污泥中磷回收技术比较分析
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污泥 中磷 回收技术 比较分析
牟 宁
（ 宁 省城 市 污水 处 理 管 理 中心 ， 宁 沈 阳 １０ ３ ） 辽 辽 １０ ３
摘
要 ： 污泥 中磷 的回收技 术进 行 比较分析 。介 绍 了污水 污泥 中利用热化 学除磷 的方 法， 对 阐述 了方法的原理 、 缺点 以 优
及 常 用 的 处 理 工 艺 ， 磷 回 收 的 原 理 、 艺进 行 了论 述 。 对 工 关 键 词 ： 泥 ； 转 窑 ； 回收 污 回 磷
作 形式 （ 煤 电 厂 ， 泥 厂 ， 化 床燃 烧 装 置 及 家 居 燃 水 流 废 物或 危 险废 物 焚烧 炉 ¨） 低 了运 行 费用 ， 污 泥 ２降 ］ 但 运输 同样 会 造成 污 染 的风 险 。更 为严 重 的是 焚烧 过 程 中随排 烟 排放 的环境 污染 物 ， 是粉 尘 与重金 属 ， 一 粉尘 中含 有 重金 属及 其 氧化 物 ； 二是 酸 性气 体 ， 主要
产 生 的灰 富含磷 ， 但很 难 被植 物 吸收 。 另外 ， 传统 的热 处 理过 程 能耗 较 大 ， 然通 过 合 虽
磷是 植物 和动 物 的 主要 营养 元素 之 一 ，并且 具 有不 可替代 性 。农作 物 的年需 求量 通 常是 ３ ｇ ｍ 。 ０ｋ／ ｈ
早在 ２０ 年 ， ０ １ 欧洲 环 境局 就 提 出一项 意 在实 现
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｒ ｃ ｃ ｉｇ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｎ ｔｅ ｓｕ ｇ ｓ ｃ ｍｐ ｒ ｔ ｅｙ ａ ａｙ ｅ ． ｈ ｓ ｈ ｒ ｓｒ ｍｏ ａ ｆｓ ｗａ ｅ ｓｕ ｇ ｙ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｅ ｙ ｌ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓ ｉ ｈ ｌｄ ｅ ｗａ ｏ ａ ａｉ ｌ ｎ ｌｚ ｄ Ｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｅ ｖ ｌｏ ｅ ｇ ｌｄ ｅ ｂ ｎ ｖ ｔ ｅ ｍａ ｃ ｅ ｃ ｌｍｅ ｈ ｄ ｗ ｓ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｍｅ ｔ ａ ｄ ｄ ｍｅ ｉ ｆ ｈ ｔ ｏ ｎ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｒ ｃ ｓ ｅ ｅ ｅ ｐ ｕ ｄ ｄ Ｔ ｅ ｐ ｎ ｉ ｌ ｎ ｈ ｒ ｌ ｈ ｍｉａ ｔ ｏ ａ ｎ ｒ ｕ ｅ ， ｒ ｓ ｎ ｅ ｒ ｓ ｏ ｅ ｍｅｈ ｄ ａ ｄ ｔ ｔ ｎ ｏ ｅ ｓ ｗ ｒ ｘ ｏ ｎ ｅ ． ｈ ｒ ｃ ｐ ｅ ａ ｄ ｏ ｉ ｔ ｔ ｅ ｐ ｉ ｔ ｃ ｎ ｃ ｆ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓ ｅ ｙ ｌ ｇｗ ｒ ｉｃ ｕ ｓ ｄ ｅ ｈ ｉｓ ｏ ｐ ｏ ｃ ｃ ｉ ｅ ｅ ｄｓ ｏ ｒ ｅ ． ｏｐ ｕ ｒ ｎ Ｋｅ ｒ ｓ ｓｕ ｇ ； ｏａ ｙｋ ｌ ； ｈ ｓ ｈ ｒ ｓｒ ｃ ｃｉ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌｄ ｅ ｒ ｔｒ ｉ ｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｅ ｙ ｌ ｎ ｎ
磷 的循 环使 用 的发 展计 划 ，并 将 其作 为 实现 循环 经
济 的一 个重 要组 成部 分 。 污水 污 泥 、 宰厂 污染 物 将 屠 和各种 有机 垃圾 经 过 热 处 理 ，从 灰 烬 中 回收 磷 肥 。 经 过 一 系列 的 实 验 和 数 据 收 集 分 析 ，环 境 局 资 助 的 一 套 经 过 优 化 的 热 化 学 处 理 工 艺 取 得 明 显 优 势 。该 工艺 之 所 以被 广 泛 看 好 ， 是 因为 成 本 相对 一 较 低 ；二 是 因为 该 工 艺 可 较 好 的控 制 终 端 产 品 质 量 ； 是 可 以保 障 产 出 的磷 肥 符 合 各 项 卫 生 指 标 。 三 该 处 理 过 程 使 污 水 厂 既 实 现 了污 泥 处 置 ，又 得 到 了磷肥 资源 。 热化 学反 应 工艺 通 常用 于高 温材 料 和硬 质材 料 的制 造 ， 过反 应过 程提 取需 要 的物质 。 项试 验虽 通 该 然对 原 料 （ 泥 、 物 骨骼 、 毛 、 机 垃 圾 ） 污 动 羽 有 的选 择
中 图分 类 号 ： ７ ３ Ｘ ０
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：６ ４ １２ （０ ）３ ０ ６ — ３ １７ — ０ １２ １ ０ — ０ １ ０ １
１ 引 言
目前 ，磷 肥 生产 依 赖 于磷酸 盐 矿 ，世 界上 超过
９ ％的磷 肥来 自磷 酸盐 矿 【。 ０ 】 根据 全球 不 同的权 威机 ］
国际磷矿石 价 格更是 一 路飙 升 ， １ 前 翻 了 ６倍 。 较 ０ａ
病 毒 以及 洗 涤剂 物质 等 ，这 些 物质 通过 磷肥 的反 复 使 用 ， 会 形 成 富集 作 用 ， 将 污染 土 壤 并 改 变 其结 构 。 污泥 的成 分 主要是 净 化 污水 的微 生 物 的尸体 ，其 成 分 与屠 宰 厂污 染物 很 相 似 。虽 然 屠 宰厂 污染 物焚 烧
后 产 生 的无 机 物 以需 要 的形式 和 结构 转移 到— ２ 修 订 日期 ：０ １０ — ０ ２ １－ ２ ０ ； ２１－３ １。
有 卤化氢 、 氧化 物 和 氮氧 化物 ； 是不 完 全燃烧 产 硫 三
物， 主要 指 一氧 化碳 （ Ｏ）炭 黑和 多环芳 烃 。还 有二 Ｃ 、
嘿英类 ， 它们 是三 环 氯代 芳香 化 合物 ， 有相 似 的物 具
化 性质 和生 物效 应 。
余 地较 小 ，但 可 以通 过控 制 热化 学反 应 过程 将 焚烧
２ 传 统 热 处 理 存 在 的 问题
一
直 以来 很 多 人 反 对 将 磷 回收 后 用 于农 业 生
产 。有些 科研 人 员认 为 从 污水 污泥 中回收 的磷 不但 含有 重金 属 ，而 且夹 带 持久 性 有机 化合 物 和顽 固 的
构测 算 ， 世界 的磷 资 源只 能使 用 ６ ～ ３ 。 全 ０ １０ａ 近年来
牟 宁
（ 宁 省城 市 污水 处 理 管 理 中心 ， 宁 沈 阳 １０ ３ ） 辽 辽 １０ ３
摘
要 ： 污泥 中磷 的回收技 术进 行 比较分析 。介 绍 了污水 污泥 中利用热化 学除磷 的方 法， 对 阐述 了方法的原理 、 缺点 以 优
及 常 用 的 处 理 工 艺 ， 磷 回 收 的 原 理 、 艺进 行 了论 述 。 对 工 关 键 词 ： 泥 ； 转 窑 ； 回收 污 回 磷
作 形式 （ 煤 电 厂 ， 泥 厂 ， 化 床燃 烧 装 置 及 家 居 燃 水 流 废 物或 危 险废 物 焚烧 炉 ¨） 低 了运 行 费用 ， 污 泥 ２降 ］ 但 运输 同样 会 造成 污 染 的风 险 。更 为严 重 的是 焚烧 过 程 中随排 烟 排放 的环境 污染 物 ， 是粉 尘 与重金 属 ， 一 粉尘 中含 有 重金 属及 其 氧化 物 ； 二是 酸 性气 体 ， 主要
产 生 的灰 富含磷 ， 但很 难 被植 物 吸收 。 另外 ， 传统 的热 处 理过 程 能耗 较 大 ， 然通 过 合 虽
磷是 植物 和动 物 的 主要 营养 元素 之 一 ，并且 具 有不 可替代 性 。农作 物 的年需 求量 通 常是 ３ ｇ ｍ 。 ０ｋ／ ｈ
早在 ２０ 年 ， ０ １ 欧洲 环 境局 就 提 出一项 意 在实 现
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济 的一 个重 要组 成部 分 。 污水 污 泥 、 宰厂 污染 物 将 屠 和各种 有机 垃圾 经 过 热 处 理 ，从 灰 烬 中 回收 磷 肥 。 经 过 一 系列 的 实 验 和 数 据 收 集 分 析 ，环 境 局 资 助 的 一 套 经 过 优 化 的 热 化 学 处 理 工 艺 取 得 明 显 优 势 。该 工艺 之 所 以被 广 泛 看 好 ， 是 因为 成 本 相对 一 较 低 ；二 是 因为 该 工 艺 可 较 好 的控 制 终 端 产 品 质 量 ； 是 可 以保 障 产 出 的磷 肥 符 合 各 项 卫 生 指 标 。 三 该 处 理 过 程 使 污 水 厂 既 实 现 了污 泥 处 置 ，又 得 到 了磷肥 资源 。 热化 学反 应 工艺 通 常用 于高 温材 料 和硬 质材 料 的制 造 ， 过反 应过 程提 取需 要 的物质 。 项试 验虽 通 该 然对 原 料 （ 泥 、 物 骨骼 、 毛 、 机 垃 圾 ） 污 动 羽 有 的选 择
中 图分 类 号 ： ７ ３ Ｘ ０
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：６ ４ １２ （０ ）３ ０ ６ — ３ １７ — ０ １２ １ ０ — ０ １ ０ １
１ 引 言
目前 ，磷 肥 生产 依 赖 于磷酸 盐 矿 ，世 界上 超过
９ ％的磷 肥来 自磷 酸盐 矿 【。 ０ 】 根据 全球 不 同的权 威机 ］
国际磷矿石 价 格更是 一 路飙 升 ， １ 前 翻 了 ６倍 。 较 ０ａ
病 毒 以及 洗 涤剂 物质 等 ，这 些 物质 通过 磷肥 的反 复 使 用 ， 会 形 成 富集 作 用 ， 将 污染 土 壤 并 改 变 其结 构 。 污泥 的成 分 主要是 净 化 污水 的微 生 物 的尸体 ，其 成 分 与屠 宰 厂污 染物 很 相 似 。虽 然 屠 宰厂 污染 物焚 烧
后 产 生 的无 机 物 以需 要 的形式 和 结构 转移 到— ２ 修 订 日期 ：０ １０ — ０ ２ １－ ２ ０ ； ２１－３ １。
有 卤化氢 、 氧化 物 和 氮氧 化物 ； 是不 完 全燃烧 产 硫 三
物， 主要 指 一氧 化碳 （ Ｏ）炭 黑和 多环芳 烃 。还 有二 Ｃ 、
嘿英类 ， 它们 是三 环 氯代 芳香 化 合物 ， 有相 似 的物 具
化 性质 和生 物效 应 。
余 地较 小 ，但 可 以通 过控 制 热化 学反 应 过程 将 焚烧
２ 传 统 热 处 理 存 在 的 问题
一
直 以来 很 多 人 反 对 将 磷 回收 后 用 于农 业 生
产 。有些 科研 人 员认 为 从 污水 污泥 中回收 的磷 不但 含有 重金 属 ，而 且夹 带 持久 性 有机 化合 物 和顽 固 的
构测 算 ， 世界 的磷 资 源只 能使 用 ６ ～ ３ 。 全 ０ １０ａ 近年来