污泥资源化利用
污泥处理技术大致可归结为两大类：一是抛弃型技术，污泥作为废物不利用；二是资源化技术，充分利用污泥中的有用成分，实现变废为宝。它符合可持续发展的战略方针，有利于建立循环型经济，近年来得到广泛关注。国外大多数国家的污泥采用焚烧、填埋、堆肥农用等实用性方法。如[2]美国，目前污泥土地利用已经代替填埋成为最主要的污泥处置方式，重心从处置改变到利用；欧洲的卢森堡、葡萄牙、西班牙、英国、瑞典、荷兰、比利时等大多数国家的污泥处置主要用于农业；希腊、德国、意大利等国家的污泥处置主要采用填埋；日本、奥地利等国家污泥处置主要采用焚烧。有关资料显示，目前中国大约有45. 0 %的污泥用作农业利用，34. 4 %的污泥进行土地填埋，污泥绿化和焚烧各约占3.
5 %。本文在阅读大量中外文献的基础上，阐述了污泥的资源化利用方式，包括污泥的农业资源化利用、能源化技术、建材化利用、以及材料化技术、等，通过这些方法实现污泥的变废为宝。
一．污泥的农业资源化利用
污泥中含有大量的有机质、氮、磷、钾等植物需要的养分，其含量高于常用牛羊猪粪等农家肥，可以与菜籽饼、棉籽饼等优质的有机农肥相媲美[8]。但是污泥中往往也含有有害成分，因此在土地利用之前，必须对污泥进行稳定化、无害化处理，如好氧与厌氧消化、堆肥化等，其中堆肥化处理是较多采用的一种方法[6]。
堆肥化是利用微生物的作用，将不稳定的有机质降解和转化成稳定的有机质，并使挥发性有机质含量降低，减少臭气；物理性状明显改善（如水含量降低，呈疏松、分散、粒状），便于贮存、运输和使用；高温堆肥还可以杀灭堆料中的病原菌、虫卵和草籽，使堆肥产品更适合作为土壤改良剂和植物营养源。
我国农村利用杂草、秸秆等和禽兽粪便混合，制成有机肥料的做法已有很长的历史，但这种堆肥过程主要靠自然通风或表面扩散向堆料供氧，由于供氧不充分，不能作为大规模处理处理、生产高质量堆肥产品的手段[5]。现代堆肥化制好氧快速堆肥过程，污泥堆肥过程的主要技术措施比较复杂，主要包括：调整堆料的含水率和适当的C/N比；选择填充料改变污泥的物理性状；建立合适的通风系统；控制适宜的温度和pH值等。
污泥堆肥产品还可与市售的无机化肥（尿素、氯化铵、碳酸氢铵、磷酸铵、过磷酸钙、钙镁磷肥、氯化钾和磷酸钾等）共同生产有机—无机复混肥。它集生物肥料的长效、化肥的速效和微量元素的增效于一体，在向农作物提供速效肥源的同时，还能向农作物根系引植有益微生物，充分利用土壤潜在肥力，并提高化肥利用率；另外还可根据不同土壤的肥力和不同作物的营养需求，合理设计复混肥各组分的比例，生产通用复混肥及针对不同作物的专用复混肥。其主要生产工序为：堆肥、无机化肥、添加剂→粉碎→配料混合→造粒（圆盘造粒机、挤压、喷浆）→干燥→成品。
二．污泥的能源化技术
污泥的能源化利用是污泥资源化技术的一种，指通过生物、物理或热化学的方法把污泥转变成为较高品质的能源产品，同时可杀灭细菌、去除臭气。目前较成型的技术有：①污泥发酵产沼气发电；②污泥燃料化技术；③污泥热解与制油技术；④污泥制氢技术
①污泥发酵产沼气发电
污泥厌氧消化不仅是现在，而且也是未来应用最为广泛的污泥稳定化工艺。厌氧消化较其他稳定化工艺获得广泛应用的原因是它具有如下优点：
1、产生能量（甲烷），有时超过废水处理过程所需的能量；
2、使最终需要处置的污泥体积减少30%-50%；
3、消化完全时，可消除恶臭；
4、杀死病原微生物，特别是高温消化时；
5、消化污泥容易脱水，含有有机肥效成分，适用于改良土壤[7]。
但当处理厂规模较小，污泥数量少，综合利用价值不大时，也可采用污泥好氧消化。它的主要优点是：运行操作比较方便和稳定、处理过程需排出的污泥量少。但运行费用大、能耗多。在具体工程实践中，污泥处理采用哪种工艺，厌氧消化还是好氧消化，应视具体情况而定，如污泥的数量、有无利用价值、运转管理水平的要求、运行管理与能耗、处理场地大小等。
有机污泥经消化后，不仅有机污染物得到进一步的降解、稳定和利用，而且污泥数量减少（在厌氧消化中，按体积计约减少1/2左右），污泥的生物稳定性和脱水性能大为改善。这样，有利于污泥再作进一步的处置。
污泥消化制沼气的基本原理：
利用无氧条件下生长与污水、污泥中的厌氧菌菌群的作用，使有机物经过液化、气化而分解成稳定物质，病菌、寄生虫卵被杀死，固体达到减量化和无害化的方法，对污泥进行厌氧消化制取沼气。污泥消化过程分为两个阶段：
污泥循环泵
初沉污泥浓缩池均质池污泥泵热交换厌氧消化池贮泥池
剩余污泥浓缩机房
热水循环泵脱水机房
废气排放锅炉房储气室脱硫塔泥饼外运
废气排放燃烧塔
图2污泥厌氧消化处理工艺流程
第一阶段：酸性消化阶段。高分子有机物首先在胞外酶的作用下，水解、液化。这一过程把多糖水解成单糖，蛋白质水解成肽和氨基酸，脂肪水解成丙三醇、脂肪酸[9]。然后渗入细胞体内，在胞内酶的作用下转化为醋酸等挥发性有机物和硫化物，其过程中常有大量的氢和少量的甲烷游离出来。
第二阶段：碱性消化阶段。专性厌氧菌将消化过程第一阶段由兼性厌氧菌产生的中间产物和代谢产物分解成二氧化碳、甲烷和氨。
②污泥燃料化技术
随着污泥量的不断增加及污泥成分的变化，现有的污泥处理技术逐渐不能满足要求，例如燃烧含水率80%的污泥，每吨污泥（干基）的辅助燃料需消耗304-565L重油，能耗大[10]；污泥填埋必须预先脱水到含水率至少小于70%，而达到这样的含水率目前的污泥脱
水技术需要消耗大量的药剂，既增加了成本，也增加了污泥量；土地还原是目前污泥消纳量最大的处理方法，但很多工业废水中含有重金属和有毒有害的有机物，不能作肥料或土壤改良剂。因此寻找一种适合处理所有污泥，又能利用污泥中有效成分，实现减量化、无害化、稳定化和资源化的污泥处理技术，是当前污泥处理技术研究开发的方向。污泥燃料化被认为是有望取代现有的污泥处理技术最有前途的方法之一。
污泥燃料化方法目前有两种，一种是污泥能量回收系统，简称HERS法（Hyperion Energy System），第二种是污泥燃料化法，简称SF法（Sludge Fuel）[11]。
1） HERS法
HERS法工艺流程如图1所示。它是将剩余活性污泥和初沉池污泥分别进行厌氧消化，产生的消化气经过脱硫后，用作发电的燃料。混合消化污泥林、离心脱水至含水率80%，加入轻溶剂油，使其变成流动行浆液，送入四效蒸发器蒸发，然后经过脱轻油，变成含水率2.6%、含油率0.15%的污泥燃料。轻油再返回到前端做脱水污泥的流动媒体，污泥燃料燃烧产生的蒸汽一部分用来蒸发干燥污泥，多余用来蒸汽发电。
HERS法所用的物料是经过机械脱水的消化污泥。污泥干燥采用的多效蒸发法一般是用蒸发干燥法，不能获得能量收益，而采用CG法可以有能量收益；污泥能量回收两种方式，即厌氧产生消化气和污泥燃烧产生热能，然后以电力形式回收利用。
图3 HERS法工艺流程
2) SF法
SF法工艺流程如图2所示。它将未消化的混合污泥经过机械脱水后，加入重油，调制成流动浆液送入四效蒸发器蒸发，然后经过脱油，变成含水率约5%、含油率10%以下，热值为23027kJ的污泥燃料。重油返回作污泥流动介质重复利用，污泥燃料燃烧产生蒸汽，作为污泥干燥的热源和发电，回收能量。
图4 SF法工艺流程图
HERS法与SF法不同，一是前者污泥先经过消化，消化气和蒸汽发电相结合回收能量。后者不经过污泥热值降低的消化过程，直接将生成污泥蒸发干燥制成燃料；二是HERS法使用的污泥流动媒体是轻质溶剂油，黏度低，与含水率80%左右的污泥很难均匀混合，蒸发效率低，而SF法采用的是重油，与脱水污泥混合均匀。三是HERS法轻溶剂油回收率接近100%，而SF法重油回收率较低，流动介质要不断补充。
③污泥热解与制油技术
污泥热解与制油技术主要由污泥的热分解技术与污泥的油化处理技术2个部分组成。
1)热分解技术
1970年美国EAP公司开发研究出一种新的城市废弃物处理技术，即热分解技术，使得垃圾处理向着“无害、安全、减容、资源化”方向又迈出了可喜的一步。随后，各国环境保护工作者竞相开展该项研究工作，有的已达到实用化阶段。热分解技术不同于焚烧，它是在氧分压较低状况下，对可燃性固形物进行高温分解生成气体产油分、炭类等，以此达到回收污泥中的潜能。也就是通过热分解技术，废弃物中含碳固形物被分解成高分子有机液体(如焦油、芳香烃类)、低分子有机体、有机酸、炭渣等，其热量就以上述形式贮留
下来。热分解处理工艺技术核心部分是热分解气化炉，废弃物在此得以干燥和热分解，产生可燃性气体(热分解生成气)、各种液态产品及固态物如焦渣等。
2)制油技术。
可以分为2种方法，即低温热解法和直接热化学液化法[14]。
(1)低温热解法。简述：污泥低温热解制油是目前正在发展的一种新的热能利用技术[15] ，即在300～500℃、常压(或高压)和缺氧条件下，借助污泥中所含的硅酸铝和重金属( 尤其是铜)的催化作用将污泥中的脂类和蛋白质转变成碳氢化合物，最终产物为燃料油、气和炭。热解前的污泥干燥可利用这些低级燃料(燃料气、炭)的燃烧来提供能量，实现能源循环。热解生成的油(质量类似于中号燃料油)可以用来发电。
浓缩污泥离心脱水热风干燥热解质炭
蒸
汽
油保湿分液冷凝
反应水不冷凝气体
图6低温热解制油反应过程
(2)热化学液化法。美国、日本和英国在该技术方面研究相对较多。该法是将经过机械脱水的污泥(含水率约为70%～80%)，在含有N2、温度为250～340℃环境下加压热水，并以碳酸钠作为催化剂。污泥中有近50%的有机物能通过加水分解、缩合、脱氢、环化等一系列反应转化为低分子油状物，得到的重油产物用萃取剂进行分离收集。反应过程可得到热值约为33MJ/kg的液体燃料，收率可达50%左右(以干燥有机物为基准)，同时产生大量非凝性气体和固体残渣。日本Shinji Tton等采用该法对活性污泥进行热解制油，试验表明，污泥中48%的有机成分可转化为重油[21]。贺利民对炼油厂废水处理污泥也进行了催化热解试验，以Na2CO3为催化剂，以CH2Cl2为萃取剂，总压强为1.4MPa，产油率随温度的升高而增加，当温度为300℃时产油率大于54%[22]。
④污泥制氢技术
氢能是最理想的清洁能源，具有资源丰富、燃烧热值高、清洁无污染、适用范围广等特点。从未来能源的角度来看，氢是高能值、零排放的洁净燃料，特别是以氢为燃料的燃料电池，具有高效性和环境友好性，将成为未来理想的能源利用形式。利用污泥来制取氢，不仅可以解决污泥的环境污染问题，还可以产生氢气，缓解能源危机。污泥制氢技术主要有：污泥生物制氢，污泥高温气化制氢，以及污泥超临界水气化制氢[23]。
1)污泥生物制氢。污泥生物制氢是利用微生物在常温常压下进行酶催化反应可制得氢气的原理进行的。根据微生物生长所需能源的来源，污泥生物制氢有3种方法：光合生物产氢，发酵细菌产氢，光合生物与发酵细菌的混合培养产氢[24]。
(1)光合生物产氢。光合生物制氢是指在一定的光照条件下，光合生物(一般包括细菌和藻类)分解底物产生氢气。目前，研究较多的产氢光合生物主要有：颤藻属、深红红螺菌、球形红假单胞菌、球形红微菌等。利用光合细菌和藻类协同作用来发酵产氢，可以简化对生物质的热处理，降低成本，增加氢气产量。另一种能够进行光合产氢的微生物是蓝藻，它与高等植物一样含有光合系统，但其细胞特征是原核型，属于原核植物，含有氢酶，能够催化生物光解水产氢。
(2)发酵细菌产氢。与光合细菌一样，发酵细菌也能够利用多种底物在固氮酶或氢酶的作用下将底物分解制取氢气。这些底物包括甲酸、乳酸、丙酮酸、各种短链脂肪酸、葡萄糖、淀粉、纤维素二糖及硫化物等。
2) 污泥高温气化制氢。污泥高温气化制氢一般是指将污泥通过热化学方式转化为高品位的气体燃气或合成气，然后再分离出氢气。气化时需要加入活性气化剂和水蒸气，活性气化剂一般为空气、富氧空气或氧气。英国Newcastle大学的Midillia采用高温气化污泥的方法来制取氢气。试验装置主要有下降流气化器、填充床式洗涤器、过滤器、增压风机和试验锅炉。产生气体的主要成分是氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等。混合气体的发热量为4MJ/m3，经分析，气体中氢气的体积分数为10%～11%[25]。
3) 污泥超临界水气化制氢。污泥超临界水气化制氢是在水的温度和压力均高于其临界温度(374.3℃)和临界压强(22.05MPa)时，以超临界水作为反应介质与溶解于其中的有机物发生强烈的化学反应生成氢气。
(1)反应机理。对于在超临界条件下有机废物分解反应中的气化反应，主要考虑与C、H、
O有关的蒸气重整反应(吸热反应)、甲烷生成反应(放热反应)、氢生成反应及水煤气转化反应。
C+H2O→CO+H2(△H=131.3J/mol)(1)
CO+H2O→CO2+H2(△H=-41.2J/mol)(2)
在高温、高压条件下发生(1)、(2)反应，向反应体系中添加Ca(OH)2可吸收并回收副产物CO2，从而促进氢生成反应的发生。一般在650℃、25MPa以上的高温、高压下，几乎100%的碳被气化，氢回收率很高。
（三）污泥的建材利用
污泥中除了有机物外往往还含有20-30%的无机物，主要是硅、铁、铝和钙等。因此即使污泥焚烧去除了有机物，无机物仍以焚烧灰的形式存在，需要做填埋处置。如何充分利用污泥中的有机物和无机物污泥的建材利用是一种经济有效的资源化方法。
污泥建材化利用具有废弃物利用和保护环境的优势。从20世纪80年代开始，国内外对污泥制建筑材料进行可行性研究，并出现了一些成功的研究成果与工程应用。日本大约46%的污泥进行建材化利用，世界上第一个大规模的生产污泥砖的工厂于1991年在日本东京成立，日产5500块污泥砖，消耗15吨污泥灰，重金属浸出毒性检测合格；日本东京市自20世纪80年代中期，开始研究污泥制砖技术，现已通过烧结工艺规模化生产污泥黏土混合转、污泥焚烧灰制地砖和混合土的填料等。新加坡理工大学利用污泥、石灰石和黏土进行黏结材料生产，经煅烧、磨碎等生产工艺，生产出优于美国材料试验学会规定的建筑水泥的标准。我国上海水泥厂利用水泥窖。采用污泥均化、储存、磨碎、煅烧等技术生产路线生产出符合国家规定的水泥熟料，且排放废气达到国家环保监测标准。我国湖南岳阳化工厂总厂污水处理厂通过干污泥粉碎后，渗入黏土和水混合搅拌均匀，制坯成形并进行烧结。等污泥与黏土质量比为1:10时，污泥砖强度可于普通红砖相对[12]。
污泥的建材利用大致可归结为以下方法：制轻质陶粒、制熔融资材和熔融微晶玻璃，生产水泥等，制砖已经很少应用。过去大部分以污泥焚烧灰作原料生产各种建材，近年来，为了减少投资（建设焚烧炉），充分利用污泥自身的热值，节省能耗，直接利用污泥作原料生产各种建材的技术已开发成功。
污泥制轻质陶粒的方法按原料不同可分为两种，一是用生污泥或厌氧发酵污泥的焚烧灰造粒后烧结。这种方法20世纪80年代已趋向成熟，并投入应用。利用焚烧灰制轻质陶粒需要单独建设焚烧炉，污泥中的有机成分没有得到有效利用。近年来开发了直接从脱水污泥制陶粒的新技术。
脱水污泥防尘排气燃烧除尘
均化干燥部分燃烧粉碎、混炼造粒烧结冷却轻质陶粒
辅料、外加剂排气处理设备
图5污泥陶粒生产工艺流程
污泥熔融制得的熔融材料也可以做路基、路面，混凝土骨料及地下管道的衬垫材料。但是以往的技术均以污泥焚烧灰做原料，投资大，污泥自身的热值得不到充分利用，成本高，阻碍了进一步推广应用。近年来开发了直接用污泥植被熔融材料的技术，大大降低了投资和运行成本，提高了产品附加值。
除了以上提到的污泥作为砖块、陶瓷和水泥制造建材之外，在我国有人尝试用污泥来制纤维板[13]，日本成功实现将下水道污泥焚烧灰制成玻璃，而用下水道污泥灰制沥青在日本将被大规模的应用。
总的来说，污泥建材利用在我国以及西方发达国家大多还处于研究及尝试的阶段，日本在这方面走在了前面，已经有许多工程实例。污泥建材利用的处置方法，无论从工艺角度还是环保角度考虑都是可行的；从经济效益来考虑，日本已经有成功运行的工厂，产生了良好的经济效益。故污泥的建材利用时一个起步不久、很有潜力的污泥处置及资源化的方法，不仅解决了污泥惯用处理方式的费用高、难处理、极易造成二次污染的问题，还使得处理处置融入“循环经济”的体系，符合循环经济的3R原则之一——废弃物的再循环（Recycle)原则[14]；最大限度地减少废弃物排放，力争做到排放的无害化，实现资源再循环。
我国是世界水泥第一生产大国，对照国外经验，利用生产水泥消纳废物的潜力很大。目前我国水泥工业利用废物例还不到10%。水泥生产中利用废物主要是高炉水渣、粉煤灰，副产品石膏、炉渣烟尘、旧橡胶轮胎等。近年来，日本利用城市垃圾（污泥）焚烧灰和下水道污泥为原料生产水泥获得成功，用这种原料生产的水泥叫生态水泥，2001年已建成第一座生态水泥厂，年生产能力为11万吨。一般认为污泥作为生产水泥原料时，其含量不得超过5%，按此估算，日本东京都污水处理厂的污泥可年产200万吨生态水泥。由此可知，污泥生产水泥既是污泥资源化利用的重要途径，也是行之有效的方法，已引起国内外的高度重视。
（四）污泥材料化技术
①污泥制活性炭
污泥生产活性炭作为一项高值化资源化处置技术，不仅为活性炭生产提供低廉的原料，同时可以减轻污泥污染问题，实现污泥无害化、减量化与资源化处置利用，必将得到越来越多的关注。污泥中含有大量的有机物，它具有被加工成类似活性炭吸收剂的客观条件［13］。由于污泥活性炭制得的吸附剂对废水中的COD 及某些重金属离子具有很高的去除率，因而是一种优良的有机废水处理剂。用过的吸附剂若不能再生，可用作燃料，在控制尾气条件下燃烧，原污泥中的有害因子同时被彻底氧化分解［14］。
制备原理［15］：活性炭是以含碳物质为原料，经高温碳化活化制成。目前活性炭的制造方法大体上可分为药品活化法和气体活化法。在实际生产中可根据污泥的组成，适当添加锯末、果壳等副料，提高碳含量，采用在污泥中添加无机盐等活性剂浸渍活化处理，在一定温度下碳化，再经活化即可获得活性炭。因其制备过程中碳化温度、活化温度、活化时间、污泥和活化剂的配比、活化剂浓度等因素不同，可得到不同孔径范围比例的活性炭。
②活性污泥做黏结剂
据不完全统计，我国现有城市污水处理厂日处理能力约为600万吨，每年产生的污泥量约为100多万吨。再加上大型企业和石化厂的污水处理装置，全国每年产生的污泥量十分可观。而与此同时我国有数千家小型合成氨厂，其中绝大多数采用黏结性较强的白泥或石灰做气化型煤黏结剂。通常将这类黏结剂制成的型煤成为白泥型煤或石灰炭化型煤。石灰炭化型煤气化反应性好，但成型工艺复杂，石灰添加量较多、成本也高，影响工厂经济效益。白泥型煤生产工艺较简单，制成的型煤强度高，但型煤气化反应性差，灰渣残炭高，蒸汽耗量大，是困扰生产厂家的一大难题。为此寻找一种黏结性高、成本低、型煤气化反应好的黏结剂一直是化肥厂的一个重要课题。污泥本身含有有机物，如蛋白质、脂肪和多糖，具有一定的热值，又有一定的黏结性能。活性污泥做黏结剂将无烟粉煤加工成型煤，而污泥在高温气化炉内被处理，防止了污染；污泥作为型煤黏结剂，替代白泥可改善在高温下型煤的内部孔结构，提高了型煤的气化反应性，降低了灰渣中的残炭，提高炭转化率[16]，污泥既可以作为一种黏结剂，同时也是一种疏松剂，污泥的热值也得到了利用，且污泥处理量大。
③剩余污泥制可降解塑料
1974 年有人从活性污泥中提取到一类可完成生物降解、具有良好加工性能和广阔应用前景的新型热塑材料 PHA,为利用活性污泥生产 PHA 奠定了基础。研究表明：活性污泥经过相关的培养后,可大幅度增加其中含有的可降解塑料。因此，利用剩余污泥制备可降解塑料可有效地解决化学合成塑料所造成的“白色污染”，既让废物得到了利用又避免了对环境的二次污染,对环境保护及可持续发展作出了一定的贡献，创造了良好的环境效益和经济效益[16]。
聚羟基烷酸（PHA）是许多原核生物在不平衡生长条件合成的胞内能量和碳源贮藏性物质，是一类可完全生物降解、具有良好加工性能和广阔应用前景的新型热塑材料。在化学合成塑料所造成的“白色污染”日益严重的今天，PHA作为合成塑料的理想替代品，已成为微生物工程学研究的热点[16]。目前利用纯钟发酵生产是获得PHA的主要途径，但由于生产成本过高制约了其大规模的商业化应用。因此，降低PHA的生产成本是大规模商业化
应用PHA所需解决的首要问题。活性污泥是废水处理系统中自然形成的微生物和有机物的聚集体，1974年有人从活性污泥中提取到PHA，为利用活性污泥生产PHA奠定了基础。
经此过程污泥转化为燃烧特性优越的油、炭和可燃气，过程所需的能量由产生的燃料燃烧提供，剩余能量以燃料油的形式回收。此技术由Bayer和Bridle进行了实验室研究，Canada进行了中试研究，证明是一个能量自给有余的过程，有可观的应用前景。
综述，目前各种污泥资源化技术还存在或多或少的问题。在污泥农用过程中，要考虑到污泥中金属和有机毒物的污染，以及病原体扩散的危险；污泥施用中氮、磷等浓度过高可能会污染周围水体；污泥中过高的盐分可抑制植物对养分的吸收，甚至伤害植物根系[18]。在污泥作为建筑材料综合利用时，要重视产品的质量系数，保障其安全系数，确保符合国家标准。另外，其他资源化技术如制吸附材料、制可生物降解塑料等技术，大部分仍然停留在实验室阶段，其技术原理及现场应用有待进一步研究和完善。
（五）展望
污泥处置是世界范围内关注的环境问题。如果处理不当而随意排入环境, 不仅会造成资源和能源的浪费, 而且有可能产生二次污染, 危害人体健康。污泥处理处置技术的选择应遵循稳定化、无害化、减量化和资源化的原则。应在考虑环境效益和社会效益的前提下, 尽可能提高其经济价值。随着国民经济的飞速发展, 新的污水处理厂将不断建立, 污泥排放量必然会大量增加。根据我国国情,污泥的处理应着眼于污泥的综合利用, 化害为利,变废为宝。所以污泥农用资源化应是未来发展的主要方向。为实现污泥的资源化和商品化利用, 需要注重有关污泥高效快速堆肥、污泥堆肥制造有机———无机复合肥等关键技术的研究以及相关设备的研制开发。
总之, 污泥堆肥的商品化既可解决污泥的出路问题, 又减少了污染, 还具有良好的经济效益和环境效益, 在今后相当长的一段时间内将是我国污泥处理的主要发展方向, 今后应加强宏观管理, 研究和推广经济上合理、技术上切实可行的实用技术, 从而实现资源的永续利用, 走可持续发展的道路。
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污泥资源化利用技术
目录 引言 ..................................................................................................................................... I 一、污泥处置技术 (1) 二、污泥资源化利用途径 (1) 2.1污泥低温热解制油技术 (1) 2.2污泥合成燃料技术 (2) 2.3 污泥堆肥土地利用技术 (3) 2.4 污泥活化制取吸附剂技术 (4) 2.5污泥制活性炭 (5) 2.6 污泥制生物膜载体填料 (5) 2.7 污泥制微生物灭蚊剂 (6) 2.8污泥厌氧消化制沼气 (6) 2.9污泥燃料燃烧发电 (6) 三、结语 (7) 参考文献 (7)
引言 污水厂污泥是指水处理过程中产生的絮状体,它含有大量水分、丰富的有机物及N、P、K等营养元素,同时还含有重金属及病原菌等有害物质,如果任意排放不加处理,不仅对环境造成污染,同时也是对资源的严重浪费。 据不完全统计,全国污水排放量为4474×107m3/d,不同规模、不同处理程度的污水处理厂有100多座。每天所产生的污泥量约为污水处理量的05%—10% ,如果这些污泥还使用传统的处置方法 (如土地填埋、焚烧和海洋排放等)进行处理,相对于当今更加严格化的环境标准,显然是不合适的;同时,随着资源短缺危机的加剧,人们不得不寻找新的资源,污泥由于其有机物、营养元素含量高而受到越来越多的关注。因此,如何解决污泥对环境的污染问题,使其化废为宝,是摆在环境科学与工程界的一个重要课题。 本文就传统污泥处置方法及目前国内外对于污泥的资源化研究的热点进行了综述。
城市污泥特性与资源化利用途径
城市污泥特性与资源化利用途径 在城市污水处理中，通常要截留相当数量的悬浮物质，这些物质统称为污泥固体，与水的混合体叫污泥。污泥通常是指主要含有各种微生物以及有机、无机颗粒组成的絮状物，含有大量的有毒有害物质，如寄生虫卵、病原微生物、细菌、合成有机物及重金属离子；植物营养素（氮、磷、钾）、有机物及水分等。另外污泥易于腐化发臭、颗粒较细，相对密度较小（约为 1.006~1.02），含水率高且不易脱水，属于胶状结构的亲水性物质。因此，对污水需要及时处理和处置。污泥处理、处置的目的和原则是：一是稳定化，通常稳定化处理是消除恶臭；二是无害化，通过无害化处理，杀灭生物固体中的各类虫卵及致病微生物；三是减量化，通过减量化处理，使之易于运输与输送处置；四是利用，实现污泥资源化。四者关系密切，其处理（置）的基本流程见图1-1。本节主要介绍污泥资源利用途径、技术要求与标准等有关内容。关于污泥的处置、处置的加工技术，只结合相关内容与章节进行简介，请参考相关书籍，不再赘述。 一、城市污泥的组成与特性 污泥的种类是多种多样的，污泥的组成、性质和数量主要取决于废水的来源，同时也和污水处理工艺有密切关系。污水来源不同，污泥的组成、性质和数量也截然不同。同一种污水采用不同的处理工艺，其污泥的组成、性质与数量也会有很大的差异。城市污泥处理与利用技术措施选择的依据是城市污泥性质（物理、化学和生物），污泥组成这是污泥性质的基础。
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污固 有 无 元素组成：C、H、N、 化 毒害性有机物组成：毒害性 有机官能化合 有机生物 微生 致病 寄 昆 指示性生 毒害性无机物组成：As、Cd、Cr、Hg、Pb、 植物养 磷、钾及其 无机矿物组成：Fe、Al、Ca、Si等的氧化 流 水分：自由水分、间隙水分、表面（附着）水分、结合水分 水溶性组分 醇、酸、酯、醛、醚、 烃； 可溶性糖类；纤维素、木 质素；脂肪；蛋白质等 氧及其化合态 1 / 1
污泥资源化处理方案设计
污泥建材化利用方案设计 目前国内外污泥处置的主要方式有填埋、焚烧、堆肥和资源化利用等几种方法，每种方法都各有利弊。我们通过实验分析，并结合我们现在的实际生产能力，认为污泥建材化利用，即污泥制砖和污泥制陶粒两种方法是比较合理的污泥处理方式。用这两种方式处理污泥，既能达到污泥处理无害化、减量化和资源化的目的，又能充分的利用污泥资源，节约成本并带来较大经济受益。下面对这两种方法分别进行简单介绍： 1. 污泥制砖： 页岩由雷蒙磨粉化破碎到1mm以下，含水80%的污泥干化至含水40%，按干化污泥和页岩的配置比例将它们送进混合器均化，然后送入陈化库陈化，再进入真空挤砖机成形，成型湿砖经自动码坯机上窑车，进隧道干燥窑，利用焙烧窑中余热在100~150℃热风中干燥24小时，最后进隧道焙烧窑，利用污泥自身热量值内燃焙烧到1000~1100℃，焙烧约24~32小时后即生成泥岩砖。烧制过程中产生的烟气通过烟气净化装置排出。干燥和焙烧是采用自动控制的4.6m宽大断面隧道窑。整个焙烧过程要严格控制烧成温度和时间，以保证砖材质量。焙烧窑内利用污泥燃烧热值提供热量，再利用焙烧余热来干燥湿砖坯，做到热能自给平衡，不需要外加能源，大大降低了制砖成本。 能量平衡理论分析 泥岩砖在隧道焙烧窑内要依赖自身发热值维持1000~1100℃的温度环境，是否能实现需要进行热量平衡估算。 每公斤污泥（含水40%）发热值因地域废水水质和处理工艺不同而有所差异，例如上海金山石化公司污水处理厂、杭州四堡污水处理厂、东片大型污水处理厂、宁波江东北区污水处理厂等所排污泥都属于高热值污泥，而北京高碑店污水处理厂及较多北方污水处理厂所排污泥属低热值污泥。其热值分别为： 高热值污泥（含水40%）其热值为1962 kcal/kg = 8209 kJ/kg (估算平均值)； 低热值污泥（含水40%）其热值为1326 kcal/kg = 5547 kJ/kg (估算平均值)。
完整word版城污泥资源化利用
城市污泥资源化利用 江鹏 1.城市污泥概念和组成 城市污泥是指城市生活污水工业废水处理过程中产生的固体废弃物，污泥是包含水、泥沙、纤维、动植物残体及各种絮体、胶体、有机质、微生物、病菌、虫卵等的复杂多相体系。中国的污水处理厂多采用二级生化处理工艺，污泥主要产自初沉、二沉及其他固液分离工序，含水率高(>98%)，体积庞大，有机质含量约为40～50%，总氮含量4～5%，磷(P2O5)含量1～5%，钾(K2O)含量0.5～1%[2]; 对于生活污水和工业废水混排的场合，污泥中还常含有激素类物质(E1、E2等)、毒性有机物(苯、氯酚等)、重金属(Cd、Cr等)以及各种无机盐[3]。研究表明:污 泥污染物往往具有长期毒性和不可降解性，若无序排放，将成为危险的二次污染源，通过大气、地下水、地表水和土壤等介质进入食物链，造成严重的生态风险，影响人类健康[4]。同时，由于污泥含有大量有机物、氮、磷等营养物质，若经 过适当处理，可以作为优质的“二次资源”[5]。 2.我国污泥处理处置现状 污泥的不良环境效应要求在其排入环境前必须进行妥善处理，以降低其环境风险，因此传统污水厂在设计时均设置了污泥处理工艺。‘十一五'期间，我国城镇污水处理厂数量年均增长8%，截至2013年三季度末统计，已建设污水处理厂3501 余座，城镇污水处理量已达到300多亿m3，并且在污水处理能力及效率增长的同时，污泥的产量迅速增加，产生的污泥量（按含水率80%）达3000万t左右。而‘十二五'期间以新增污水处理量运行负荷率为75%计算，污泥（含水率80%）年产量将以246万m3/年的速度递增，初步推算全国年干污泥产量为1200万t 左右，湿污泥6000万t左右。 目前城镇污水处理厂的污泥总产量已达到2433万t/a，同时以年均12%.的速度增长。在地域分布上，污泥主要产于中东部地区。东部11个省（市）污泥产生量 占全国污泥总量的64%，中部8省占全国总量的21%，西部12个省占全国污泥总量的15%。根据预测，2015年全国城镇污水处理厂污泥产生量将达到3560万t。 一般来讲，我国污泥处置的基建投资约占污水厂总投资的30%～50%，运行费约占污水厂总运行费的20%～50%[6]，而发达国家污泥处置的基建投资占污水污泥已经成为直接影响污水厂正常因此从成本上分析，，70%～50%厂总投资的． 运行的限制性因子[7]。传统卫生填埋和焚烧处置方法由于产生渗滤液/二嗯英/甲烷气、占地面积大以及工程建设投资高等问题已经不是污泥处置的主流技术[8，9];污泥海洋投弃威胁海洋生态系统和食物链，且未从根本上解决环境问题，上 世纪末，国际上签署禁止排海公约，中国是该公约的缔约国[7]。而作为一种可 再利用物质，目前资源化率不足10%，不仅没有从再利用角度弥补污水处理成本，反而造成了次生环境危害。降低污泥处理成本的有效手段之一是通过适当资源化处理使其获得附加经济效益，反补到污水处理总成本之中;而此过程的直接环境
城市污泥的处理以及资源化利用
城市污泥的处理以及资源化利用 摘要：在城市污水中所蕴含的污泥成分容易对环境造成污染的作用，在治理城 市的水污染进程中，要对污泥进行合理的安排，防止其中有害的物质对生态环境 有所破坏。因城市的高速发展使得城市污水中污泥的含量也越来越多，污泥的种 类成分也变得多种多样，其中也有着可以重复利用的有效资源，因此专业研究人 员就对污泥资源的合理利用，对处理办法进行钻研，使城市污水中污泥进行资源 的有效转换，并加以利用，从而解决城市中污水污泥对环境的污染问题。 关键词：城市污泥；处理；资源化利用 1对城市中污水污泥的不合理的处置情形 1.1不合理的应用污泥填埋处理技术 在对城市污水污泥的处理中，将污泥进行填埋是常见的处理技术，将城市污 水中的污泥进行一起回收，在运到偏僻的地方，将污泥进行填埋，并对其填埋区 域种一些有里成活的植物，这种对污泥的处理相应的成本较低，操作起来比较简单，处理方式比较快捷。但这种处理方案，在污泥与填埋土混合后，如果其地下 水位篇高，便可能致使污泥中存在的有害物质渗透到地下水中，从而使得地下水 被污染。在城市的发展中污水污泥越来越多，而使用污泥填埋技术对其进行的处 置办法，不能达到所需求的水平，对污泥的填埋下会占用土地空间，而能进行填 埋的土地资源并不丰富，所以要探究出新的对城市污水污泥的处理方案。 1.2不合理的污泥焚烧处理技术 污泥焚烧的处理技术既有优势又存在缺陷，应用污泥焚烧的技术，可以把污 泥中的病菌和有机物进行消灭，使污泥的污染力降低。可是在其的燃烧过程中， 会产生化学，从而产生气体，比如二氧化硫、一氧化碳等，还可能产生硫氮化合物，这些气体被排放到大气中，会对空气产生污染，降低空气质量，还会致使更 多恶化现象的出现。因为气体是流动性的，有害气体会进入大气层，并对其产生 破坏，使得城市气候的生态环境恶化。 1.3不合理的将泥污应用到农业中 因为泥污中具有一定的营养成分，而这些成分可以当作植物的肥料而被进行 吸收，但泥污自农业中的运用，不可以将泥污直接的放在农田里，因为泥污中所 蕴含的其它成分会对农作物的生长进行破坏，还会发生农业的虫灾，土壤也会因 为破坏出现各种问题，从而无法保障土壤的质量。也会对城市环境和农业的发展 产生相应的破坏，为此想要将泥污中的营养资源有效的利用，防止泥污其它成分 产生破坏现象，就应该改进泥污资源化的利用。 2城市污泥的处理以及资源化利用方法 2.1城市污泥的传统处理方法 2.1.1卫生填埋法 类似于城市生活垃圾填埋场，该方法分为两种类型：污泥直接填埋和污泥脱 水填埋。该方法的优点是显而易见的，包括处理简单，可行性高，成本低和适应 性强。但是，随着时间的流逝也存在一些问题。污泥填埋场占用大量土地，许多 城市很难找到理想的新填埋场。其次，污泥填埋场会产生大量的渗滤液和许多有 毒有害气体。污泥渗滤液污染严重，如果未选择合适的填埋场或运行过程中出现 操作失误等，将会严重污染地下水，由此带来的二次污染会危害人体健康。因此，和垃圾混合填埋的垃圾场大都拒收污泥。此外，垃圾填埋场产生的大多数气体有 臭味，严重污染了大气。臭气成分主要包括氨气、硫化氢和甲烷等。值得一提的
污泥资源化利用
污泥处理技术大致可归结为两大类：一是抛弃型技术，污泥作为废物不利用；二是资源化技术，充分利用污泥中的有用成分，实现变废为宝。它符合可持续发展的战略方针，有利于建立循环型经济，近年来得到广泛关注。国外大多数国家的污泥采用焚烧、填埋、堆肥农用等实用性方法。如[2]美国，目前污泥土地利用已经代替填埋成为最主要的污泥处置方式，重心从处置改变到利用；欧洲的卢森堡、葡萄牙、西班牙、英国、瑞典、荷兰、比利时等大多数国家的污泥处置主要用于农业；希腊、德国、意大利等国家的污泥处置主要采用填埋；日本、奥地利等国家污泥处置主要采用焚烧。有关资料显示，目前中国大约有45. 0 %的污泥用作农业利用，34. 4 %的污泥进行土地填埋，污泥绿化和焚烧各约占3. 5 %。本文在阅读大量中外文献的基础上，阐述了污泥的资源化利用方式，包括污泥的农业资源化利用、能源化技术、建材化利用、以及材料化技术、等，通过这些方法实现污泥的变废为宝。 一．污泥的农业资源化利用 污泥中含有大量的有机质、氮、磷、钾等植物需要的养分，其含量高于常用牛羊猪粪等农家肥，可以与菜籽饼、棉籽饼等优质的有机农肥相媲美[8]。但是污泥中往往也含有有害成分，因此在土地利用之前，必须对污泥进行稳定化、无害化处理，如好氧与厌氧消化、堆肥化等，其中堆肥化处理是较多采用的一种方法[6]。 堆肥化是利用微生物的作用，将不稳定的有机质降解和转化成稳定的有机质，并使挥发性有机质含量降低，减少臭气；物理性状明显改善（如水含量降低，呈疏松、分散、粒状），便于贮存、运输和使用；高温堆肥还可以杀灭堆料中的病原菌、虫卵和草籽，使堆肥产品更适合作为土壤改良剂和植物营养源。 我国农村利用杂草、秸秆等和禽兽粪便混合，制成有机肥料的做法已有很长的历史，但这种堆肥过程主要靠自然通风或表面扩散向堆料供氧，由于供氧不充分，不能作为大规模处理处理、生产高质量堆肥产品的手段[5]。现代堆肥化制好氧快速堆肥过程，污泥堆肥过程的主要技术措施比较复杂，主要包括：调整堆料的含水率和适当的C/N比；选择填充料改变污泥的物理性状；建立合适的通风系统；控制适宜的温度和pH值等。
污泥无害化处理及资源化利用项目建议书
广东省污水厂 污泥处理处置示范工程项目 项 目 建 议 书 广东粤绿环境工程中心 二〇〇九年四月一日 目录
一、前言 污泥是废水处理过程中产生的沉淀物质，它包括混入生活污水或工矿废水中的泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物、各种胶体、有机质及吸附的金属元素、微生物、病菌、虫卵等物质的综合固体物质，简单地说，它是污水的固体部分。随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。未经适当处理的污泥进入环境后，直接会给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类活动构成了严重威胁。 据估算，目前我国每年产生污泥量为300万吨，而且年增长率大于10％。如果国内的城市污水全部得到处理，则每年将会产生污泥（干重）约840万吨，约占我国固体废弃物总量的％。即使在我国城市化水平较高的几个城市与地区，污泥处置问题也已十分突出。目前，在我国污泥处理处置的主要方法中，污泥农用约占％、陆地填埋约占％、其它处置约占％、未经处置约占％。据统计，我国用于污泥处理处置的投资约占污水处理总投资的20％-50％。从以上数据可以看出，我国目前污泥的处理处置处于严重滞后状态。 随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水厂的处理规模、处理程度都在不断扩大提高。到20世纪90年代末，全国建成污水厂300多座，污水处理能力约×107m3/d。从现在到 2010年的目标是新建城市污水处理厂1000余座，污水处理能力增加（5-6) ×107m3/d，污泥的产生量将会急剧快速地增长。 污水处理中的污泥处理和处置技术在我国还刚起步，与国外先进国家相比差距很大。在我国现有的污水处理设施中，有污泥稳定处理设施的还
污泥资源化利用及发展前景
………………………………………………最新资料推荐……………………………………… 目录 目录I 摘要I 一、前言错误!未定义书签。 二、国内外污泥处置现状1 三、国内外污泥处置方法概述2 四、污泥资源化利用技术2 4.1污泥堆肥2 4.2污泥消化制沼气4 4.3污泥燃料化技术5 4.3.1 HERS法6 4.3.2 SF法7 4.4污泥的建材利用7 4.5活性污泥做黏结剂9 4.6剩余污泥制可降解塑料10 4.7污泥低温热解制燃料油10 五、展望11 参考文献12 摘要 城市污泥是污水处理厂污水处理的必然产物，这种废弃物的处理处置是污水处理后不可回避的问题。随着污水处理率的不断提高，污水处理厂的数目成倍增长，城市污泥的产量也急剧增加，城市污泥处置的矛盾变得日益突出。由于城市污泥具有容量大、不稳定、易腐败、有恶臭、有毒有害等特点，因此必须对其进行适当的处理处置，使其变废为宝，转化为可被人类利用的资源。 污泥处理技术大致可归结为两大类：一是抛弃型技术，污泥作为废物不利用；二是资源化技术，充分利用污泥中的有用成分，实现变废为宝。后者符合可持续发展的战略方针，有利于建立循环型经济，近年来得到广泛关注。本文在阅读大量中外文献的基础上，阐述了污泥的资源化利用方式，即污泥的堆肥化技术、消化制沼气、燃烧化技术、建材化利用等，通过这些方法实现污泥的变废为宝。 关键词：污泥；污泥资源化；污泥稳定化
一、前言 随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理深度的深化，污水厂污泥产量将有较大的增长，由此引起的二次污染已不容忽视。因此合理的处理处置污泥，已经成为城市污水厂和相关部门必须引起重视的问题。 污水处理厂污泥稳定化处理、安全处置和合理利用问题，已经成为我国污水处理行业发展的瓶颈。据统计，目前仅有10%的污泥通过堆肥、制肥回用到土地，少量被焚烧或用于制作建材，仍有超过75%的污泥尚需实现稳定化和安全妥善处理处置，二次污染隐患严重[1]。尤其是污水厂污泥中含有重金属、致病菌、寄生虫卵等危害人类健康的有机物，处理不当将引起较大的环境污染。 未来国家将通过技术引导、资金支持并落实各级政府责任，提高对污泥处理处置的重视程度和工作力度。将污泥处置设施作为污水处理综合系统的必要组成部分加以同步建设，消除污水处理过程中的二次污染隐患。在稳定、安全的前提下，努力提高污泥的资源化利用水平。 城市污泥处理处置现状及处置方法概述 二、国内外污泥处置现状 污泥具有含水率高、含有重金属、病原菌、寄生虫、有机污染物以及丰富的氮、磷、钾等营养元素的特点。污泥的处置方式主要有土地利用、卫生填埋、焚烧、填海等。各国根据自己的实际情况来选择某种较为合适的处理方法。美国 14%采用卫生填埋, 22%焚烧, 56.5%土地利用, 7.5%采取其他方式处理; 英国 10%卫生填埋, 30%焚烧,58%土地利用, 2%采取其他方式; 法国 19%卫生填埋, 14%焚烧, 65%土地利用, 2%采取其他处理方式; 日本5%卫生填埋, 32.7%焚烧, 61.7%土地利用, 0.6%采取其他方式; 欧洲 48%卫生填埋,7%填海, 7.8%焚烧, 34%土地利用, 3.2%采取其他方式[1]。 在我国, 由于经济和技术上的原因, 目前污泥尚无稳定合理的出路, 主要以农肥的形式用于农业。在建成的污水处理厂中约有 90%没有污泥处理的配套设施, 60%以上的污泥未经任何处理就直接农用, 而消化后的污泥也由于未进行无害化处理不符合污泥农用卫生
污泥处理与资源化利用方案选择
污泥处理与资源化利用方案选择 污水处理产生的大量污泥的任意堆放和投弃对环境造成了新的污染，如何妥善处置这些污泥已成为全球共同关注的课题，当今的共识是将污泥视为一种资源加以有效利用，在治理污染的同时变废为宝［1～3］。 目前采用的方法有静态和动态堆肥两种。有些地方仍沿用传统的条形静态通风垛，一些发达国家则多采用现代工业化的发酵仓工艺，如日本至20世纪90年代末已建了35座污泥堆肥厂，其中最大的堆肥厂在北海道的札幌市，其发酵仓和生产线很具规模且机械化自动化程度高［2］。国内的唐山、常州等地也采用发酵仓处理污泥。
1.2碱性稳定化碱性稳定化是在污泥中加入石灰或水泥窑灰等碱性物质，使污泥pH＞12并保持一段时间，利用强碱性和石灰放出的大量热能杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属，处理后污泥可直接施用于农田。 碱性稳定化的两个主要处理方法是N-ViroSoil和Agri-Soil方法。前者是在碱性稳定后通过机械翻堆或其他方法使污泥快速干燥，后者则是在混合碱性物料 ，而且 展， ）以及 ）。 国内的大连、秦皇岛和徐州等地也开展了污泥热干化生产的研究，都采用直接加热 方式。 1.4焚烧 通过焚烧可利用污泥中丰富的生物能来发电并使污泥达到最大程度的减容。焚烧过程中所有的病菌、病原体均被彻底杀灭、有毒有害的有机残余物被氧化分解。
焚烧灰可用作生产水泥的原料，使重金属被固定在混凝土中而避免其重新进入环境，不足之处在于焚烧过程中会产生二英等空气污染物。目前应用最广的焚烧设备是流化床焚烧炉，当污泥的含水率达到38%以上时就可不需要辅助燃料直接燃烧［6］，污泥焚烧在日本和欧美较为普遍，日本有61%的污泥采用焚烧处理。 另外目前正在发展一种新的热能利用技术——低温热解，即在400～500℃、 面对众多的污泥利用方案，Bridle 生安全、资源回收、资源投入产出比和收益影响比”四个方面评估污泥利用方案的 需严格管理，只有重金属含量低于农用污泥标准才可用于农作物，而且污泥肥的施用也需严格定量以控制重金属的积累和减少氮、磷淋失对水体的污染。至于病原物污染，热干化的安全性较佳，因其高温灭菌作用很彻底，产品可完全抑制微生物的活性；碱性稳定化基本上也能达到安全标准；堆肥则不足以保证安全性［8、9］，因病原物仍有少量存活且产品的高含水率（一般为30%～40%）可使病原物复活，故采
污泥资源化综合利用项目可行性研究报告项目建议书
污泥资源化综合利用项目可行性研究报告 中咨国联出品
目录 第一章总论 (9) 1.1项目概要 (9) 1.1.1项目名称 (9) 1.1.2项目建设单位 (9) 1.1.3项目建设性质 (9) 1.1.4项目建设地点 (9) 1.1.5项目负责人 (9) 1.1.6项目投资规模 (10) 1.1.7项目建设规模 (10) 1.1.8项目资金来源 (12) 1.1.9项目建设期限 (12) 1.2项目建设单位介绍 (12) 1.3编制依据 (12) 1.4编制原则 (13) 1.5研究范围 (14) 1.6主要经济技术指标 (14) 1.7综合评价 (16) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (18) 2.1项目提出背景 (18) 2.2本次建设项目发起缘由 (20) 2.3项目建设必要性分析 (20) 2.3.1促进我国污泥资源化综合利用产业快速发展的需要 (21) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (21) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (22) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (22) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (22) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (23) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (23) 2.4项目可行性分析 (24) 2.4.1政策可行性 (24) 2.4.2市场可行性 (24) 2.4.3技术可行性 (24) 2.4.4管理可行性 (25) 2.4.5财务可行性 (25) 2.5污泥资源化综合利用项目发展概况 (25) 2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (26) 2.5.2试验试制工作情况 (26) 2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (26)
城市污水处理中污泥处理与资源化的利用
城市污水处理中污泥处理与资源化的利用 发表时间：2020-02-27T18:13:48.787Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年21期作者：白力健 [导读] 现代城市发展科技成为主要的运用资源，城市各项经营发展活动利用的技术手段逐渐增多，技术水平持续提升。 身份证号：37068119860627XXXX 摘要：现代城市发展科技成为主要的运用资源，城市各项经营发展活动利用的技术手段逐渐增多，技术水平持续提升。在城市污水处理当中，利用相应的技术手段，可以实现污泥资源化的利用，能够将污泥当中的各种组成资源应用于不同的领域，解决传统城市污水污泥处理的弊端，并提高城市资源储备量，使城市环保战略发展得到更多的能动力，进而促进城市健康化、可持续性发展目标实现。基于此，本文将对城市污水处理中污泥处理与资源化利用的相关内容进行探究。 关键词：城市污水处理；污泥处理；资源化；利用 前言 城市污水处理过程中产生的污泥成分对环境污染作用力较大，需要对污泥进行科学的安置，避免污泥当中的有害物质对生态环境进行破坏。而城市发展活动的增多使城市污水中的污泥含量也随之增加，污泥当中的成分种类也变得更为多样，其中也包括可以循环再利用的资源，因而专业研究人员针对污泥资源利用，对其处理技术进行深入研究，使得城市污水处理过程中产生的污泥也能够转化成资源进行利用，解决城市污水污泥污染问题。 1 城市污水污泥处理优化的必要性探究 1.1 改善城市环境污染问题 城市污水处理过程中产生的污泥是城市污染的重要元素，近些年此类污泥含量持续上升，如果污泥不能得到有效的处理，就会对城市生态环境发展产生不良作用。在污水污泥当中含有有机物、重金属元素、营养元素、病原微生物以及病菌、病虫卵等物质，这些组成成分当中具有污染性质的较多，对城市污水污泥处理进行优化于城市环境污染问题改善有积极作用。 1.2 促进我国污水处理质量和水平提升 目前，我国虽然各地区均有污水处理厂，但在污水处理当中缺乏统一的标准和规范，尤其在污泥处理方面，大多数污水处理厂都没有重点对污泥进行有效的处理，导致城市污泥污染问题一直没有得到有效的改善，抑制了城市环境生态发展的进程。污水处理厂所运用的处理技术，在实际应用当中并不具备环境改善功能，反而会对城市环境产生污染作用。现代城市发展当中正在持续强化生态改善与绿色环保理念的落实，因而对城市污水污泥处理进行优化具有必要性。 1.3 促进城市资源利用率提升 在城市污水污泥当中，含有大量的有机物与营养物质，通过对城市污水污泥资源化的利用，能够将污泥中有价值的资源进行提取利用，使城市可利用的资源含量更加充足。现代城市发展当中对资源的需求量是非常多的，将污泥废料中的能源进行重新利用，既能发挥改善城市生态环境的作用，又能促进城市资源利用率的提升，这对城市可持续发展有积极意义。 2 城市污水中污泥处理当中不合理的情况分析 2.1 污泥填埋处理技术应用的不合理 城市污水污泥处理期间，污泥填埋技术的应用较为常见，是将城市污水当中的污泥进行统一的回收，运输到城市中较为偏僻的区域，将污泥填埋在惰性土壤的上层，形成独立结构层，然后在污泥覆盖土壤区域种植一些适宜成活的植物，这种污泥处理技术应用具有成本低、操作简单、处理便捷的特点。但是当污泥与填埋土壤进行混合后，若是土壤地下水位较高的情况下，就容易使污泥当中的有害物质渗透到地下水当中，致使地下水被污染。再加城市污水污泥产生的数量不断增多，利用污泥填埋技术进行污水的处理，已经不能充分的满足处理需求，污泥填埋会占用城市较多的土地空间，城市化建设使可提供污水污泥填埋的土地资源并不多，因而需要寻找新的城市污水污泥利用处理方法。 2.2 污泥焚烧处理技术应用的不合理 污泥焚烧处理技术应用也是优势与弊端共存的，污泥焚烧处理技术应用，可以将污泥当中的有机物与病菌进行清除，使污泥组成成分的污染性大幅度降低。但是在污泥焚烧的过程中，会产生化学反应，生成多种气体，包括 SO2、CO等，还会生成硫氮化合物，这些气体进入空气当中，会对空气产生污染作用，降低城市空气质量。对空气造成污染还会导致很多后续的恶化现象发生。城市空气气体是流动性的，这些有害气体会逐渐进入大气层，对大气层进行破坏，从而导致城市气候生态环境的恶化。 2.3 污泥在农业当中应用的不合理 由于此类污泥当中包含很多的营养成分，这些营养成分可以当成农作物肥料进行吸收利用，但是污泥在农业当中应用不能直接将污泥放入农田当中，污泥当中的其他成分物质对农作物生长会产生破坏作用，还会加剧农业病虫害的发生，土壤也会因破坏作用出现各种问题，无法保持土壤的优质性。这会对城市环境与农业发展同时造成破坏，针对这一现象，想要实现对污泥营养资源的利用，又要避免污泥其他成分产生破坏作用，就需要对污泥资源化利用进行改良。 3 城市污水处理过程中产生的污泥资源化利用途径 城市污水处理过程中产生的污泥资源化利用的强化，是城市资源利用发展、生态发展高效实施的重要环节，针对此类污泥处理现阶段的基本特点以及存在的问题，需要找到有效的优化途径进行解决，下面对其利用途径进行探究。 3.1 城市污水处理过程中产生的污泥在农业方面的资源化利用 通过化验研究城市污水处理过程中产生的污泥，其中含有丰富的氮、磷、钾等有机的营养元素，这些营养元素都是农作物和其他植物生长所需的极其重要的营养元素。要注意，将城市污水污泥应用与农业领域，需要利用技术手段将污泥当中成分元素进行分离，将污泥当中对农业生产有益的物质成分进行保留，然后对污泥当中的有害成分进行清除。经过这一系列处理，再将污泥资源作为农作物生长营养肥料应用与农田当中。近些年，我国农业的发展是有目共睹的，农业种植占地面积大规模增加，为保证农作物生长质量，促进产量的提升，
污泥资源化利用和发展前景
目录 目录 ............................................................................................................................ I 摘要 ........................................................................................................................... II 一、前言 (3) 二、国外污泥处置现状 (3) 三、国外污泥处置方法概述 (4) 四、污泥资源化利用技术 (4) 4.1污泥堆肥 (4) 4.2污泥消化制沼气 (6) 4.3污泥燃料化技术 (8) 4.3.1 HERS法 (8) 4.3.2 SF法 (9) 4.4污泥的建材利用 (10) 4.5活性污泥做黏结剂 (12) 4.6剩余污泥制可降解塑料 (13) 4.7污泥低温热解制燃料油 (14) 五、展望 (15) 参考文献 (16)
摘要 城市污泥是污水处理厂污水处理的必然产物，这种废弃物的处理处置是污水处理后不可回避的问题。随着污水处理率的不断提高，污水处理厂的数目成倍增长，城市污泥的产量也急剧增加，城市污泥处置的矛盾变得日益突出。由于城市污泥具有容量大、不稳定、易腐败、有恶臭、有毒有害等特点，因此必须对其进行适当的处理处置，使其变废为宝，转化为可被人类利用的资源。 污泥处理技术大致可归结为两大类：一是抛弃型技术，污泥作为废物不利用；二是资源化技术，充分利用污泥中的有用成分，实现变废为宝。后者符合可持续发展的战略方针，有利于建立循环型经济，近年来得到广泛关注。本文在阅读大量中外文献的基础上，阐述了污泥的资源化利用方式，即污泥的堆肥化技术、消化制沼气、燃烧化技术、建材化利用等，通过这些方法实现污泥的变废为宝。 关键词：污泥；污泥资源化；污泥稳定化
市政污泥资源化利用技术研究进展 雷清毅
市政污泥资源化利用技术研究进展雷清毅 发表时间：2018-05-16T16:35:00.963Z 来源：《基层建设》2018年第2期作者：雷清毅 [导读] 摘要：本文对市政污泥常规护理技术所存在的弊端与不足进行了详细的介绍，阐述当前在制微波辅助制备污泥活性炭、微波热解生产燃油燃气等技术的新进展。 东莞市圣茵生物有机肥有限公司广东东莞 523000 摘要：本文对市政污泥常规护理技术所存在的弊端与不足进行了详细的介绍，阐述当前在制微波辅助制备污泥活性炭、微波热解生产燃油燃气等技术的新进展。在未来一段时间内，增强市政污泥处置方面的技术投入力度仍然是最为主要的工作，其根本目的在于真正实现将市政污泥变废为宝、化害为利的目标。 关键词：前景；新进展；资源化；市政污泥 市政污泥指的是城市污水处理厂在对污泥进行脱水浓缩处理后所产生的泥饼和泥块，通常仍有80%左右的含水率，同时也含有病原菌以及重金属等有害物质，一定程度上也是资源的浪费。在我国城市化、社会经济的不断发展的大背景下，市政污泥排放量正呈现出逐年上升的发展趋势，如何对城市生活污泥进行合理有效的处理已经成为相关单位十分重要的研究课题之一。[1]为响应国家可持续发展的战略方针，政府及有关部门不断加大污泥处理投入力度，以往所采用的污泥处理方法主要为海洋倾倒、农用以及填埋等，而这种处理方法对于生态环境所造成的破坏仍然十分严重，对于污泥也是一种浪费。同时，经大量实验研究发现，在对污泥进行微波热解处理的过程中可生产出燃油燃气等能源资源。该处理技术也开始逐渐应用于制陶粒、生产有机复合肥以及微波制备污泥活性炭等领域。应用先进的污泥处理技术一方面能够缓解城市资源短缺的问题，同时也能够消除污泥对生态环境所造成的破坏。 1.污泥常规处理方法与相关问题分析 1.1污泥填埋 污泥填埋包垃圾混合填埋和单独填埋两种。其中单独填埋指的是通过填充、压实、封场等工序对污泥进行全面的处理。混合填埋指的是，在对污泥进行脱水浓缩处理后将城市生活垃圾与脱水污泥混合在一起并填埋，这种处理方法也是目前国内最为常用的污泥处理方法。 [2]然而，混合填埋处理方法也有十分严重的缺陷，由于污泥通常都有80%以上的含水率，在垃圾与污泥混合后，由于污泥呈现流动态，抗剪切强度低，很容易会出现碾压困难，进而造成填埋机侧翻，现场操作安全性较低。在我国生态环境保护事业不断发展的过程中，我国对混合填埋处理环境下的泥质含水率给予了严格的控制，为了满足污泥含水率60%以下的标准，还需要经过大量的工艺技术对污泥进行处理，污泥处置成本进一步提升。同时，在填埋污泥的过程中，也会产生一定量的气体与渗滤液，若没有所这些物质进行及时的处理，所生产的甲烷气体也可能会造成处理现场爆炸。由于城市用地十分有限，城市所排放的污泥量越来越大，填埋处理技术在应用场景方面的限制越来越明显。 1.2污泥焚烧 污泥焚烧指的是在气相充分有氧、一定温度环境下，通过焚烧的方式实现有机质的燃烧反应，进而生成氮气、水以及二氧化碳等物质，具体的反应类型包括氧化还原反应、分解以及蒸发等，同时也涉及到传热和传质的综合化学反应与物理变化。污泥焚烧处理方法是一种无害化、稳定化、减量化的处理方法。然而这种处理方法所需要使用到的设备十分复杂，需要投入大量的前期资金，要求操作人员有着比较高的技术水平，在焚烧过程中也会浪费掉大量的能源。 2.污泥资源化利用新进展 我国十分重视国内的环保事业，在市政污泥处理以及再利用方面一直保持着比较大的研究力度与投入力度，同时也出现了针对市政污泥新的处置方法。 2.1微波热解污泥生产燃油燃气 污泥微波热解生产燃油燃气指的是在无氧或常压条件下，通过微波处理技术对污泥进行加热处理，在达到一定温度的情况下，污泥中的重金属与硅酸铝会发挥出催化作用，污泥中的蛋白质和脂类会转化为气体物质和油类，进而将污泥从废物转化为资源。 微波热解技术当前在我国炼油煤气领域已经得到十分广泛的应用，在新技术、新工艺不断发展成熟的条件下，微波热解处理技术将会更大规模地应用于工业生产领域。 2.2微波辅助制备泥活性炭 活性炭属于吸附剂的一种，普遍应用于化工、水处理以及环保等领域。而市场上的活性炭产品价格普遍较高，随着针对污泥处理研究的不断深入，人们对活性炭的制备方法也进行了探究与创新，微波辅助制备活性炭技术是当前最为可靠的技术之一。 微波辅助制备活性炭技术指的是对污泥进行微波加热处理，再于经过处理的污泥中加入磷酸，在480W微波功率条件下，结合40%浓度的磷酸与300秒左右的辐照时间，可制得比表面各为168m2/g和301mg/m的污泥活性炭。该处理方法一方面可以大规模投入生产，同时也能够对污泥中的重金属物质起到固化作用，在活性炭产量提升的情况下，污泥处理原料的问题也得到了一定程度的缓解，COD去除率可达到87%以上。 2.3污泥制砖 在市政污泥资源化处理领域中，污泥制砖也成为最受关注的技术手段之一，该技术一方面可以对污泥中的有用成份进行更加合理化的处理，同时也能够进一步降低黏土开采量，对污泥中的重金属有毒物质同样也能够起到良好的固化作用，将有害细菌杀死，所制成的砖材料具有孔隙多、砖质轻等方面的特点，具有良好的隔热、隔音效果。 污泥制砖技术具体包含干化污泥直接制砖以及污泥焚烧灰制砖两种，其中干化污泥直接制砖是最为常用的技术手段。[3]干化污泥中所含有的有机质相对较多，可直接制成轻质节能砖、渗水砖以及普通砖等建筑材料。然而污泥制砖技术也存在一定的缺陷，即在市政污泥排放量数据不清的情况下，难以稳定地对污泥进行消化，在安全处置方面有着比较大的难度，污水制成现场往往伴随着大量的恶臭气体，如何改善现场处理环境也是一项需要解决的问题。 2.4利用污泥生产有机复合肥 我国是世界上最大的农业国家，以往为了提高农作物生产效率，生产者普遍大量使用化肥，使土壤出现板结，有机质含量降低，在加上无轮耕制度及长年原耕作，造成了严重的沙土流失问题。而有机肥料能够对土壤起到改良作用，使土壤抗旱能力得到提升，使农作物产
城市污水厂污泥最终处置方式及资源化利用
城市污水厂污泥最终处置方式及资源化利用- 污泥处置 简介：城市污水厂处理中产生的污泥既是污染物又是一种资源，其最好的出路应是污泥的处理、处置与资源化利用相结合。本文通过污泥的综合利用、填埋、投海等几种主要的污泥处置方式的分析，指出污泥的资源化利用应立足于各地实际，在兼顾环境生态效益、社会效益和经济效益平衡的前提下，选择最佳处置与利用方案。关键字：污泥综合利用填埋投海Eventual Disposal and Resource Utilization of Sewage Sludge in Municipal Sewage Treatment PlantYANG Kai-ming1,2(1.Environmental Science and Engineering College, Southwest Jiaotong University, Chengdu, 610031; 2.School of Energy and Environment, Xihua University, Chengdu, 610039)Abstract: The Sludge is not only contaminant but also useful resources in Municipal sewage Treatment Plant. It is the best way that combines handling, disposal with utilization of sewage sludge. Through analyzing of several major sewage sludge disposal such as Synthesize utilization, bury, sea dumping and so on, this paper points out that resource utilization of sewage sludge should stand reality, select the best way of disposal and utilization, considering environmental ecological results, social and economic benefits.Keyword: Sludge in Municipal Sewage Treatment Plant; Synthesize use; bury; sea dumping城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等，如果不加处理
污泥无害化处理及资源化利用项目建议书
污泥无害化处理及资源化利用项目建议书0402(总28页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
广东省污水厂 污泥处理处置示范工程项目 项 目 建 议 书 广东粤绿环境工程中心 二〇〇九年四月一日 目录 一、前言 (4) 二、项目基本情况 (6) 2.1.项目概况 (6) 2.2.编制原则及依据 (6) 三、工程背景概况 (8) 3.1.城市概况 (8) 3.2.项目服务范围及地理位置 (8) 3.3.服务范围的污水治理情况及设想 (8) 3.4.服务范围内的污泥处理现状及存在的问题 (9) 四、建设规模及目标 (12) 4.1.污泥处理中心规模 (12) 4.2.处理目标 (12) 五、污泥处置处理工艺 (13)
5.1.工艺方案的介绍及比较 (13) 5.2.污泥的特性 (13) 5.3.污泥最终处置方式 (13) 5.4.污泥利用方案的选择 (17) 5.5.工艺方案的确定 (18) 六、厂址选择 (21) 6.1.厂址选择 (21) 七、工程进度计划 (23) 7.1.工程进展概述 (23) 7.2.实施原则与步骤 (23) 7.3.项目实施计划 (24) 7.4.项目运营方式 (24) 八、投资估算及投资分析 (25) 8.1.编制说明 (25) 8.2.编制依据 (25) 8.3.工程建设其他费用 (25) 8.4.资金筹措 (27) 8.5.成本计算 (27) 九、工程效益分析 (29) 9.1.社会效益和环境效益 (29)
一、前言 污泥是废水处理过程中产生的沉淀物质，它包括混入生活污水或工矿废水中的泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物、各种胶体、有机质及吸附的金属元素、微生物、病菌、虫卵等物质的综合固体物质，简单地说，它是污水的固体部分。随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。未经适当处理的污泥进入环境后，直接会给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类活动构成了严重威胁。 据估算，目前我国每年产生污泥量为300万吨，而且年增长率大于 10％。如果国内的城市污水全部得到处理，则每年将会产生污泥（干重）约840万吨，约占我国固体废弃物总量的3.2％。即使在我国城市化水平较高的几个城市与地区，污泥处置问题也已十分突出。目前，在我国污泥处理处置的主要方法中，污泥农用约占44.8％、陆地填埋约占31.0％、其它处置约占10.5％、未经处置约占13.7％。据统计，我国用于污泥处理处置的投资约占污水处理总投资的20％-50％。从以上数据可以看出，我国目前污泥的处理处置处于严重滞后状态。 随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水厂的处理规模、处理程度都在不断扩大提高。到20世纪90年代末，全国建成污水厂300多座，污水处理能力约1.3×107m3 /d。从现在到 2010年的目标是新建城市污水处理厂1000余座，污水处理能力增加（5-6) ×107m3/d，污泥的产生量将会急剧快速地增长。 污水处理中的污泥处理和处置技术在我国还刚起步，与国外先进国家相比差距很大。在我国现有的污水处理设施中，有污泥稳定处理设施的还不到 25% ，处理工艺和配套设备完善的不到10％。在为数不多的污泥消化池中能够正常运行的很少，有些根本就没有运行。建筑工地上的污泥能有效处理的就更少了，污泥中一般含水率约80% ，富含有机质等营养成分，又含有一定量的重金属和病毒、病原体、寄生虫卵等有害物质。多数污水厂及施工单位只是将污泥送往垃圾场填埋或直接暴露在旷野中，造成二次污染。目前，我国污泥处置的方法是填埋、焚烧、及土地利