Sustainable Development
Vol.05 No.01(2015), Article ID:14696,3 pages
10.12677/SD.2015.51002

Selection of Schemes about Municipal Sludge Treatment and Disposal in Shaoguan City

Fei He

Institute of Environmental Protection Science and Technology of Shaoguan, Shaoguan

Email: 1003536858@qq.com

Received: Nov. 19th, 2014; revised: Nov. 28th, 2014; accepted: Dec. 10th, 2014

Copyright © 2015 by author and Hans Publishers Inc.

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ABSTRACT

After a comprehensive comparison based on the full investigation, Shaoguan has adopted the technology called “further-dewatering plus sanitary landfill” on municipal sludge treatment and disposal, which also eliminates the environmental risks brought by the sludge treatment.

Keywords:Municipal Sludge, Plate and Frame Filter Press with High Efficiency, Further-Dewatering

韶关市市政污泥处理处置方案的比选确定

贺飞

韶关市环境保护科学技术研究所,韶关

Email: 1003536858@qq.com

收稿日期:2014年11月19日;修回日期:2014年11月28日;录用日期:2014年12月10日

摘 要

在充分考察调研的基础上经过综合比选,韶关市选择采用“深度脱水 + 卫生填埋”工艺处理处置市政污泥,消除污泥处理的环境隐患。

关键词 :市政污泥,高效板框压滤,深度脱水

1. 引言

长期以来,韶关市的市政污泥经压滤脱水后含水率为80%,部分与垃圾混合填埋、部分露天堆置,不能满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)关于“污泥经处理后含水率小于60%时,才可以进入生活垃圾填埋场填埋处置”的要求,且环境隐患较大。韶关市市政污泥处理处置问题,亟待解决。为此,经过大量的案例考察调研,确定出一条适宜的污泥处理处置之路。

2. 污泥性质与出路选择

对韶关市市政污泥取样化验,化验结果见表1

根据《城镇污水处理厂污泥处置 混合填埋泥质》(GJ/T 249-2007)的要求,污泥必须满足“含水率≤60%,pH 为5~10,和污泥垃圾混合比例≤8%”的基本要求。显然,市政污泥须进一步脱水处理使含水率低于60%以下,方能满足垃圾填埋场的入场要求。

3. 工艺调查与比选

目前,国际上通行的污泥处理处置的方法 [1] [2] 众多,如日本的焚烧、美国的单独填埋,欧洲的堆肥后林/农业使用、作建筑和陶瓷的辅料等。以下选取3种优势方案进行比选,它们分别是“方案一:污泥深度脱水 + 卫生填埋”、“方案二:污泥干化焚烧”、“方案三:污泥堆肥(好氧发酵)”。

3.1. 方案一:污泥深度脱水 + 卫生填埋

深度脱水是指脱水后污泥含水率达到55%~65%,特殊条件下污泥含水率还可以更低。目前,我国城镇污水处理厂大都无初沉池,脱水后的污泥含水率为78%~85%。

污泥深度脱水,通常采用的是“药剂调理 + 机械压滤脱水”的方法,将污泥浓缩池的污泥,经浓缩机处理后降至96%左右的泥浆,直接加药搅拌调理(压滤脱水后含水率75%~85%的湿污泥。须加水加药稀释搅拌,进行调理)。经过一段时间的调理反应后,将泥浆液用污泥泵输入到板框压滤机进行压榨脱水。

Table 1. The monitoring results of municipal sludge samples in Shaoguan

表1. 韶关市市政污泥样品监测结果

脱水后,污泥含水率可降至60%以下,体积缩小到原来的1/10。

3.2. 方案二:污泥干化焚烧

污泥焚烧是利用污泥中的热量和外加辅助燃料,通过燃烧实现污泥彻底无害化处置的过程。污泥焚烧包括单独焚烧,以及与工业窑炉的协同焚烧,此处专指单独焚烧。

污泥干化、焚烧系统是整个处理处置系统的核心,其中,常用到的流化床焚烧炉利用炉底布风板吹出的热风,将污泥悬浮起呈沸腾(流化)状进行燃烧,烟气中夹带的床料和飞灰用除尘器捕集,床料可返回流化床内。

3.3. 方案三:污泥堆肥(好氧发酵)

好氧发酵通常是指高温好氧发酵,是通过好氧微生物的生物代谢作用,使污泥中有机物转化成稳定的腐殖质的过程。代谢过程中产生热量,可使堆料层温度升高至55℃以上,可有效杀灭病原菌、寄生虫卵和杂草种籽,并使水分蒸发,实现污泥稳定化、无害化、减量化。具体操作方案如下:

脱水→高温好氧发酵→土地利用(用于土壤改良、园林绿化、限制性农用)或园林绿化等分散施用。

3.4. 工艺方案比选

对上述三个方案进行经济、技术分析与比较,见表2,结果如下。

Table 2. List of comparisons on sludge treatment and disposal technology

表2. 污泥处理处置技术对比一览表

(1) 方案一占地面积小,投资和运行费用较小,技术成熟,运行简便,在国内已有足够丰富的工程案例和运行经验,深度脱水后的污泥减量化程度高,可直接进行卫生填埋,是现阶段进行污泥减排和总量考核最直接有效的技术方案。故方案一技术经济可行,予以推荐。

(2) 方案二直接占地面积不大,投资和运行费用适中,污泥焚烧速度快,处置率高,但污泥干化预处理的占地和周期长,影响总体投资和运行管理,同时,干化产生的恶臭气体和焚烧产生的尾气、飞灰和灰渣等具有一定的环境风险,需作环保处理。故方案二技术可行,经济上也可具有一定的可行性,可作为备选方案。但较方案一相比,方案二的预处理阶段(干化)占地和周期长,且其最大的劣势是运行成本太高,并不适合像韶关这种财力有限的山区城市,故方案二并不是最优的工艺方案。

(3) 方案三占地面积大,建设和运行费用明显偏高,同时,存在劳动强度大、恶臭污染、生产周期长和产品缺乏市场等风险,尽管实现了资源利用,技术上也可行,但从经济和运营角度来看,并不可取。故对方案三不予采纳。

综上所述,方案一技术经济可行,予以推荐。方案二技术可行,经济上也可具有一定的可行性,可作为备选方案,但方案二的预处理阶段(干化)占地和周期长,且运行成本太高,影响总体投资和运行管理,并不是最优的方案。而方案三缺乏经济可行性,且运营劳动操作大,故不可取。

因此,韶关市市政污泥适宜采用“方案一:污泥深度脱水 + 卫生填埋”作为本项目的污泥处理工艺。

4. 其它工程条件的确定

污泥处理规模的确定:2011年,市区三家污水处理厂共产生污泥(按含水率80%计)6879 t/a,合18.85 t/d左右。随着经济增长和污水处理规模扩大,预计到2015年,全市污水处理能力从2010年的26万m3/d提高到52 m3/d,日产湿污泥(含水率80%计)可达到50 t/d。在保留设计余量并考虑到节省投资的前提下,建议污泥处理规模控制在60 t/d,并预留远期发展空间。

污泥处理场址的确定:长期以来,第二污水处理厂的污泥产量占市区三座污水厂污泥产量的90%以上,是污泥产生的主要单位。韶关市污泥处理处置完全可以在第二污水处理厂区依托建设。

处置垃圾场的确定:韶关市花拉寨生活垃圾卫生填埋场使用年限20.4年(2007~2031年),可填埋场垃圾567.5万t,日平均处理垃圾762 t/d,完全能消纳30 t/d含水率60%的干污泥,合适作为污泥处置的最终出向。

5. 结论

总的来说,韶关市采用“方案一:污泥深度脱水+卫生填埋”工艺,在第二污水处理厂建设污泥处理处置场,并运至生活垃圾卫生填埋场处置深度脱水污泥(含水率60%),是切实可行的。该项目实施后,将大幅提高韶关市污泥处理处置水平,明显改善韶关市的环境质量。

文章引用

贺 飞, (2015) 韶关市市政污泥处理处置方案的比选确定
Selection of Schemes about Municipal Sludge Treatment and Disposal in Shaoguan City. 可持续发展,01,9-12. doi: 10.12677/SD.2015.51002

参考文献 (References)

  1. 1. 田宁宁, 王凯军 (2001) 污水厂污泥处置及利用途径研究. 环境保护, 4, 42-44.

  2. 2. 周少奇 (2002) 城市污泥处理处置与资源化. 华南理工大学出版社, 广州.

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