(yīng)用前景[8]。</p><p>　　第四章 污水處理廠污泥處置的必要性</p><p>　　4.1 污泥處置的現(xiàn)狀</p><p>　　污泥含水率高、易腐敗、有惡臭,含有一些有毒化學(xué)物質(zhì)和病原生物以及一些有益成份。因此,污泥的處置與利用已是當(dāng)前環(huán)境科學(xué)中的重要課題。國(guó)際上,西方發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)雄厚、技術(shù)先進(jìn)、處理程度較高。污泥的

32、主要處置方式有農(nóng)用、填埋、焚燒、排海等。各個(gè)國(guó)家和地區(qū)又根據(jù)自己的實(shí)際情況來(lái)選擇某種較為合適的處理方法。例如,西歐以填埋為主,美、英、北愛爾蘭三國(guó)以農(nóng)用為主,而日本主要采用焚燒。</p><p>　　在我國(guó),由于經(jīng)費(fèi)和技術(shù)上的原因,目前污泥尚無(wú)穩(wěn)定而合理的出路,總的狀況還是以農(nóng)肥的形式用于農(nóng)業(yè)。有資料表明[5],在建成的污水處理廠中90%以上沒(méi)有污泥處理的配套設(shè)施, 60%以上的污泥未經(jīng)任何處理就直接農(nóng)用,而消化

33、后的污泥也由于未進(jìn)行無(wú)害化處理而不符合污泥農(nóng)用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在一些地方,由于濫用污泥造成重金屬、有機(jī)物污染以及病蟲害等,導(dǎo)致嚴(yán)重的食品公害問(wèn)題,直接危及人體健康[6]。我國(guó)于1984年頒布并實(shí)施《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-84),這對(duì)于污泥農(nóng)用的規(guī)范化起到一定的指導(dǎo)作用。</p><p>　　4.2 污泥處理的必要性</p><p>　　污水處理廠在處理污水過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀物

34、質(zhì)形成的污泥含水量高、易腐爛,有強(qiáng)烈的臭味,并且含有寄生蟲卵、.病原微生物及重金屬,如不加以妥善處理,任意排放,將會(huì)造成二次污染。國(guó)內(nèi)外對(duì)污水處理廠的污泥的一般處理是焚燒、填埋、排海、消化和堆肥等。我國(guó)現(xiàn)有的污泥處理方法主要是脫水后堆放或填埋,處理費(fèi)用昂貴,由于處理污泥花費(fèi)巨大,致使一些污水處理廠將污泥直接排放,給環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。污泥已成為困擾污水處理廠和全社會(huì)的重大問(wèn)題。</p><p>　　污泥的成分很復(fù)雜

35、,是由多種微生物形成的菌膠團(tuán)與其吸附的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的集合體,除含有大量的水份外(可高達(dá)80%以上),還含有難降解的有機(jī)物、重金屬和鹽類,以及少量的病原微生物和寄生蟲卵等。大量的污泥若未經(jīng)處理就任意堆放和排放將對(duì)環(huán)境造成新的污染。因此,如何將產(chǎn)量巨大,成分復(fù)雜的污泥,進(jìn)行科學(xué)處理,使其無(wú)害化、資源化,已成為污水處理事業(yè)迅速發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵課題之一。污泥在沒(méi)有其他合適的處置方式時(shí),一般均采取填埋處置,但直接填埋處置存在如下較突出的問(wèn)題

36、:</p><p>　　(1)有限的填埋容量與不斷增加的污泥之間的矛盾。</p><p>　　(2)含水率較高的污泥填埋,增加了填埋場(chǎng)滲濾液,加重了滲濾液處理的負(fù)擔(dān)。</p><p>　　(3)由于污泥細(xì)小,容易堵塞滲濾液收集系統(tǒng)和排水管,加重了垃圾壩的承載負(fù)荷,給填埋場(chǎng)的安全和運(yùn)行管理造成困難。</p><p>　　(4)污泥的高粘度使垃圾

37、壓實(shí)機(jī)經(jīng)常打滑和深陷其中,給填埋操作帶來(lái)麻煩。污泥的流變性使填埋堆體易變形和滑坡,給填埋場(chǎng)帶來(lái)很大安全隱患。</p><p>　　(5)生污泥中含有大量有毒、有害物質(zhì),未經(jīng)無(wú)害化、穩(wěn)定化處理而直接填埋會(huì)給環(huán)境衛(wèi)生和人體健康帶來(lái)不利影響。處置不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重污染地下水。</p><p>　　(6)脫水泥餅直接填埋,其有用成分沒(méi)得到充分利用,不符合資源化的策略。</p><p&g

38、t;　　污泥中含有大量的有機(jī)物、重金屬等有害物質(zhì),污泥投海某種程度上是一種污染由陸地轉(zhuǎn)移到海洋的消極的方法,隨著人們對(duì)海洋環(huán)境的逐漸重視,對(duì)污泥投海弊端的逐漸認(rèn)識(shí),污泥投海的處置方式正越來(lái)越被大多數(shù)國(guó)家所禁止。歐洲已于1998年停止采用投海的處置方式,廣東省環(huán)保局已制定了類似的政策。這樣,污泥處置不能繼續(xù)沿用投海的處置方式。</p><p>　　隨著污水處理率的提高,處理量的增大,污泥產(chǎn)量將越來(lái)越大,面臨即將產(chǎn)生

39、的大量污泥,有必要從長(zhǎng)計(jì)議,結(jié)合國(guó)內(nèi)外污泥處理、處置發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)選擇污泥處置方式。如何科學(xué)地、合理地處置污水處理廠的污泥,是污水處理行業(yè)面臨的越來(lái)越突出的問(wèn)題。</p><p>　　第五章 污泥的處理與處置方法</p><p>　　5.1 污泥處理工藝概述</p><p>　　5.1.1 堆肥 </p><p>　　堆肥技術(shù)是最常見

40、的污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化處理方式之一,也是農(nóng)業(yè)利用的有效途徑。</p><p>　　堆肥可以使富含氮、磷等元素的污泥應(yīng)用于農(nóng)業(yè),作為肥料或者作為土壤改良劑。污泥堆肥處理實(shí)際上也是一種污泥處置方式和污泥綜合利用的措施。</p><p>　　生污泥、消化污泥或經(jīng)過(guò)化學(xué)穩(wěn)定處理的污泥都可以進(jìn)行堆肥處理。堆肥過(guò)程中,利用好氧微生物進(jìn)行的好氧發(fā)酵,將有機(jī)物氧化分解為類腐殖質(zhì)。為了通氣,常在堆肥污泥中加入

41、一定比例的蓬松劑和調(diào)理劑(如秸稈、稻草、木屑或生活垃圾等)。</p><p>　　堆肥的工藝過(guò)程相對(duì)比較簡(jiǎn)單,在多數(shù)氣候條件下可以在室外進(jìn)行。但是,為了提高運(yùn)行效率、控制臭氣和降低運(yùn)行費(fèi)用,許多堆肥處理采用全封閉的方式進(jìn)行。</p><p>　　在堆肥過(guò)程中,微生物的活動(dòng)需要氧氣,而產(chǎn)物則是二氧化碳、水蒸氣和熱量。堆肥的溫度可以超過(guò)70℃,但是常用的堆肥溫度為50～60℃,經(jīng)過(guò)3～10d,

42、堆肥溫度逐漸下降。</p><p>　　在堆肥過(guò)程中除需要供氧外,還需要曝氣或攪拌以除去廢氣、水蒸氣和熱量。曝氣量可以控制堆肥溫度和干化速率。</p><p>　　堆肥過(guò)程可以除去水分,污泥的含固率可以由40%提高到55%。經(jīng)過(guò)堆肥化的污泥質(zhì)地疏松、陽(yáng)離子交換量(CEC)顯著增加、容重減少、可被植物利用的營(yíng)養(yǎng)成分增加、病原菌和寄生蟲卵幾乎全被殺滅。</p><p>

43、　　污泥堆肥投資小,工藝簡(jiǎn)單,運(yùn)行成本低,污泥可被資源化利用,并且污泥與城市垃圾混合堆肥實(shí)現(xiàn)了污泥與垃圾的同時(shí)資源化。但是堆肥技術(shù)所需場(chǎng)地面積大、處理周期長(zhǎng)(一般為50～60d)、臭味大,堆肥產(chǎn)品受市場(chǎng)影響較大,在土地有限的情況下,不適于大量污泥的處理。 </p><p>　　5.1.2 衛(wèi)生填埋</p><p>　　衛(wèi)生填埋是指用過(guò)濾器或離心機(jī)進(jìn)行污泥脫水并將脫水后污泥進(jìn)行土地填埋。污泥

44、可單獨(dú)或與其它固體廢棄物(如城市垃圾等)一起填埋。填埋操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低、適應(yīng)性強(qiáng)。但需要注意以下一些問(wèn)題[9]:(1)滲瀝水屬高濃度有機(jī)污水,必須收集處理以防二次污染; (2)注意填埋場(chǎng)地的衛(wèi)生,以防鼠、蠅孽生和臭味擴(kuò)散; (3)當(dāng)焚燒灰的揮發(fā)分在15%以下時(shí),可不進(jìn)行分層填埋,否則需分層填埋; (4)如果填埋廠位于海邊要嚴(yán)格遵守有關(guān)法規(guī)的要求?？梢?填埋并沒(méi)有最終消除污染,只是起到一個(gè)延緩的作用。</p><p&g

45、t;<b>　　5.1.3污泥投海</b></p><p>　　歷史上,某些沿海地區(qū),采用污泥投海的方式處置污泥。但近年來(lái)受到強(qiáng)烈反對(duì),主要是因?yàn)槠湮廴竞Ｑ?危害海洋生態(tài)系統(tǒng),引發(fā)全球環(huán)境問(wèn)題[1~4]。歐共體規(guī)定污泥投海的最后期限是1998年,而美國(guó)早在1988年就已禁止污泥投海,并于1991年全面施行。</p><p>　　5.2常用污泥處置方法</p>

46、;<p><b>　　5.2.1厭氧消化</b></p><p>　　厭氧消化是污泥處理的重要方法之一,它利用厭氧微生物分解污泥中有機(jī)物使污泥趨于穩(wěn)定。目前,已開發(fā)出多種工藝組合,如完全厭氧二相消化法、高濃度消化和機(jī)械濃縮有機(jī)結(jié)合等[11]。污泥經(jīng)厭氧消化后,達(dá)到污泥減量化的目的,同時(shí)還回收一部分能源,減輕后續(xù)處理負(fù)擔(dān)。雖然厭氧消化法的投資費(fèi)用較低[12],但消化后的污泥含水率

47、較高,仍需要進(jìn)一步脫水[10]。</p><p>　　5.2.2濕式氧化法(WO法)</p><p>　　濕式氧化法(WO法)是在高壓高溫下壓入空氣,將污泥中的有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物氧化成CO2, H2O和少量固體殘?jiān)O法主要適用于處理各種難降解有機(jī)污泥,但需要高溫(臨界溫度為150~370e)和一定的壓力,在300e以上并氧化30分鐘后,污泥中82%的有機(jī)物被降解, 70%以上的MLS

48、S被去除[10]。WO法的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性較強(qiáng),滅菌和除毒效果好,脫水性能極佳,處理周期短。污泥經(jīng)處理后,重量和體積都大為減少。缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜,運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用高,因而限制了其廣泛使用。</p><p><b>　　5.2.3熱干燥法</b></p><p>　　熱干燥法是指利用熱和壓力破壞污泥的膠凝結(jié)構(gòu),并對(duì)污泥進(jìn)行消毒滅菌。干燥溫度可達(dá)95e以上,能夠有效的殺滅病原菌。

49、干燥后污泥含水率在10%左右,污泥量?jī)H為原泥量的415%,而且污泥發(fā)熱量得到提高。因此,熱干燥法往往和焚燒聯(lián)用,作為焚燒的前處理[16]。其缺點(diǎn)在于初期投資費(fèi)用高,每日耗能費(fèi)過(guò)高[10]。一般僅用于受場(chǎng)地限制的設(shè)備和大型裝置。</p><p><b>　　5.2.4污泥酸化</b></p><p>　　污泥酸化是基于剩余污泥有機(jī)物含量高的特點(diǎn)而開發(fā)的處理方法。其基本原

50、理是將剩余污泥水解酸化后返回到廢水處理系統(tǒng)中一同代謝,從而達(dá)到減少或基本無(wú)污泥排放的目的[17]。這種方法正處于探索階段。此外,象超聲促進(jìn)污泥消化,輻照促進(jìn)污泥消化,臭氧消除剩余污泥,蚯蚓處理污泥,污泥制油等方法需要特定的技術(shù)和環(huán)境[18],多處于實(shí)驗(yàn)階段,離實(shí)用化還有一段距離。</p><p>　　污泥處理處置方法的選擇直接影響到污水處理廠的處理成果。從以上分析可看出不同的處理處置方法各有其優(yōu)缺點(diǎn),有關(guān)廠家應(yīng)結(jié)

51、合實(shí)際,選取經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、合理的處理處置途徑。表2[13]還就污泥農(nóng)用、脫水后填埋和焚燒后填埋的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了比較。不難看出污泥農(nóng)用是最佳的處置途徑。</p><p>　　第六章 污泥處理處置應(yīng)遵循的原則</p><p>　　6.1 污泥處理與污水處理“四同步”原則</p><p>　　城市污水廠污水處理與污泥處理與處置是兩個(gè)獨(dú)立的不同階段又相互緊密聯(lián)系的完整體系.

52、污水處理是把城市原生污水通過(guò)/物化0處理與/生化0處理等措施,把原生污水中固相污染物質(zhì)從污水中分離出來(lái),被分離的污染物質(zhì)稱為原生污泥.污泥處理是把含水率較高的原生污泥通過(guò)濃縮、脫水/減量0化處理,和后續(xù)通過(guò)/生化0處理,進(jìn)一步減少污泥中有機(jī)物含量達(dá)到/穩(wěn)定0化處理,上述兩個(gè)階段統(tǒng)稱為污泥處理,污泥處置則在污泥處理后,最終進(jìn)行/無(wú)害化0和/資源化0處置.由此可見,污水處理是搞好污泥處理與污泥處置的前提與基礎(chǔ),而污泥處理與處置是污水處理的實(shí)

53、現(xiàn)的最終目標(biāo)的保證措施,這兩者缺一不可.一個(gè)完整的城市污水治理工程,污水處理工程、污泥處理處置工程必須同步規(guī)劃、同步建設(shè)、同步投產(chǎn)、同步運(yùn)行.只有這樣才能充分發(fā)揮污水治理工程整體功能,達(dá)到保護(hù)環(huán)境造福人類的目的.</p><p>　　目前在污水處理的項(xiàng)目立項(xiàng),設(shè)計(jì),建設(shè)、初期階段往往沒(méi)有綜合考慮污泥處置的設(shè)施、資金、政策以及后處置的方案.所以當(dāng)污水處理廠投入運(yùn)行以后,產(chǎn)生了污泥往往沒(méi)有處置的出路,全國(guó)大多數(shù)污水處

54、理廠污泥是拉到農(nóng)田、填埋或棄置的,沒(méi)有做到穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化.因此,為了達(dá)到污水、污泥同時(shí)處理的目的,必須堅(jiān)持污泥處理處置工程與污水處理工程/四同步0的原則.</p><p>　　6.2 堅(jiān)持污泥“四化”原則</p><p>　　目前的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式已經(jīng)由傳統(tǒng)的單向線型模式(即資源→產(chǎn)品→廢棄物→直接排放)轉(zhuǎn)變成循環(huán)型經(jīng)濟(jì)模式(資源→產(chǎn)品→廢棄物→再生資源利用).循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種新的、符合

55、可持續(xù)發(fā)展理念的模式,在一些發(fā)達(dá)國(guó)家取得了明顯成效.當(dāng)前我國(guó)正處在一個(gè)全面建設(shè)小康社會(huì)關(guān)鍵歷史時(shí)期,因此在城市污水廠污泥的處理處置過(guò)程中,必須堅(jiān)持污泥的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化處置原則.</p><p>　　第七章 污泥資源化的技術(shù)內(nèi)涵和分類</p><p>　　7.1 污泥資源化技術(shù)內(nèi)涵</p><p>　　學(xué)術(shù)界對(duì)以污泥資源化作為污泥根本出路基本達(dá)成

56、了共識(shí), 但是對(duì)污泥資源化的技術(shù)內(nèi)涵尚缺乏總結(jié)和歸納, 造成人們對(duì)污泥處置與污泥資源化利用在概念上產(chǎn)生混淆。確切來(lái)講, 污泥資源化的技術(shù)內(nèi)涵應(yīng)包括以下幾方面: 1) 有用組分或潛在能量再利用, 2) 消除二次污染, 3) 所得產(chǎn)品獲得市場(chǎng)認(rèn)可。</p><p>　　在此基礎(chǔ)上, 可以初步提出污泥資源化的定義:根據(jù)不同使用場(chǎng)合, 通過(guò)各種物理、化學(xué)和生物工藝, 提取污泥有價(jià)組分, 將其重組或轉(zhuǎn)化成其他能量形式, 獲

57、得再利用價(jià)值, 并消除二次污染。</p><p>　　污泥資源化技術(shù)發(fā)展存在兩大基本驅(qū)動(dòng)力, 一是國(guó)家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格, 對(duì)污泥排放的約束不斷提高到法律層面, 致使必須尋找合適的污泥出路,二是污泥后期處置造成污水廠運(yùn)行成本高居不下,運(yùn)營(yíng)商迫切需求從污泥資源上獲取二次利潤(rùn), 以減少總的運(yùn)行開支。</p><p>　　7.2 污泥資源化技術(shù)分類</p><p>　　按

58、照所獲產(chǎn)品種類不同, 可將污泥資源化技術(shù)分成: 建材化技術(shù), 堆肥利用技術(shù), 能源化技術(shù), 材料化技術(shù), 污泥蛋白質(zhì)利用技術(shù)。</p><p>　　7.2.1污泥建材化技術(shù)</p><p>　　污泥建材化是污泥資源化技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。污泥約含有機(jī)物70~ 80%, 無(wú)機(jī)物( A l、Si、Fe、Ca) 20%~ 30%, 類似于常用建筑材料的原料成分, 這為污泥建材化提供了可能和條件

59、。污泥建材化主要包括制造磚、水泥、陶粒、玻璃、生化纖維板等。</p><p>　　7.2.2污泥堆肥利用技術(shù)</p><p>　　污泥堆肥就是將污泥與調(diào)理劑( 鋸末、秸稈、樹葉、糞便、垃圾) 及膨脹劑( 木屑、秸稈、花生殼、玉米芯等) 在一定條件下( pH、C/ N、通氣、水分、溫度) 進(jìn)行堆漚, 利用細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物作用, 促進(jìn)可被生物降解有機(jī)物可控制地向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化<

60、;/p><p>　　的生物學(xué)過(guò)程。污泥經(jīng)堆肥化處理后, 病原菌、寄生蟲卵、雜草種子幾乎全部被殺死, 無(wú)臭味, 重金屬有效態(tài)含量降低, 速效養(yǎng)分含量增加, 是一種性質(zhì)穩(wěn)定的生物肥料。污泥堆肥除可施用于農(nóng)田、園林綠化、草坪、廢棄地等外, 還可用作林木、花卉育苗基質(zhì), 能降低育苗成本 , 有較好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益 。</p><p>　　7.2.3污泥能源化技術(shù)</p>&

61、lt;p>　　由于含有大量有機(jī)質(zhì), 污泥的熱值高達(dá)12. 56MJ 􀀁 kg - 1 , 略低于煤餅。污泥作為替代/ 輔助能源的關(guān)鍵是污泥引燃, 具體方法是: 在污泥中摻入煤粉、重油作為引燃劑[ 62] 。包括兩個(gè)獨(dú)立的基本過(guò)程: 1) 將混合厭氧消化污泥( 含水率80%) 加入輕溶劑油, 蒸發(fā)脫油制成含水率2. 6%、含油率0. 15%的燃料; 2) 將未消化的混合污泥經(jīng)機(jī)械脫水后加入重油, 蒸發(fā)脫油制成含水率

62、5%、含油率10 % 的燃料[ 12] 。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道, 常州市第一熱電廠安裝了7 臺(tái)污泥燃料鍋爐, 單機(jī)處理能力為20t 污泥/ h, 基本解決了常州市污水廠所有污泥[ 13] 。研究還表明, 污泥中的有機(jī)質(zhì)在低溫?zé)o氧受熱( 250~ 300 􀀁 ) 條件下可發(fā)生部分熱裂解, 轉(zhuǎn)化為燃燒特性優(yōu)越的油、炭和可燃?xì)? 轉(zhuǎn)化率可達(dá)70%~ 80% 。</p><p>　　7.2.4.污泥材料化技術(shù)&

63、lt;/p><p>　　污泥經(jīng)適當(dāng)處理后, 可以作為多種復(fù)合材料的原料。張召述等采用熱塑復(fù)合法利用污泥制備出聚合微孔材料, 污泥中的重金屬經(jīng)聚合物固化和表面處理后不會(huì)浸出[ 64] 。此外, 由于污泥熱解的衍生物具有很好的吸附性, 在650 􀀁 對(duì)污泥進(jìn)行熱解炭化處理2h, 可獲得比表面積為309m2 􀀁 g􀀁1 的優(yōu)質(zhì)吸附劑。目前, 以脫水污泥濾餅為原料制備高性

64、能活性炭也是污泥材料化技術(shù)的主流研究方向之一。</p><p>　　7.2.5污泥蛋白質(zhì)利用技術(shù)</p><p>　　污泥含以蛋氨酸、胱氨酸、蘇氨酸和纈氨酸為主的粗蛋白氨基酸28. 7%~ 40. 9%, 是一種潛在的畜禽飼料原料。李亞?wèn)|和李海波研究了利用剩余污泥制備蛋白質(zhì)泡沫滅火劑技術(shù)的可行性, 并測(cè)試了所得泡沫滅火劑的特性, 結(jié)果表明: 利用剩余污泥水解蛋白質(zhì)液制備的泡沫滅火劑各項(xiàng)指標(biāo)

65、均達(dá)國(guó)家公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)( GA219- 1999) 。另一方面, 作為一種微生物絮體, 污泥中的微生物胞內(nèi)、胞外酶及其他代謝產(chǎn)物含量非常高, 從中可提取微生物絮凝劑,作為水處理工藝的替代化學(xué)絮凝藥劑, 不僅可以去除水體中懸浮物, 還同時(shí)避免了二次污染, 對(duì)后續(xù)水處理無(wú)不利影響 。</p><p>　　第八章 污泥的資源化應(yīng)用</p><p>　　8.1污泥制動(dòng)物飼料</p>

66、;<p>　　污泥中含有大量有價(jià)值的物質(zhì)。粗蛋白28.7% ～40. 9%，灰分占 26 . 4 % ～ 46 .0 % ，纖維素占26.6%～44.0%。其中，70%的粗蛋白以氨基酸形式存在，包括蛋氨酸、胱氨酸、蘇氨酸等。污泥蛋白中含有幾乎所有家畜飼料所需的氨基酸，且各種氨基酸之間相對(duì)平衡，因此可以作為飼料蛋白加以利用。有學(xué)者利用凈化的污泥或活污泥加工成含蛋白質(zhì)的飼料用來(lái)喂魚，可提高產(chǎn)量。還有研究者用污泥制成的飼料養(yǎng)家禽

67、，經(jīng)過(guò)1年多的實(shí)驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物有有害作用，用活性污泥制成的這種飼料和一般飼料混合（混合比例為9:1），飼養(yǎng)的動(dòng)物與完全由一般飼料飼養(yǎng)的動(dòng)物對(duì)照，體重有所增加，雞的產(chǎn)蛋率也有提高[18]。</p><p><b>　　8.2沼氣利用</b></p><p>　　污泥消化處理可以產(chǎn)生沼氣,沼氣是可燃性氣體,也是一種能源,可以加以利用。</p><p&

68、gt;　　污水處理廠內(nèi)產(chǎn)生的沼氣,傳統(tǒng)的利用方式是用于消化池加熱和作為燃料(如取暖、熱水供應(yīng)和食堂做飯等)。</p><p>　　目前,沼氣發(fā)電是較為熱門的話題,成功的例子也很多,例如四川榮縣酒廠在八十年代就用沼氣進(jìn)行發(fā)電,運(yùn)轉(zhuǎn)良好。沼氣發(fā)電可以解決污水處理廠部分電能消耗。但是,因?yàn)槲勰嗟南幚肀旧硪囊徊糠譄崃?也就是要消耗一部分沼氣,其消耗比例隨氣溫的變化而變化,使得污水處理廠的沼氣產(chǎn)量是變化的,因而能夠

69、產(chǎn)生的電能也是變化的,這給實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)一定的困難。因?yàn)橥獠侩娋W(wǎng)對(duì)于供電質(zhì)量要求較高,所以利用沼氣所產(chǎn)生的電力一般只用于污水處理廠內(nèi)部。</p><p>　　沼氣的主要成分是甲烷,因此也有人考慮提純甲烷,將其作為天然氣出售。但是,德中國(guó)斯圖加特一家大型污水廠的中試是不成功的,主要是成本問(wèn)題。還可以利用沼氣直接對(duì)風(fēng)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng),以便節(jié)省電能。</p><p><b>　　8.3制

70、造生態(tài)水泥</b></p><p>　　污泥無(wú)機(jī)部分的化學(xué)特性與水泥生產(chǎn)所用的原料基本相似,污泥焚燒灰中,一般有80%以上的礦物質(zhì)是水泥熟料的基本成分(CaO,SiO2,AL203和Fe2O3)。由污泥制造的水泥,與普通硅酸鹽水泥相比,在顆粒度、比重、波索等方面基本相似,而在穩(wěn)固性、膨脹密度、固化時(shí)間方面較好。利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市污水廠污泥,不僅具有焚燒法的減容!減量化特征,且燃燒后的殘?jiān)蔀樗嗍?/p>

71、料的一部分,是一種較好的污泥處理處置方法。</p><p>　　8.4污泥低溫?zé)峤庵朴图夹g(shù)</p><p>　　近年來(lái),許多國(guó)家都著手研究污泥的資源利用和新的處理方法,美、英、日等國(guó)主要研究的是熱化學(xué)液化法,即在300e、100個(gè)大氣壓左右將脫水污泥反應(yīng)成油狀物;而德國(guó)和加拿大以熱分解油化法為主,我們?cè)谶@里主要介紹熱分解油化法。污泥低溫?zé)峤庵朴图夹g(shù)是通過(guò)無(wú)氧加熱污泥干燥至一定溫度(<

72、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(NGG)和炭等4種可燃產(chǎn)物[16]。我國(guó)學(xué)者何品晶和歐國(guó)榮等也對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)[18,19],并對(duì)轉(zhuǎn)化過(guò)程的機(jī)理進(jìn)行了探討[17]。污泥低溫?zé)峤庵朴图夹g(shù)的工藝流程如圖1所示。在此工藝中,干污泥在無(wú)氧環(huán)境下被加熱至300～350℃保持約30 min,然后由冷卻器收集油、水混合物,在反應(yīng)釜內(nèi)沒(méi)有壓力情況下,繼續(xù)加熱到450e左右,由冷卻器收集輕油、焦油和氣體。產(chǎn)油的熱值高,

73、收集起來(lái)后可以作為能源儲(chǔ)存。油在熱解過(guò)程中以蒸氣相存在,可被明火點(diǎn)燃,性質(zhì)穩(wěn)定。同時(shí),熱解也產(chǎn)生污泥炭,其性質(zhì)穩(wěn)定,可以用于摻煤或直接作為熱解補(bǔ)充能源[12]。這種技術(shù)正逐步經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用階段,該工藝技術(shù)可靠、成本小于直接焚燒的80%,同時(shí)還可獲得油,成本將更低,應(yīng)該具有很好的</p><p><b>　　8.5污泥制氫</b></p><p>　　污泥制氫現(xiàn)

74、主要有生物制氫,高溫氣化制氫和超臨界水氣化制氫。污泥生物制氫是利用微生物在常溫常壓下進(jìn)行酶催化反應(yīng)可制得氫氣的原進(jìn)行。根據(jù)微生物生長(zhǎng)所需能源來(lái)源,污泥生物制氫包括光合生物制氫、發(fā)酵生物制氫兩類[21]。然而生物制氫技術(shù)的研究水平仍處于基礎(chǔ)階段距生物制氫的工業(yè)化生產(chǎn)還有很大的距離[13]。</p><p>　　污泥高溫氣化制氫是將污泥通過(guò)熱化學(xué)方式轉(zhuǎn)化為氣體燃?xì)饣蚝铣蓺?然后再分離出氫氣?；旌蠚怏w的發(fā)熱量可達(dá)4 M

75、J/ m3,氣化中氫氣的體積分?jǐn)?shù)為10 ~ 11 %。</p><p>　　在超臨界水中進(jìn)行生物質(zhì)(如污泥等)的催化氣化,生物質(zhì)的氣化率可達(dá)10%,氣體產(chǎn)物中氫的體積分?jǐn)?shù)甚至可超過(guò)50 %,并且反應(yīng)不生成焦油、木炭等副產(chǎn)品,不會(huì)造成二次污染,具有良好的發(fā)展前景。</p><p>　　8.6污泥蛋白質(zhì)利用技術(shù)</p><p>　　污泥中含有的細(xì)菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、

76、藻類等。生物體內(nèi)含有蛋白質(zhì)，生物蛋白經(jīng)過(guò)提取后可作為動(dòng)物飼料的添加劑，是價(jià)值較高的可利用資源。利用酸水解法對(duì)剩余污泥蛋白質(zhì)進(jìn)行提取并對(duì)剩余污泥蛋白質(zhì)作為動(dòng)物飼料添加劑的營(yíng)養(yǎng)性和安全性進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：該沉淀物蛋白質(zhì)純度較高，可檢測(cè)到含量較高的種必需氨基酸色氨酸測(cè)定時(shí)被破壞和種非必需氨基酸；此外，沉淀物中重金屬含量較少。從營(yíng)養(yǎng)性和安全性兩方面考慮，污水處理廠剩余污泥蛋白質(zhì)提取分離后可作為動(dòng)物飼料添加劑。</p><

77、p>　　8.7污泥對(duì)氯代化合物的降解作用</p><p>　　氯代化合物毒性極強(qiáng)且降解非常困難，不少研究表明污泥對(duì)氯代化合物的降解有一定作用。其中一項(xiàng)研究表明從未馴化污泥中接種的升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）中可形成降解五氯酚（PCP）的顆粒污泥，還有一些研究者利用亨蓋特厭氧技術(shù)從污泥中分離得到一株氯苯降解兼性菌，它對(duì)氯苯等含氯化合物具有一定降解率。另外，經(jīng)氯苯馴化的污泥對(duì)氯苯生物降解過(guò)程中有鄰二氯苯、

78、間二氯苯共存時(shí)，有利于整個(gè)體系降解[14]。</p><p>　　8.8替代部分紙漿用于造紙</p><p>　　許多研究表明:污水污泥實(shí)質(zhì)是由直徑2～5mm的胞外生物高聚物(Biopolymer)將微生物埋在一起形成的絮狀體,外排剩余污泥的主要組成是微生物細(xì)胞間的胞間凝膠和一些老化的微生物細(xì)胞殼體,即主要是一種生物纖維,而造紙主要是利用一些天然的纖維物質(zhì)加工成紙。據(jù)此,中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院

79、與中國(guó)制漿造紙工業(yè)研究所合作對(duì)污水污泥替代部分紙漿造紙的可行性進(jìn)行了探討。結(jié)果表明:當(dāng)干污泥的添加量為5%時(shí),各項(xiàng)性能指標(biāo)幾乎沒(méi)有影響,但隨著污泥添加量的進(jìn)一步加大,紙板的裂斷長(zhǎng)、耐折度、環(huán)壓強(qiáng)度和耐破強(qiáng)度等指標(biāo)都逐漸下降,雖然添加量為20%時(shí),其耐折度等指標(biāo)仍滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,但漿料的濾水性能明顯下降。因此,研究者考慮通過(guò)添加助劑改善紙漿的濾水性能,試驗(yàn)用助濾劑為陽(yáng)離子淀粉(CS)和陰離子聚丙烯酞胺(APMP)"試驗(yàn)結(jié)果表明

80、,添加cs對(duì)漿料濾水性能的改善不盡理想,而添加APMP后,污泥的留著率變化雖末呈現(xiàn)規(guī)律性,但是漿料濾水性能明顯改善,打漿度下降量大,說(shuō)明添加助劑能明顯改善污泥紙漿的濾水性能,使其滿足造紙工藝的要求,因此將污泥用于紙板基本可行。</p><p><b>　　8.9污泥制磚</b></p><p>　　生活污泥燃燒產(chǎn)物和粘土的化學(xué)成分基本接近,在適當(dāng)調(diào)整以及混入適量添加劑

81、后,可以制備建筑用磚。近年來(lái),眾多研究者在此方面進(jìn)行了考察研究。張方梅和陳紹偉”將預(yù)處理后的城市排水管污泥與粘土混合,研究了不同混合比對(duì)燒制效果的影響,制備出性能優(yōu)良的建筑磚。</p><p><b>　　8.10提取重金屬</b></p><p>　　城市污水處理廠的污泥中還會(huì)含有部分重金屬，如：Hg、Pb、Cu、Zn 等，可以通過(guò)對(duì)污泥的調(diào)理，向污泥中添加化學(xué)藥劑

82、等，改變污泥中重金屬的形態(tài)，利用重金屬或其化合物的特性從污泥中分離提取出來(lái)。向污泥中添加一些還原劑可以將 Hg 等揮發(fā)性重金屬還原為金屬單質(zhì)，然后對(duì)污泥低溫加熱使 Hg 等揮發(fā)性重金屬揮發(fā)進(jìn)行提取，從而回收利用。也可使一些重金屬生成沉淀物沉淀下來(lái)，或利用離子交換對(duì)重金屬進(jìn)行分離提純。但由于污泥中重金屬的含量較低，分離提純的成本較高，現(xiàn)在很少在城市污水處理廠里有實(shí)際應(yīng)用，大多數(shù)還停留在研究階段。Przemys taw Kosobucki

83、等[15]利用天然硅酸鹽對(duì)污泥中的重金屬進(jìn)行提取實(shí)驗(yàn)表明，硅酸鹽的粒徑最好在 0.7~1.0mm 之間，硅酸鹽與污泥的比例為 2/98 時(shí)，經(jīng)過(guò) 5h 的混合搖動(dòng)，對(duì)天然硅酸鹽對(duì)污泥中的重金屬的提取效率最高。</p><p>　　第九章 污泥綜合利用</p><p>　　9.1 污泥的農(nóng)業(yè)利用</p><p>　　目前實(shí)現(xiàn)剩余活性污泥無(wú)害化農(nóng)用技術(shù)是將剩余活性污

84、泥經(jīng)過(guò)一系列處理后，達(dá)到無(wú)害化，并添加物質(zhì)（其成分主要為菌種、粉煤灰及氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素等）混合，制成有機(jī)、無(wú)機(jī)復(fù)合顆粒肥。其工藝是將脫水污泥按一定比例與添加物質(zhì)均勻混合，在一定溫度條件下，通過(guò)好氧發(fā)酵堆肥完成對(duì)污泥的進(jìn)一步脫水（污泥含水率可降至50%～80%）和有機(jī)物熟化處理;熟化后污泥與粉煤灰、營(yíng)養(yǎng)元素和添加劑按一定比例混合、造粒、干燥、裝袋，制成生物有機(jī)肥;在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)殺菌、殺蟲卵和固化重金屬[16]。堆肥方式主要有污泥堆肥

85、、污泥與城市垃圾混合堆肥、污泥與粉煤灰混合堆肥。</p><p>　　在我國(guó)采用污泥無(wú)害化農(nóng)用技術(shù)研制開發(fā)了兩個(gè)系列的有機(jī)復(fù)合肥：（1）土壤改良劑，其主要成分為有機(jī)質(zhì)25%～38%，氮、磷、鉀≥7%，主要用于改良土壤、林業(yè)種植；（2）顆粒復(fù)合肥，主要成分為有機(jī)質(zhì)10%～20%，氮、磷、鉀20%～25%，用于大田種植。預(yù)計(jì)高溫堆肥工藝粗有機(jī)復(fù)合肥生產(chǎn)成本在300元/噸左右，市場(chǎng)價(jià)格在500元/噸左右；精加工有機(jī)復(fù)合

86、肥生產(chǎn)成本在500元/噸，市場(chǎng)價(jià)格在800元/噸左右可以接受。</p><p>　　污泥的農(nóng)用資源化是一種具有廣闊前景的污泥處置方法。由于其處理量大，環(huán)境安全，經(jīng)濟(jì)可行，因此一直深受各國(guó)重視。在歐洲，農(nóng)用污泥在實(shí)踐中已得到推廣。有資料顯示，比利時(shí)、荷蘭、西班牙、瑞典、瑞士、英國(guó)等國(guó)城市污泥農(nóng)用率達(dá)50%以上，盧森堡、葡萄牙更是達(dá)80%以上。田間試驗(yàn)表明，污泥用于農(nóng)田后可增加農(nóng)作物產(chǎn)量，提高土地肥力[17]。在我國(guó)

87、，約有40%的污水處理廠將污泥消化脫水后農(nóng)用[18]。</p><p>　　污泥農(nóng)用需要注意相應(yīng)的環(huán)境問(wèn)題：（1）污泥中重金屬能否造成土壤及農(nóng)作物的二次污染；（2）污泥中的病原體能否對(duì)環(huán)境造成影響；（3）氮、磷等物質(zhì)含量過(guò)高是否會(huì)造成對(duì)地下水污染；（4）污泥長(zhǎng)期使用對(duì)土質(zhì)的影響[19]。</p><p>　　9.2 污泥堆肥土地利用技術(shù)</p><p>　　污泥中富

88、含有機(jī)物和氮、磷等元素,為植物所需要,是一種優(yōu)良的有機(jī)肥料。</p><p>　　將污泥用做農(nóng)肥,或者作為土壤改良劑使用,可以改良土壤結(jié)構(gòu)和提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。實(shí)踐證明這是行之有效的簡(jiǎn)易的污泥處置與利用的方法,也是應(yīng)用較多的污泥處置方法。污</p><p>　　泥還可用于森林或綠化施肥,也可直接作為綠化用的有機(jī)質(zhì)士壤。</p><p>　　污泥農(nóng)用其實(shí)面臨很大的難題,

89、首先是污泥中重金屬含量的問(wèn)題。因?yàn)槲鬯畞?lái)源很廣泛,特別是其中的工業(yè)污水成分復(fù)雜,而重金屬又可能出現(xiàn)在污泥中。因此污泥農(nóng)用時(shí),其先決條件是污泥中重金屬含量必須符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然,污泥用于林業(yè)或作為綠化用肥,則標(biāo)準(zhǔn)可低一些,但還是應(yīng)注意避免造成二次污染。</p><p>　　其次是市場(chǎng)問(wèn)題。在當(dāng)?shù)睾椭苓叺貐^(qū)農(nóng)業(yè)或林業(yè)較為發(fā)達(dá)的城市,污泥的農(nóng)業(yè)利用前景可能較為廣闊,但是當(dāng)?shù)睾椭苓叺貐^(qū)農(nóng)業(yè)和林業(yè)不發(fā)達(dá)的城市,污泥農(nóng)用

90、的難度則很大,</p><p>　　有時(shí)甚至成為限制因素。這是因?yàn)槲勰嘈栝L(zhǎng)距離運(yùn)輸,不但會(huì)增加運(yùn)行成本,而且不利于市場(chǎng)的開發(fā)。最后是市場(chǎng)的容量問(wèn)題。例如將污泥作為綠化用肥,可以解決一部分污泥的出路問(wèn)題。</p><p>　　但是因?yàn)槠涫袌?chǎng)容量有限,要消化大量的污泥是不可能的。此外,如果市場(chǎng)規(guī)模過(guò)小,將會(huì)使得生產(chǎn)成本過(guò)大而失去開發(fā)價(jià)值。</p><p>　　由此可見,

91、污泥農(nóng)用的限制因素首先是污泥中的重金屬含量,其次是市場(chǎng),有時(shí)后者還是主要的限制因素。</p><p>　　9.3 污泥園林綠化利用</p><p>　　隨著城市建設(shè)的不斷加速,污泥作為有機(jī)肥料用于林業(yè)地、城市園林綠化地等方面越來(lái)越多。研究表明[20],美國(guó)南卡羅來(lái)納4年生火炬松施用污泥后,平均直徑比對(duì)照增加56%~76%。在城市園林綠化中施用污泥或污泥堆肥,綠化效果也相當(dāng)顯著,與對(duì)照相比樹

92、高、樹徑,花卉的花期、開花量等都明顯增大。資料顯示,污泥只要經(jīng)過(guò)堆肥等適當(dāng)?shù)奶幚?并注意控制其中的污染物含量,配以合理的使用,就不會(huì)造成二次污染[21]。</p><p>　　這種利用方式不僅是有效的污泥處置途徑,也有利于城市綠化。此外,由于污泥應(yīng)用于林地和園林綠地建設(shè),避免了與食物鏈相連,一般不會(huì)影響到人體,從而降低了應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)性。</p><p>　　9.4 污泥在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用<

93、;/p><p>　　從污泥中提取出微生物絮凝劑, 不僅可用于油水分離,還可用于去除污水中的懸浮物、有機(jī)物。用礦化污泥可制備用于回收水表面溢油的吸附劑, 且效果相當(dāng)顯著。</p><p>　　污泥中的有機(jī)物具有較高的熱值, 且具有一定的粘結(jié)性能。特別是活性污泥可作為粘結(jié)劑將無(wú)煙粉狀煤加工成型煤, 而污泥在高溫氣化爐內(nèi)被處理, 防止了二次污染。</p><p>　　在高溫下

94、,污泥作為粘結(jié)劑可改善型煤的內(nèi)部孔結(jié)構(gòu), 提高型煤氣化反應(yīng)性, 降低灰渣中的殘?zhí)? 提高炭轉(zhuǎn)化率。污泥既是粘結(jié)劑, 又起了疏松劑的作用, 且污泥熱值也得到充分利用。為生化污泥處置和利用, 提供了一條新途徑, 提高了炭轉(zhuǎn)化。同時(shí), 污泥的熱值也得到了利用。</p><p><b>　　發(fā)展前景</b></p><p>　　目前，國(guó)內(nèi)污泥處理利用技術(shù)較國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家還比

95、較落后，人們對(duì)污泥資源化利用的必要性認(rèn)識(shí)還不夠，許多問(wèn)題亟待解決。根據(jù)我國(guó)國(guó)情，將經(jīng)過(guò)堆肥穩(wěn)定化后的污泥進(jìn)行土地利用，應(yīng)該是國(guó)內(nèi)污泥處置利用較有發(fā)展前景的一種途徑；同時(shí)污泥發(fā)電和污泥建材利用也有助于解決我國(guó)電力緊張與建材原材料缺乏的問(wèn)題。</p><p>　　為了解決國(guó)內(nèi)污泥處理處置中存在的問(wèn)題，充分利用污泥資源，必須大力發(fā)展污泥資源化利用的各種技術(shù)，建立與完善污泥處理處置相關(guān)的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)政策，制定污泥處理處置過(guò)

96、程中相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)；尤其要鼓勵(lì)污泥資源化利用的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，如污泥的等離子體氣化，積極開發(fā)應(yīng)用新工藝、新材料和新設(shè)備，降低現(xiàn)有工藝（如污泥發(fā)電、建材利用等）的成本，使污泥的資源化利用向低能耗、低成本、高效率的方向發(fā)展，使這些污泥資源化技術(shù)走進(jìn)污水處理廠的大門，為污水處理廠解決污泥處理問(wèn)題并帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，這應(yīng)是今后研究中的重點(diǎn)。</p><p><b>　　第十一章 結(jié)語(yǔ)</

97、b></p><p>　　城市污水廠污泥處理與處置必須遵循： 減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化的處置原則, 不能將污泥處理與處置的目的僅限于 減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化而是應(yīng)將􀀁 無(wú)害化􀀁 作為泥處置的重點(diǎn), 把􀀁 資源化􀀁作為污泥處置的最終目標(biāo). 只有進(jìn)行綜合利用,才能有效地徹底解決污泥對(duì)環(huán)境污染. 因此, 應(yīng)加強(qiáng)污泥資源化和能源化的開發(fā)利

98、用研究, 尋求新的應(yīng)用徑、加工技術(shù), 將大量的廢物變?yōu)榭捎梦镔|(zhì), 取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文在**導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)法、平易近人的人格魅力對(duì)本人影響深遠(yuǎn)。不僅使本人樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)習(xí)目

99、標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使本人明白了許多為人處事的道理。本次論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！在寫論文的過(guò)程中，遇到了很多的問(wèn)題，在老師的耐心指導(dǎo)下，問(wèn)題都得以解決。所以在此，再次對(duì)老師道一聲：老師，謝謝您！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1

100、] 薛文源.城市污水污泥處理與處置的途徑[J].中國(guó)給水排水,1992,(8):41-46.</p><p>　　[2] 周立祥,胡靄堂,戈乃玢,等.城市污泥土地利用研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1999,19(2):185-193.</p><p>　　[3] 唐受印,汪大,等.廢水處理工程[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1998.311-327.</p><p>　　[4

101、]牛 櫻,陳季華.剩余污泥處理技術(shù)進(jìn)展[J].工業(yè)用水與廢水,2000,31(5):4-6.</p><p>　　[5] 王詩(shī)元,崔玉波,王翠蘭,等.污泥處理技術(shù)展望[J].吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),2000,(1):25-28.</p><p>　　[6] 王 曉.活性污泥的穩(wěn)定化處理技術(shù)及其發(fā)展[J].青海大學(xué)學(xué)報(bào),2001,19(1):35-37.</p><p>

102、;　　[7] 趙 尉,李 川.城市污水廠污泥綜合利用途徑分析[J].遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技,2000,20(2):58-59.</p><p>　　[8] 楊毓峰,薛澄澤,袁紅旭,等.城市污泥堆肥商品化應(yīng)用問(wèn)題的探討[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展,2000,63(1):6-8.</p><p>　　[9] 劉振鴻,陳季華.剩余污泥處理新工藝[J].上海環(huán)境科學(xué),1996,15(2):16-17.<

103、/p><p>　　[10] 汪洪生.國(guó)外污泥處理技術(shù)進(jìn)展[J].污染防治技術(shù),1998,11(1):32-33.</p><p>　　[11]牛紅義，吳群河. 污泥資源化處置技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 資源開發(fā)與市場(chǎng)，2004，20（6）：450～452.</p><p>　　[12]劉燁，田一梅，從月賓. 污泥處置與資源化新技術(shù)探討[J]. 四川環(huán)境，2004，23（6）：

104、54～57.</p><p>　　[13]夏朝輝，張慧俐，武臻. 剩余活性污泥資源生態(tài)化利用淺談[J].河南化工，2005（22）：44～45.</p><p>　　[14]黃雅曦，李季，李國(guó)學(xué). 污泥處理與資源化利用現(xiàn)狀分析[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2003，22（6）：765～768.</p><p>　　[15]趙麗君，張大群，陳寶柱. 污泥處理與處置技術(shù)的

105、進(jìn)展[J]. 中國(guó)給水排水，2001，17（6）：23～25.</p><p>　　[16]鄧佳卉，彭盤英. 污泥處置與資源化研究現(xiàn)狀[J]. 南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)：工程技術(shù)版，2004，4（1）：20～23.</p><p>　　[17]朱小山，孟范平，趙希錦. 城市污泥的處理技術(shù)及資源化展望[J].四川環(huán)境，2002，21（4）：8～12.</p><p>　　[1

106、8]石吉，邵青，米曉. 城市污水污泥的處理利用及發(fā)展[J]. 中國(guó)資源綜合利用，2004（2）：15～18.</p><p>　　[19]楊子江. 城市污泥的綜合利用研究[J]. 再生資源研究，2004（1）：32～36.</p><p>　　[20]昝元峰，樹眾，沈林華，等. 污泥處理技術(shù)的新進(jìn)展[J]. 中國(guó)給水排水，2004，20（6）：25～28.</p><p